محمد رستمی خلج؛ حمزه نور؛ علی باقریان کلات
چکیده
مقدمه
انتشار خشکسالی یعنی انتقال کمبود رطوبت از خشکسالی هواشناسی به خشکسالی هیدرولوژیکی که یکی از مباحث محوری در مدیریت منابع آب بهویژه در اقلیمهای خشک و نیمهخشک است. شناخت الگوهای مکانی این انتشار و تعیین عواملی که آن را تعدیل میکنند، برای طراحی راهکارهای کاهش ریسک و مدیریت پایدار آبخوانها و رواناب ضروری است. با ...
بیشتر
مقدمه
انتشار خشکسالی یعنی انتقال کمبود رطوبت از خشکسالی هواشناسی به خشکسالی هیدرولوژیکی که یکی از مباحث محوری در مدیریت منابع آب بهویژه در اقلیمهای خشک و نیمهخشک است. شناخت الگوهای مکانی این انتشار و تعیین عواملی که آن را تعدیل میکنند، برای طراحی راهکارهای کاهش ریسک و مدیریت پایدار آبخوانها و رواناب ضروری است. با توجه به اهمیت حساسیت حوضهها نسبت به تنشهای اقلیمی در شرق ایران، این پژوهش بهمنظور تحلیل مکانی انتشار خشکسالی و بررسی نقش ویژگیهای محیطی حوضهها در استان خراسان رضوی انجام شد.
مواد و روشها
در این پژوهش از دادههای ۴۶ حوضه در بازه زمانی ۲۹ ساله (فروردین 1367 تا شهریور 1395) استفاده شد. برای شناسایی خشکسالیهای هواشناسی و هیدرولوژیکی بهترتیب از شاخصهای استاندارد بارش (SPI) و شاخص شدت خشکسالی جریان (SSI) استفاده شد و رخدادهای خشکسالی با آستانه ≤1- استخراج و رخدادهای جفتشده تعیین شدند. برای هر رخداد، شدت و حدت خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی محاسبه شد و سپس نسبتهای شدت و حدت انتشار و نسخههای نرمالشده آنها بهدست آمد. مجموعهای از متغیرهای فیزیوگرافی و اقلیمی حوضهها (شیب، شاخص نرمالشده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص فصلی بودن بارش (Ps)، کسری برف (fₛ)، شاخص خشکی (Ai) و ظرفیت نگهداری آب خاک (AWC)) بهصورت میانگین حوضهای استخراج شد و مورد تحلیل همبستگی قرار گرفتند.
نتایج و بحث
تحلیلهای مکانی نشان داد که میانگین شدت خشکسالی هواشناسی در محدوده 0.23 تا 2.17 با میانگین تقریبی 2.1 قرار گرفت، در حالیکه شدت خشکسالی هیدرولوژیکی در دامنه 0.14 تا 1.16 و میانگین 0.65 قرار دارد. ضریب تغییرات شدت خشکسالی هیدرولوژیکی حدود 63 درصد و برای شدت خشکسالی هواشناسی حدود 37.7 درصد محاسبه شد که بیانگر تغییرپذیری مکانی بیشتر خشکسالی هیدرولوژیکی است. در سطح حوضهها، ۵۴ درصد از حوضهها کاهش در شدت انتشار و 67 درصد کاهش در حدت انتشار را نشان میدهند، بهطوری که میانگین شدت انتشار 0.03- و میانگین حدت انتشار 0.1- بهدست آمد؛ این الگو نشاندهنده تضعیف عمومی اثر خشکسالی در مسیر انتقال به سامانههای هیدرولوژیکی است. همبستگی منفی و معنیدار میان ویژگیهای خشکسالی هواشناسی و نسبتهای شدت و حدت انتشار (بهترتیب 0.48- و 0.67-) نشان میدهد که رخدادهای هواشناسی با شدت و حدت بالاتر تمایل دارند در حین انتشار تضعیف بیشتری را تجربه کنند، یعنی شدت بالای خشکسالی جوی همیشه به شدت هیدرولوژیکی متناظر تبدیل نمیشود. در بررسی عوامل محیطی، شاخص پوشش گیاهی (NDVI) رابطه منفی و معنیداری با هر دو نسبت انتشار نشان داد و ظرفیت نگهداری آب خاک نیز با نسبت حدت انتشار همبستگی منفی معنیدار داشت. در مقابل، شاخص فصلی بودن بارش و شاخص خشکی رابطه معنیداری با نسبتهای انتشار نشان ندادند و کسری برف تنها همبستگی منفی ضعیفی با نسبت شدت انتشار داشت. شیب حوضه نیز رابطه معنیداری با نسبتها نشان نداد. این الگوها نشان میدهد که در خراسان رضوی، ویژگیهای درونی حوضه بهویژه پوشش گیاهی و ظرفیت ذخیره خاک نقش کلیدی در تضعیف انتقال خشکسالی ایفا میکنند.
نتیجهگیری
نتایج این پژوهش نشان داد که در ۴۶ حوضه استان خراسان رضوی، فرایند انتشار خشکسالی عمدتا با تضعیف شدت و حدت همراه است؛ بهگونهای که در ۵۴ درصد حوضهها شدت و در ۶۷ درصد حوضهها حدت خشکسالی در مرحله انتقال کاهش یافت. میانگین نسبتهای انتشار شدت و حدت بهترتیب حدود 0.03- و 0.1- بود. شدت و حدت خشکسالی هواشناسی قویترین کنترلکنندههای انتشار شناخته شدند و بین هر دو با نسبتهای انتشار، همبستگی منفی و معنیدار مشاهده شد. در میان عوامل محیطی، پوشش گیاهی (NDVI) و ظرفیت نگهداری آب خاک مؤثرترین نقش را در تضعیف انتشار داشتند، در حالیکه شاخصهای اقلیمی نقش چشمگیری نشان ندادند.
