SPI

با توجه به فقدان رودخانه های دائمی به جز رودهای با دبی کم در قسمت جنوب غربی مرند ، تامین آب منطقه اعم از شرب ، کشاورزی ، صنعت و دامپروری وابسته به آبهای زیرزمینی است. از طرفی اقتصاد مردم منطقه بیشتر وابسته به کشاورزی و دامپروری بوده و از آنجایی که آب مورد نیاز در این بخش ، حجم عمده ای از آب مصرفی منطقه را تشکیل می دهد ، لذا لازم است عوامل موثر بر سطح آبهای زیرزمینی منطقه بررسی شود تا ضمن مطالعه تاثیرات این عوامل ، راههای مقابله با کم آبی و افت سطح آبهای زیرزمینی جدی گرفته شود. در این پژوهش روابط بین تغییرات بارش و سطح آبهای زیرزمینی دشت مرند در بازه زمانی 16 ساله از سالهای 1380 تا 1395، با استفاده از روش NRMC مورد بررسی قرار گرفته است . در این روش ضمن محاسبه مقادیر NRMC برای دو شاخص SPI و SWI در منطقه ، منحنی توزیع نرمال شده برای هر دو شاخص در ایستگاههای باران سنجی منتخب و چاه های پیزومتری منتخب رسم شد و معادله رگرسیون خطی و چند متغیٍره محاسبه شد . نتایج نشان داد که بارش و سطح آبهای زیرزمینی در سالهای مورد بررسی نوسانات زیادی داشته است که البته با توجه به نوسانات بیشتر آبهای زیرزمینی نسبت به بارش ، عوامل انسانی از جمله برداشت بی رویه از چاه ها می تواند عامل تاثیر گذار بر سطح آبهای زیرزمینی دشت مرند باشد. محاسبات نشان داد که مقدار همبستگی برای دو شاخص SPI و SWI در معادله چند متغیره غیر خطی بیشتر از مقدار معادله ی خطی است که بیانگر تاثیر عوامل متعدد دیگر علاوه بر نوسانات بارش بر سطح آبهای زیرزمینی است .

برای شناسایی شاخص جایگزین به جای شاخص های اقلیمی ارزیابی و پایش خشک سالی ها، آمار بارش ماهانه ی دوره ی رشد (مارس تا سپتامبر) ایستگاه های هواشناسی استان اصفهان و تصاویر ماهواره NOAA در دوره ی آماری 1997 تا 2003 تهیه و پردازش شدند. از آمار بارش شاخص SPI و از تصاویر ماهواره ای شاخص NDVI محاسبه و استخراج شدند. نواحی پوشش گیاهی استان از روی نقشه ی کاربری، اراضی به صورت مراتع غنی، متوسط، و فقیر تعیین شدند. در بین دوره های زمانی مختلف، شاخص SPI ، دوره ی زمانی سه ماهه، همبستگی بالایی نشان داد و بقیه ی محاسبات براساس این دوره زمانی محاسبه شد. نتایج تحقیق نشان داد که در همه ی ایستگاه ها و کل استان مقدار شاخص ها در ماه های بهار، یعنی مارس تا می، بالا بود و در ماه های تابستان از مقدار آن ها کاسته شد. در سطح استان اندازه شاخص ها در مراتع غنی بالا و در مراتع فقیر کاهش نشان می دهد. همبستگی بین شاخص ها نیز در همه ی ایستگاه ها قابل قبول بود، این مساله نشان داد شاخص پوشش گیاهی NDVI می تواند جایگزین مناسبی برای شاخص های اقلیمی در ارزیابی و پایش خشک سالی ها باشد. ارزش این شاخص در مناطقی که داده های هواشناسی بسیار پراکنده هستند و یا سری زمانی مرتب و مداوم ندارند بسیار بالا است.

تغییر کاربری اراضی در آبخیزداری یک از عوامل مؤثر هیدرولوژیکی در تغییر رواناب سطحی و روش های مدیریت منابع آب است. هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر کاربری اراضی و خشک سالی بر رواناب حوضه ی آبخیز تویسرکان همدان در زاگرس مرکزی در سه دوره ی زمانی 1370، 1382 و 1394 (دوره ی 25 ساله) با استفاده از مدل سازی هیدرولوژیک رابطه ی بارش-رواناب (IHACRES) است. برای تهیه و بررسی نقشه ی کاربری اراضی از داده های رقومی سنجنده های TM و ETM+ و نرم افزار Arc Gis 9,3 و نیز برای محاسبه ی خشک سالی از شاخص SPI   با مدل DIP و از دوره ی زمانی سالانه به عنوان یک سیکل متداول هیدرولوژیک استفاده شد. نتایج بررسی شاخص خشک سالی 3 و 12 ماهه در دوره ی 25 ساله نشان داد که بیش تر سال ها در سه طبقه ی مرطوب ملایم، خشک سالی ملایم و بسیار شدید قرار می گیرد و دارای نوسانات شدید هیدرولوژی است. بررسی ها نشان می دهد که بیش ترین تغییر کاربری اراضی در بازه ی زمانی 25 ساله در عرصه های منابع طبیعی به ویژه در مراتع، تحت تأثیر پدیده ی خشک سالی رخ داده و کاهش این عرصه همراه با نوسانات خشک سالی در طول زمان باعث افزایش حجم رواناب شده است. نتایج حاصل از واسنجی رواناب شبیه سازی در مدل بارش و رواناب، بیانگر کارایی قابل قبول مدل بوده و بررسی هیدروگراف حوضه در سه مقطع زمانی 1370، 1382 و 1394 (دوره ی 25 ساله) نشان می دهد که رواناب در حوضه دارای روند افزایشی است که علت آن خشک سالی نه چندان محسوس، تغییر کاربری اراضی قابل توجه و افزایش بارندگی در برخی سال ها است؛ لذا پیشنهاد می شود به منظور مدیریت منابع آب وخاک، طرح جامع کنترل و جلوگیری از تغییر کاربری اراضی و آمایش سرزمین در حوضه ی آبخیز تهیه گردد.

با توجه به اهمیت جنگل ها در محیط زیست طبیعی و انسانی، اثرات خشکسالی هواشناسی در خشکیدگی جنگل های بلوط استان ایلام بررسی شد. هدف اصلی این تحقیق تعیین ارتباط خشکیدگی جنگل های زاگرس با خشکسالی های رخ داده در این منطقه است. نتایج شاخص بارش استاندارد (SPI) برای دوره های زمانی نشان داد که در سال های 2007، 2008، 2011، 2015 و 2016 بیشترین فراوانی خشکسالی رخ داده است. از داده های سنجش از دور(تصاویر MODIS) برای بررسی روند سبزینگی(NDVI) درختان طی دوره 2000-2016 استفاده گردید. روند سبزینگی (NDVI) در طول دوره با روند خشکسالی شاخص (SPI) با R2=0/9999 معنی داربود. برداشت زمینی نقاط خشکیدگی بلوط و شبیه سازی با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست با خروجی پیکسل سایز15متری از نرم افزارGIS نشان داد سطحی معادل 17894هکتار از جنگل های منطقه از سال 2000 تا سال 2016خشکیده و تخریب شده است و با تهیه لایه خشکیدگی جنگلی بلوط و تلفیق با لایه های خروجی حاصل از پهنه بندی خشکسالی شاخص های ذکر شده بصورت بصری نشان داده شد و در سه سری زمانی 5 ساله تحلیل آماری انجام شد که نتایج این تحلیل ها از سال 2002 تا 2006 نشان داد که ضریب همبستگی بین خشکسالی هواشناسی و خشکیدگی بلوط 6/96درصد با ضریب تبیین R2=0/985 می باشد، برای سری زمانی 2007تا 2011 ضریب همبستگی بین خشکسالی هواشناسی و خشکیدگی بلوط 4/95درصد با ضریب تبیین R2=0/980 و برای سری زمانی 2012 تا 2016 ضریب همبستگی بین خشکسالی هواشناسی و خشکیدگی بلوط 8/98درصد و ضریب تبیین R2=0/995 بدست آمد که این نتایج تاثیر خشکسالی و نوسانات آن در سری های زمانی از لحاظ شدت و مدت بر خشکیدگی جنگل های بلوط منطقه نشان می دهد. طبق نتایج این تحقیق پیش بینی می شود چنانچه خشکسالی با همین روند پپش برود سالی 4/1118 هکتار از جنگل های بلوط استان ایلام خشکیده و تخریب می شود.