پژوهش های خشکسالی و تغییر اقلیم
سال:1402 | دوره:1 | شماره:3 |تعداد مقالات:7

تخمین مکانی دقیق بارندگی اهمیت زیادی در شبیه سازی های هیدرولوژیکی دارد. علیرغم توسعه شبکه ایستگاه های باران سنجی خودکار در سال های اخیر، دستیابی به داده های قابل اعتماد بارش در مناطق فاقد داده هنوز یک چالش بزرگ است. هدف از این تحقیق ارزیابی دقت محصولات بارش ماهواره ای GPM در استان مازندران می باشد. در این راستا دقت محصولات بارش ماهواره ای با روش های درون یابی وزنی عکس فاصله و کریجینگ مقایسه شد. برای این منظور از داده های 21 ایستگاه هواشناسی و 24 تصویر ماهانه و 2 تصویر سالانه ماهواره GPM در سال های 2016 و 2018 استفاده شد. ارزیابی روش ها با استفاده از شاخص های میانگین مربعات خطا، خطای اریب، میانگین مطلق درصد خطا انجام شد. همچنین نقشه های هم بارش سالانه استان نیز برای دو سال 2016 و 2018 ترسیم و تحلیل شد. نتایج نشان داد که، محصولات بارش ماهواره GPM دارای خطای اریبی بالایی بوده بطوریکه میزان بیش برآوردی/کم برآوردی این ماهواره به بیش از 140 میلی متر در سال می رسد. البته روش های درون یابی کریجینگ و وزنی عکس فاصله نیز دارای خطای قابل توجهی بوده و تشخیص دقیقی از حلقه های کم بارش و پربارش استان ندارند. بررسی و ارزیابی امکان ترکیب محصولات بارش ماهواره های مورد نظر با متغیرهای طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع در غالب معادلات گرادیان 4 بعدی نیز، نشان داد روش ترکیبی Grad-GPM باعث افزایش دقت قابل توجه تخمین فضایی بارش شده و خطای روش های درون یابی و ماهواره GPM را حدود 25 تا 40 درصد کاهش داد. بعلاوه بررسی نقشه های هم بارش نیز بیانگر افزایش دقت روش های ترکیبی نسبت به سایر روش ها است.

تداوم خشکسالی‏ها و کاهش منابع آبی باعث شده تا نهاده آب به عنوان مهم‏ترین نهاده موثر بر تعیین ترکیب و میزان سطح زیر کشت محصولات کشاورزی در الگوی کشت استان خراسان رضوی مطرح باشد. در واقع بهره ‏وری اقتصادی آب مصرفی هر محصول زراعی، نقش محوری و تعیین کننده در ترکیب الگوی کشت دارد. از این رو در این مطالعه وضعیت بهره‏وری اقتصادی آب مصرفی طی سال‏های گذشته مورد بررسی قرار گرفت. اطلاعات مورد نیاز جهت برآورد این شاخص برای محصولات اصلی زراعی، از سیستم هزینه تولید محصولات زراعی طی سال‏های 1385 تا 1399 و جهت برآورد شاخص بهره‏وری اقتصادی آب، از روش ارزش اصلی پسماند استفاده شد. به منظور محاسبه بهره‏وری فیزیکی و اقتصادی آب مصرفی کلیه محصولات زراعی و باغی نیز از آمار و اطلاعات 4 سال زراعی 96-1393 استفاده شد. نتایج مطالعه نشان داد که قیمت محصول به عنوان یک متغیر خارج از کنترل کشاورزان، نقش مهمی در تغییر شاخص بهره‏وری اقتصادی دارد و ایجاد ثبات در قیمت نسبی محصولات زراعی در گرو تشکیل زنجیره‏های ارزش همگام با اجرا و اصلاح الگوی کشتی می‏باشد که توسط وزارت جهاد کشاورزی ابلاغ گردیده است.

در این تحقیق جهت تعیین میزان خطرپذیری آبخوان دشت قزوین از نقشه آسیب پذیری آن استفاده گردید. نقشه آسیب پذیری آبخوان به روش دراستیک معمولی تهیه و در مرحله بعد با اصلاح شاخص ها نقشه خطرپذیری آبخوان مجددا تهیه و سپس با دراستیک فازی آماده شد. نتایج حاصل از نقشه های دراستیک معمولی نشان داد، قسمت هایی از دشت قزوین به دلیل بالا بودن هدایت هیدرولیکی و جنوب شرقی دشت به دلیل کم بودن عمق سطح آب زیرزمینی در محدوده آسیب پذیری بالا و قسمت هایی از دشت در محدوده با خطر متوسط قرار گرفت. با بررسی این نقشه بخشهایی از دشت در محدوده کم آسیب پذیر قرار گرفت که به دلیل بالا بودن سطح آب تایید آن توسط آنالیز شیمیایی تا حدودی دور از انتظاراست. نقشه های آسیب پذیری دشت قزوین پس از اصلاح توسط داده های نیترات تغییرات زیادی را نشان داد. مناطق کم آسیب پذیر در بررسی دراستیک معمولی در کلاس متوسط دراستیک اصلاحی قرار گرفتند. همچنین نتایج حاصل از نقشه های دراستیک فازی به دست آمده با نتایج دراستیک اصلاحی نزدیک می باشد، اکثر قسمت های دشت در محدوده متوسط قرار گرفته اند و مناطق کم آسیب پذیر و زیاد آسیب پذیر مساحت های کمی را در برگرفته اند، با این حال، از دید کارشناسان خبره نتایج به دست آمده از روش دراستیک اصلاحی منطقی تر به نظر می رسند و به واقعیت نزدیک تر است. پس از اعمال تحلیل حساسیت تک پارامتری و آنالیز نتایج به دست آمده، وزن لایه های عمق آبخوان و تغذیه کمتر، وزن لایه های شیب، غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی بیشتر شد و وزن لایه های محیط آبخوان و محیط خاک بدون تغییر بود.

ازآنجاکه آب های زیرزمینی اهمیت بسزایی در تأمین نیاز آب مصرفی بخش های مختلف دارند درنتیجه مدیریت و برنامه ریزی پیامدهای ناشی از خشکسالی بر منابع زیرزمینی از مسائل مهم و حیاتی در برنامه ریزی و اداره کشورها محسوب می شود. بدین منظور در این تحقیق با استفاده از ترکیب شاخص های کمی خشکسالی GRI (شاخص منبع آب زیرزمینی)، SDWI (شاخص دبی استانداردشده چاه های بهره برداری) و شاخص کیفی MSECI (شاخص هدایت الکتریکی استاندارد اصلاح شده) به شاخص چند متغیره مدیریتی خشکسالی هیدرولوژیکی HDMI در دشت ارومیه در طی سال های 1382 تا 1397 پرداخته شده است. نتایج پایش این شاخص مدیریتی خشکسالی در دشت ارومیه نشان می دهد که طولانی ترین تداوم مشاهده شده طبق این شاخص مدیریتی 7 سال است که از سال 1391 شروع و تا پایان سال 1397 ادامه دار بوده و شدیدترین خشکسالی مشاهده شده در سال 1397 با مقدار 2/2-بوده است. جهت مشاهده روند خشکسالی بر روی شاخص های خشکسالی از آزمون من کندال استفاده شد نتایج نشان می دهد با ادامه این شیب خط روند فعلی در منطقه تا سال 1405 مقدار شاخص GRI به کمتر از 2₋ و تا سال 1410 شاخص مدیریت خشکسالی HDMI به کمتر از 6₋ خواهد رسید که نشان از وضعیت عدم بهره برداری و قرار گرفتن منابع زیرزمینی در معرض خشکسالی بسیار شدید است. در صورت ادامه وضع موجود امکان استفاده پایدار از منابع زیرزمینی دشت ارومیه غیرممکن خواهد بود.

سیل یکی از مهم ترین مخاطرات تهدیدکننده جامعه بشری محسوب می شود، که در دهه های اخیر با افزایش جمعیت و تغییر اقلیم اثرات این مخاطره بیشتر شده است. بنابراین مطالعه ویژگی های حوضه ها که میزان سیل خیزی با آن در ارتباط است می تواند به مدیریت صحیح این مخاطره کمک نماید. امروزه برای اولویت بندی زیرحوزه های آبخیز از روش های متعددی مانند خصوصیات مورفولوژیکی، روش های تصمیم گیری و مدل های هیدرولوژیکی استفاده می گردد. این تحقیق از مدل هیدرولوژیکی SWAT در 21 زیرحوزه آبخیز سرباز واقع در استان سیستان و بلوچستان انجام گرفته است. پس از آماده سازی پارامترها و داده های ورودی، ضمن در نظر گرفتن دو سال برای گرم کردن، مدل برای یک دوره 17 ساله از سال 1999 تا 2016 واسنجی شد و سپس طی یک دوره پنج ساله از سال 2017 تا 2021 صحت سنجی گردید. نتایج بدست آمده در مرحله واسنجی NS=0/76 و R2=0/86 و در مرحله صحت سنجی NS=0/56 و R2=0/58 بدست آمد. پارامتر شماره منحنی اولیه برای شرایط رطوبتی متوسط و پارامتر آلفا در جریان برگشتی بیشترین تاثیر را در آنالیز حساسیت را داشتند. نتایج نشان داد زیرحوضه 20 با میانگین ارتفاع رواناب 46/2 در اولویت اول و زیرحوضه 10 با ارتفاع رواناب 06/0 در اولویت آخر قرار گرفت. براساس تبیین و نش-ساتکلیف میتوان نتیجه گیری کرد که مدل در شبیه سازی حوزه آبخیز سرباز به خوبی عمل کرده است و می تواند برای مدلسازی در حوضه استفاده گردد. کنترل سیل با اولویت بندی سیلخیزی زیرحوضه ها و با اعمال مدیریت های بهبود پوشش مراتع و احداث سازه های آبخیزداری در حوضه رودخانه سرباز میزان دبی سیلاب را کاهش داده و از خسارات ناگهانی پیشگیری نمود.

در کشور ایران با توجه به شرایط اقلیمی گرم و خشک، چالش کاهش منابع آب شیرین جدی تر بوده و لزوم استفاده بهینه از منابع آب موجود را ایجاب میکند. قسمت اعظم تلفات در مخازن سدها ناشی از پدیده تبخیر بوده و با توجه به تعداد سدهای موجود در کشور، هرساله حجم عظیمی از ذخیره سدها در اثر تبخیر تلف می شود. جهت بررسی پدیده تبخیر نیاز است که تاثیر پارامترهای مختلف هواشناسی بر میزان تبخیر از سطح آزاد آب مورد ارزیابی قرار گیرد. بر همین اساس در این تحقیق سعی شده است تا تاثیر پارامترهای درجه حرارت، درصد رطوبت نسبی، سرعت باد، میزان تابش و میانگین فشار بخار بر روی میزان تبخیر از سطح آزاد آب بر اساس داده های دراز مدت ایستگاه هواشناسی اهواز مور ارزیابی قرار گیرد. بر اساس تحلیل صورت گرفته کلیه پارامترهای مورد اشاره تاثیر معناداری بر میزان تبخیر داشته اند. ضریب تبیین محاسبه شده جهت اثرات اصلی، برابر با 0/69 بوده که نشان می دهد، اثرات اصلی می توانند 0/69 واریانس خروجی را برآورد کنند. بر اساس پارامتر مجذور اتا میزان تابش خورشیدی بیشترین تاثیر را بر میزان تبخیر داشته است. فشار سطح و رطوبت نسبی هوا نیز در جایگاه های بعدی قرار گرفته اند. نتایج آنالیز واریانس با در نظر گرفتن اثرات متقابل نشان داد که کلیه اثرات متقابل دارای تاثیر معنادار بر میزان تبخیر بوده و تنها اثر متقابل سرعت باد و میزان تابش فاقد تفاوت معنادار می باشد. اثرات متقابل فشار سطح در درجه حرارت و میزان تابش بیشترین تاثیر را بر میزان تبخیر داشته و بعد از آن اثر متقابل درجه حرارت و رطوبت نسبی بیشترین تاثیر را داشته است. فشار سطح و رطوبت نسبی هوا نیز در جایگاههای بعدی قرار گرفتند. نتایج آنالیز واریانس با در نظر گرفتن اثرات متقابل نشان داد که کلیه اثرات متقابل دارای تأثیر معنادار بر میزان تبخیر بوده و تنها اثر متقابل سرعت باد و میزان تابش فاقد تفاوت معنادار میباشد. اثرات متقابل فشار سطح در درجه حرارت و میزان تابش و نیز اثر متقابل درجه حرارت و رطوبت نسبی به ترتیب بیشترین تأثیر را بر میزان تبخیر داشت. اطلاع از اثر پارامترهای مختلف هواشناسی بر میزان تبخیر از سطح آب و اثرات متقابل آنها میتواند جهت بررسی کارایی روشهای مختلف کاهش تبخیر مورد استفاده قرار گیرد.

از مهمترین عوامل مؤثر بر مقاومت گندم و برنج در شرایط تنش شوری، عناصر غذایی زیاد و ریز مغذی خاک هستند. این پژوهش با هدف بررسی توزیع نمک، و آلودگی نیترات و بورحاصل از کودهای شیمیایی موجود در یک منطقه غیربازی استان خوزستان و اثر برمیزان محصول گندم (رقم چمران) و برنج (رقم عنبربو) انجام گردید. آزمایش در مناطق عرب اسد (منطقه 1) و ویس (منطقه 2) انجام و نمونه های خاک در پنج ایستگاه مختلف، درچهار فصل و از اعماق 30-0، 60-30، 90-60 و 120-90 برای تعیین میزان شوری، نیترات و بورتهیه گردیدند. میزان شوریءانواحیءاو اعماق مختلف خاک درءامنطقه 1 در بازه dS/m 16/5 – 96/1 و برایءامنطقه 2 در بازه dS/m 92/4-90/1 بود. حداکثرءاغلظت نیترات درچهار عمق مختلف (صفرءاتا 120 سانتیءامتر) به ترتیب ppm 5/13، 18، 5/8 و 9 در منطقه 1 و ppm 5/12، 16، 10 و 7 در منطقه 2 به ثبت رسید. این نتایج برای بور ابه ترتیب برابر با ppm 37، 49، 27 و 5/23 در منطقه 1و برابر با ppm 5/37، 48، 28 و 24 در منطقه 2 بودند. با افزایش میزان شوری خاک روند کاهشی عملکرد هرءادو گیاه کاملا مشخص بود، بصورتیکه عملکرد گندم تا حد 8/17% درءامنطقه 1 و 9/15% درءامنظقه 2، و عملکرد برنج تا حد 9/12% درءامنطقه 1 و 4/14% درءامنظقه 2 کاهش داشت. بررسی نحوه توزیع نمک، نیترات و بور در مناطق تحت کاشت گندم و برنج کمک شایانی به کشاورزان برای استفاده مناسب از منابع موجود برای تولید محصول می باشد.