پژوهش‌های حفاظت آب و خاک (Feb 2020)
ارزیابی خشکسالی بر اساس پایداری طولانی مدت روند بارش و دما در حوضه دره رود اردبیل
Abstract
سابقه و هدف: ازجمله مخاطرات طبیعی مهم که با توجه به آسیب‌های گسترده، بر تعداد قابل‌توجه از انسان‌ها تأثیر می‌گذارد، خشکسالی است. همچنین خشکسالی، پدیده‌ای است که مستقیماً به مسأله کمبود آب مربوط می‌شود و به دلیل برگشت‌پذیر بودن می‌تواند جنبه‌های مختلف زندگی انسان و محیط‌زیست را تحت تأثیر قرار دهد. خشکسالی تقریباً تمامی عوامل تعیین‌کننده چرخه هیدرولوژیکی از آغاز بارش و سپس جریان آب سطحی و درنهایت ذخیره‌سازی در آب‌های زیرزمینی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابراین در پژوهش حاضر با توجه به نتایج روند پایدار بارش و دما در حوضه دره رود اردبیل، شاخص SPI به‌عنوان شاخص متکی بر بارش با شاخص RDI به‌عنوان شاخص ترکیب‌کننده پارامترهای تبخیر و تعرق بالقوه و بارش، در بازه‌های زمانی مختلف با یکدیگر مقایسه و ارزیابی‌شد.مواد و روش‌ها: در این پژوهش به‌منظور شناسایی دوره‌های خشکسالی و ترسالی، از داده‌های بارندگی ماهانه، کمینه و بیشینه دمای ماهانه هفت ایستگاه سینوپتیک در بازه زمانی 30 ساله (2014-1985) در حوضه دره‌رود اردبیل واقع در شمال غرب ایران استفاده شد. به‌منظور شناسایی روند در سری زمانی بارش و دما در این پژوهش با استفاده مدل‌های Man-Kendall(MK) و Sen's slope(Sen) صورت گرفت و به‌منظور ارزیابی پایداری طولانی‌مدت روند در سری زمانی داده‌ها از منحنی LOWESS (در سطح معنی‌داری 5٪) استفاده شد. همچنین با استفاده از شاخص خشکی، چهار ایستگاه در منطقه خشک و سه ایستگاه در منطقه نیمه‌خشک واقع شدند. به‌منظور محاسبه شاخص RDI از مقادیر تبخیر و تعرق بالقوه استفاده شد. مقدار PET در شاخص RDI با استفاده از اطلاعات درجه حرارت ماهانه و با روش هارگریوز به دست آمد. در ادامه هر دو شاخص در بازه‌های زمانی 3، 6، 9 و 12 ماهه با یکدیگر مقایسه شدند.یافته‌ها: نتایج روند من-کندال نشان داد که در سری زمانی مقادیر بارش، ماه‌های نوامبر و فوریه و در سری زمانی مقادیر دما، ماه‌های اکتبر و دسامبر هیچ روندی در ایستگاه‌های موردمطالعه مشاهده نشد. این در حالی است که در سایر ماه‌ها و حتی مقادیر سالانه و فصلی، همه ایستگاه‌ها حداقل یک مورد روند در سری زمانی بارش و دما را تجربه کرده‌اند. همچنین نتایج منحنی LOWESS نشان داد که دمای سالانه در همه ایستگاه‌ها از یک سناریو افزایشی پیروی می‌کند. درحالی‌که بارندگی رفتار متفاوتی و اغلب کاهشی دارد. همچنین نتایج نشان داد که شاخص‌های SPI و RDI در مقیاس‌های زمانی مختلف و طبقات خشکسالی و ترسالی بسیار مشابه یکدیگر رفتار کرده و مقدار R2 در بسیاری از موارد 90/0 است. شدیدترین خشکسالی مشاهده‌شده در مدل‌های SPI و RDI مربوط به ایستگاه اردبیل در سال آبی 2010-2011 و در مقیاس 3 ماهه است که مقادیر آن به ترتیب -3/11 و -3/09 بوده است. همچنین نتایج نشان داد که RDI مقادیر ترسالی شدید و خیلی شدید را بزرگ‌تر از SPI نشان می‌دهد. درنهایت هر دو شاخص مشابهت‌های زیادی با یکدیگر دارند اما به دلیل استفاده RDI از PET می‌تواند برای مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران، به‌صورت گسترده‌تر مورداستفاده قرار گیرد.نتیجه‌گیری: به‌منظور مقایسه رویدادهای خشکسالی و ترسالی در حوضه آبریز دره رود اردبیل واقع در شمال غرب ایران از دو شاخص SPI و RDI استفاده شد. با توجه به اقلیم خشک و نیمه‌خشک اکثر مناطق ایران، مقدار بارش صفر در برخی از فصول محتمل است؛ بنابراین شاخص‌های متکی بر بارندگی مانند SPI ممکن است کارایی کمتری نسبت به شاخص RDI که علاوه بر بارندگی، تبخیر و تعرق بالقوه (PET) را نیز در فرمولاسیون خود لحاظ می‌کند، داشته باشد. با توجه به اهمیت پارامتر PET در بخش کشاورزی و مدیریت منابع آب در ایران، می‌طلبد که شاخص RDI را در دیگر مناطق ایران مانند شمال غرب و مناطق کوهستانی ایران، به‌صورت گسترده بررسی گردد و نتایج آن را با دیگر شاخص‌ها مانند شاخص مهم و پرکاربرد SPI مقایسه شود.
Keywords
