1-7-2- اثرات زيست محيطي16
1-7-3- اثرات اقتصادي17
1-7-4- اثرات اجتماعي18
فهرست مطالب
عنوان صفحه
1-8- اهداف تحقيق18
1-9- فرضيه‌هاي تحقيق19
1-10- ساختار پايان نامه19
فصل دوم- بررسي منابع
2-1- مقدمه22
2-2- خشكسالي23
2-3- روش تحليل دادههاي بارندگي24
2-4- معيارهاي تعيين خشکي26
2-5- آزمونهاي تعيين همگني27
2-6- تحليل فراواني منطقهاي28
2-6-1- تعيين مناطق همگن اوليه با استفاده از نمودار گشتاور خطي28
2-6-2- گشتاورهاي وزني احتمال (گشتاورهاي خطي)29
2-6-3- تعيين تابع توزيع منطقهاي29
فصل سوم- مواد و روشها
3-1- مقدمه32
3-2- منطقه مورد مطالعه32
3-3- آزمون‌هاي همگني33
3-3-1- آزمون توالي33
3-3-2- آزمون من- ويتني34
3-4- آزمون تصادفي بودن34
3-5- آزمون روند36
3-6- شاخصهاي خشکسالي هواشناسي و دوره بدون بارندگي37
فهرست مطالب
عنوان صفحه
3-7- تحليل فراواني نقطهاي روزهاي بدون بارندگي و تحليل ريسک خشکسالي37
3-8- تحليل فراواني منطقهاي39
3-8-1- تعيين مناطق همگن اوليه با استفاده از نمودار گشتاورهاي خطي39
3-8-2- گشتاورهاي وزني احتمال40
3-8-3- تعيين همگني و ايستگاه‌هاي پرت با استفاده از ضريب ناجوري و همگني41
3-8-4- تعيين تابع توزيع منطقهاي42
فصل چهارم- نتايج و بحث
4-1- تحليل آمار کيفي44
4-2- تحليل همگني و روند51
4-3- آزمون استقلال60
4-4- تحليل فراواني منطقهاي61
4-4-1- بررسي همگني گروههاي استخراجي از آناليز خوشهبندي64
4-4-2- انتخاب بهترين تابع توزيع منطقهاي67
4-4-3- تحليل فراواني نقطهاي69
4-5- تحليل مکاني ويژگيهاي حداکثر روزهاي بدون بارش83
4-5-1- تحليل مکاني گشتاورهاي خطي حداکثر روزهاي بدون بارش83
4-5-2- تحليل مکاني حداکثر روزهاي بدون بارش در دوره بازگشت‌هاي مختلف85
فصل پنجم- نتيجهگيري و پيشنهادات
5-1- نتيجهگيري92
5-2- پيشنهادات94
منابع97
فهرست جدول‌ها
عنوان صفحه
جدول 1-1- دامنه اثرات اجتماعي خشكسالي18
جدول 2-1- برخي از معروفترين روابط تعيين خشکي26
جدول 3-1- تابع چگالي احتمال برخي از مهمترين توابع توزيع (اقتباس از رائو و حامد، 2000)38
جدول 4-1- مقادير آمارههاي توصيفي حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در ايستگاههاي مطالعاتي45
جدول 4-2- ضرايب همبستگي بين آمارههاي توصيفي حداکثر روزهاي بدون بارندگي و مختصات فيزيکي ايستگاه50
جدول 4-3- مقادير آمارههاي آزمون توالي و من- ويتني53
جدول 4-4- مقادير آمارههاي آزمون من- کندال (سطح معنيداري 5 درصد)58
جدول 4-5- شاخص همگني H متغيير روزهاي بدون بارش در کل کشور61
جدول 4-6- آمارههاي گشتاورهاي خطي مربوط به حداکثر دورههاي بدون بارش64
جدول 4-7- نتايج شاخص H در هر يک از گروههاي استخراجي67
جدول 4-8- مقادير شاخص ZDIST در هر يک از گروههاي همگن مطالعاتي68
جدول 4-9- مقادير RSS براي توزيعهاي مختلف70
جدول 4-10- مقادير رتبه هاي توابع مختلف در هر ايستگاه بر اساس مجموع مربعات خطا73
جدول 4-11- مقادير حداکثر تعداد روزهاي بدون بارندگي در ايستگاههاي مطالعاتي75
فهرست شكل‌ها
عنوان صفحه
شکل 1-1- متغيرهاي هيدرولوژيک متأثر از خشکسالي4
شکل 1-2- تغييرات زماني متغيرهاي هيدرولوژيک متأثر از خشکسالي5
شكل1-3- انواع خشكسالي، مباني تعريف و آثار هر كدام7
شكل 1-4- خلاصه و طبقهبندي رژيمهاي خشك16
شکل 3-1- نقشه پراکنش ايستگاههاي مطالعاتي33
شکل 4-1- ميانگين تعداد روزهاي بدون بارندگي در مناطق مختلف ايران50
شکل 4-2- ضريب تغييرات حداکثر تعداد روزهاي بدون بارندگي ايران51
شکل 4-3- تغييرات حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در ايستگاه تربت حيدريه52
شکل 4-4- تابع خود همبستگي حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در ايستگاه اصفهان60
شکل 4-5- تابع خود همبستگي حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در ايستگاه تبريز61
شکل 4-6- توزيع ماهانه حداکثر دورههاي بدون بارش در هر يک از گروههاي مطالعاتي63
شکل 4-7- نمودار گشتاورهاي خطي L-CS در مقابل L-CK هشت منطقه همگن66
شکل 4-8- دياگرام نسبي مقادير LCs در برابر LCk دادههاي روزهاي بدون بارش68
شکل 4-9- تابع توزيع چگالي احتمال تجمعي دورههاي بدون بارش براي ايستگاه کرمان(گروه 1)79
شکل 4-10- تابع توزيع چگالي احتمال تجمعي دورههاي بدون بارش براي ايستگاه مشهد(گروه 2)79
شکل 4-11- تابع توزيع چگالي احتمال تجمعي دورههاي بدون بارش براي ايستگاه تبريز(گروه 3)80
شکل 4-12- تابع توزيع چگالي احتمال تجمعي دورههاي بدون بارش براي ايستگاه آبادان(گروه 4)80
شکل 4-13- تابع توزيع چگالي احتمال تجمعي دورههاي بدون بارش براي ايستگاه سنندج(گروه 5)81
شکل 4-14- تابع توزيع چگالي احتمال تجمعي دورههاي بدون بارش براي ايستگاه بابلسر(گروه 6)81
شکل 4-15- تابع توزيع چگالي احتمال تجمعي دورههاي بدون بارش براي ايستگاه ياسوج(گروه 7)82
شکل 4-16- تابع توزيع چگالي احتمال تجمعي دورههاي بدون بارش براي ايستگاه انزلي(گروه 8)82
شکل 4-17- تغييرات مکاني گشتاور ضريب تغييرات در هشت منطقه همگن84
شکل 4-18- تغييرات مکاني گشتاور ضريب چولگي در هشت منطقه همگن84
فهرست شكل‌ها
عنوان صفحه
شکل 4-19- نقشه حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در دوره برگشت 2 ساله85
شکل 4-20- نقشه حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در دوره برگشت 5 ساله86
شکل 4-21- نقشه حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در دوره برگشت 10 ساله86
شکل 4-22- نقشه حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در دوره برگشت 20 ساله87
شکل 4-23- نقشه حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در دوره برگشت 50 ساله87
شکل 4-24- نقشه حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در دوره برگشت 100 ساله88
شکل 4-25- نقشه حداکثر سالانه روزهاي بدون بارندگي در دوره برگشت 200 ساله88
فصل اول
مقدمه
1-1- مقدمه
خشکسالي پديدهاي اقليمي است که به لحاظ آماري يک پديده تصادفي محسوب ميشود و توسط شاخصهاي متعددي مورد مطالعه قرار ميگيرد (نصري، 1387). خشکسالي معمولاً به عنوان دورهاي از زمان که بارندگي به زير آستانه متوسط ميرسد شناخته ميشود و معمولاً تعيين زمان شروع آن و تعاريف آن بسيار سخت و پيچيده است(امکي و همکاران، 1993). در اغلب منابع خشکسالي پديدهاي طولاني مدت است که گاهي در دورههاي مرطوب نيز کشيده ميشود (ويلهايت و گلانتز، 1985).
تعاريف خشكي و خشكسالي با يكديگر متفاوت هستند. برخلاف خشكي كه پديدة دائمي اقليمي است، خشكسالي در مناطق خشك و مرطوب رخ مي‌دهد و حالتي طبيعي و نرمال از اقليم ميباشد (چو و کارليوتيس، 1970). قبل از پرداختن به بحث خشكسالي لازم است در مورد خشكي مطالبي بيان شود.
1-2- معيارهاي تعيين خشكي
ضرايب تجربي و فرمولهاي متفاوتي براي تعيين معيارهاي خشكي ابداع شده است كه بر اساس پارامترهايي كه هر كدام از اين روابط براي تعيين شاخص خشكي در نظر گرفته است، ميتوان آنها را به 5 گروه تقسيم نمود (کاوياني، 1380):
– روابطي كه معرف رابطه بين بارش سالانه و مجموع دما براي يك سال و يا دورههاي مختلف در طول فصل گرم ميباشند.
– روابطي كه بر اساس رابطه بين بارش و تبخير استوار هستند.
– روابطي كه به وابستگي بين بارش، دما و رطوبت نسبي اهميت بيشتري داده‌اند.
– روابطي كه كسري اشباع( كمبود رطوبت) و كسري تبخير را مد نظر قرار دادهاند.
– روابطي‌كه رابطه بين ميزان آب و مجموع دما را‌ به عنوان ضريب خشكي در نظر مي‌گيرند.
انتخاب صحيح يك ضريب اقليمي براي مناطق مختلف جهان آسان نيست، زيرا كاربرد هر رابطه اقليمي در منطقهاي بهترين جواب را ميدهد كه با اقليم محل ابداع روش، شباهت و نزديكي بيشتري داشته باشد.
از طرف ديگر محدوديت عناصر اقليمي قابل سنجش عاملي است كه كارائي برخي روابط را تحت تأثير قرار ميهد.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

براساس روش ارائه شده توسط يونسكو كه به شاخص بيوكليماتيك خشكي معروف است و در آن P بارندگي سالانه و ET تبخير و تعرق بالقوه است، مناطق خشك به چهار گروه تقسيم مي‌شوند (کاوياني، 1380):
1- منطقه فرا خشك:
2- منطقه خشك :
3- منطقه نيمه خشك:
4- منطقه نيمه مرطوب :
1-3- علل خشكي
به طور كلي 5 عامل مهم باعث ايجاد خشكي ميشوند (کوک و همکاران، 1993).
– دور بودن از منبع رطوبتي (بري بودن)
– فرو رانش آنتي سيكلونهاي جنب حاره‌اي ديناميك
– تأثيرات ارتفاعي
– جريانهاي حاصل از آب سرد
– آلبيدو
1-4- علل خشكسالي
به‌طوركلي امروزه پذيرفته شده است كه خشكساليهاي شديد، حاصل تغييرات چرخش اتمسفري و بي‌نظميهاي آن است (کاوياني، 1364). جابجائي رودبادها (جت استريمها) از مكان خود، رگبارهاي باران‌زا را از برخي مناطق دور و به برخي ديگر نزديك ميكند. به اين معني كه بي‌نظمي‌هاي اقليمي در فواصل بسيار دور بر هم تأثير ميگذارند.
تحقيقات مختلف، تأثير متقابل اتمسفر و اقيانوسها در مقياس وسيع را ثابت كرده است (کاوياني، 1364 و چنگنان، 2000). اين موضوع اهميت بي نظمي دماي سطح دريا را ثابت ميكند، چرا كه مشخص شده است اين مسئله جريان گرما و رطوبت را در سطح تماس اتمسفر و اقيانوس تحت تأثير قرار ميدهد. اين تغيير در جريان گرما و رطوبت داراي الگوئي است كه به چرخه نوسان جنوبي النينو معروف است. واژههاي النينو و لانينا دو حد اين چرخه هستند و شرايط كاملاً متفاوتي را در نقاط مختلف زمين بوجود ميآورند.

1-5- تعاريف انواع خشكسالي
خشکسالي مخربترين پديده اقليمي است که به سختي ميتوان تغييرات زماني و فضايي آن را به راحتي تعيين کرد. با توجه به تعاريف مختلف از خشکسالي و انواع آن، ارائه يک مدل پيش بيني به منظور ايجاد يک سيستم پايش و پيش بيني خشکسالي غير ممکن است. به عنوان مثال خشکسالي هواشناسي که به عنوان اولين نشانههاي خشکسالي شناخته ميشود ممکن است در يک زمان بخصوص مورد توجه قرار گيرد اما تأثيرات آن در ساير منابع آب مانند دبي جريان (خشکسالي هيدرولوژيک) قابل مشاهده نباشد. از طرف ديگر کشاورزان يک منطقه با مشکل کمبود رطوبت خاک (خشکسالي کشاورزي) مواجه نباشند. اما پس از مدتي و عادي شدن وضعيت ريزشهاي جوي، شاهد کاهش دبي جريان يا رطوبت خاک باشيم. شکل 1-1 متغيرهاي هيدرولوژيکي يک منطقه که تحت تأثير خشکسالي قرار ميگيرند نشان ميدهند. شکل 1-2 نيز تغييرات زماني تأثير خشکسالي بر متغيرهاي هيدرولوژيک را نشان ميدهد.

شکل 1-1- متغيرهاي هيدرولوژيک متأثر از خشکسالي

شکل 1-2 تغييرات زماني متغيرهاي هيدرولوژيک متأثر از خشکسالي

توسعه سيستمهاي پايش خشکسالي مبتني بر جمع آوري اطلاعات در بازههاي زماني مختلف نظير بارندگي و دبي جريان ساعتي، روزانه، ماهانه و سالانه و استفاده از مدلهاي مختلف آماري و سينوپتيک مانند سريهاي زماني و پايش تغييرات جوي به ويژه متغيرهاي اتمسفري (ENSO) است.
از ديدگاه ديگر، برآورد احتمال وقوع يک پديده در يک دوره زماني مشخص به منظور برآورد احتمال شکست يک برنامه از مواردي است که به برنامهريزان امکان پيش آگاهي در مورد پديدهاي حدي مانند سيل و خشکسالي ميدهد. استفاده از روشهاي آماري در صورت وجود اطلاعات کافي و بهرهگيري از شبکه جمع آوري دقيق پارامترهاي اقليمي و هيدرولوژي نظير رطوبت خاک دارد. ضمن اين که تعيين آستانههاي سيل و خشکسالي در اين بخش مهم است که نياز به اطلاعات بسيار بلند مدت و منظم از سريهاي هيدرولوژيک و سريهاي پاسخ مانند رطوبت خاک، محصولات کشاورزي و مسائل اقتصادي و اجتماعي است.
چون خشکسالي برخلاف ساير بلاياي طبيعي کمتر منجر به خسارات ساختاري مي‌شود، کمک‌رساني در هنگام وقوع اين پديده در مقايسه با ساير پديده‌ها مثل سيل پيچيدهتر و مشکلتر مي‌‌باشد. ايران علي رغم اينکه در معرض خشکسالي‌هاي متوالي قرار دارد اما به دليل وجود قنات‌هاي عميق هيچگاه در اثر خشکسالي به قحطي مرگ آور دچار نشده است.
از اغلب تعاريف خشكسالي چنين بر ميآيد كه خشكسالي دوره بلند مدت زماني است كه آب در دسترس به طور معنيداري زير حد معمول است. پايينتر بودن ميزان آب نسبت به حد معمول در شرايط متفاوت و با توجه به حساسيت يك فرايند نسبت به كمبود رطوبت تعريف ميشود. به طور كلي تعاريف خشكسالي به دو دسته عمده مفهومي و كاربردي تقسيم بندي ميشوند. منظور از تعاريف مفهومي همان تعاريف موجود در لغت نامهها و فرهنگهاست كه در واقع اين تعاريف به صورت توصيفي و مفهومي هستند و علي رغم اينكه مفهوم شدت و مدت وقوع خشكسالي ممكن است در اين تعاريف نهفته باشد اما زمان وقوع پديده را مشخص نميكنند. تعاريف كاربردي خصوصيات و آستانههاي شروع، ادامه و خاتمه و نيز شدت خشكسالي را تعيين ميكنند. اين تعاريف اساس يك سيستم هشدار دهنده هستند و براي تحليل دوره تكرار، شدت و مدت زمان وقوع خشكسالي نيز بكار ميروند. وجود ديدگاهها و نقطه نظرات مختلف درباره خشكسالي سبب ايجاد پيچيدگي در ارائه تعريفي مشخص و واحد از اين پديده شده است. در واقع عدم وجود يك تعريف جامع و دقيق از خشكسالي سبب ايجاد ترديد و ركود در بخشهاي مختلف مديريتي و سياستگزاري در ساير بخش‌ها ميشود. با توجه به اينكه اهميت خشكسالي در اثرات آن نهفته است و اين اثرات در مناطق مختلف به شكلهاي متفاوتي ظاهر ميشوند، پس بايستي تعريف خشكسالي به صورت منطقهاي و مقطعي بيان شود.
به طور كلي براي ارائه يك تعريف مناسب از خشكسالي بايد به سه نكته مهم توجه كرد:
1- مقدار و شدت بارندگي و يا ميزان كمبود آن مشخص شود.
2- مدت زمان، يك ويژگي مهم در تشخيص خشكسالي است و بايستي براي تعيين ميزان درجه خشكسالي ارتباط بين مدت زمان و شدت مشخص شود.
3- آستانهاي به عنوان يك نقطه مرجع براي تعيين زمان شروع خشكسالي تعيين شود.
به دليل کثرت پارامترهاي که با اين پديده در ارتباط ميباشند، تا به حال هيچ تعريف جامع و کاملي از سوي هيچ سازمان يا ارگاني از خشکسالي نشده است. برحسب نياز و زمينه کاري، محققين علوم مختلف تعاريف ويژهاي را از اين پديده طبيعي ارائه کردهاند. هيدرولوژيستها تعاريف متعددي از خشکسالي کردهاند اما هنوز به يک تعريف کامل و جامع نرسيدهاند. بر اساس عناصر بوجود آورنده خشكسالي، ميتوان پنج نوع خشكسالي هواشناسي، هيدرولوژيک، کشاورزي، اقتصادي و ادافيک را دسته‌بندي كرد (اسميت، 2000؛ ماينگيوت، 1999).
شكل 1-3 انواع خشكسالي را به همراه عناصر بوجود آورنده آنها و آثار هر يك نشان ميدهد:

شكل1-3- انواع خشكسالي، مباني تعريف و آثار هر كدام
1-5-1- خشكسالي هواشناسي
اين نوع خشكسالي شدت كمتري نسبت به بقيه دارد و در نتيجه كاهش غير منتظره باران بوجود مي‌آيد. فارمر و ويگلي1 (1985) عنوان كردند خشكسالي هواشناسي موقعي پديد ميآيد كه بارندگي به طور قابل ملاحظهاي زير حد مورد انتظار باشند. كاهش بارندگي به خودي خود خطر محسوب نمي‌شود. چرا كه ارتباط بين بارندگي و آب قابل استفاده كه آب مورد نياز را تامين مي‌كند، معمولاً غيرمستقيم است. گفته ميشود بارندگي منبع آبي گياه محسوب نميشود، بلكه خاك منبع آب براي گياه است. به همين ترتيب بارندگي آب آبياري يا مورد نياز شهري را به طور مستقيم تأمين نمي‌كند، بلكه آبهاي زير زميني و رودخانهها اين منابع را تأمين مي‌كند. مفهوم خشكسالي هواشناسي تعاريف مختلفي را بر اساس دادههاي بارندگي در بر ميگيرد. يكي از آنها زمان بدون بارش است كه بسته به شرايط متدوال بارندگي يك منطقه از 6 تا 30 روز يا بيشتر از دو سال متفاوت است. تعاريف ديگري وجود دارد كه بر اساس تعداد روزهاي بارندگي در يك فصل يا سال عنوان ميشود. طبق اين تعاريف خشكسالي وقتي پديد ميآيد كه بارندگي كمتر از 25 يا 10 درصد ميانگين بلند مدت است. اين تعاريف اكثراً قرار دادي است و توجهي به اثرات بارندگي روي منابع آب يا مسائل كشاورزي ندارند، حداقل به اين دليل كه اثرات كاهش بارندگي در طول سال متفاوت است. مثلاً كاهش باران در تابستان نسبت به زمستان اثر بيشتري دارد. بنابراين تعريف خشکسالي از ديدگاه هواشناسي در کشورهاي مختلف و در زمانهاي مختلف متفاوت مي‌باشد به همين دليل از اين ديدگاه به کار بردن يک تعريف از خشکسالي که در قسمتي از جهان متداول مي‌باشد. از طرف ديگر از ديدگاه اقليمشناسان خشکسالي يک پديده طبيعي است که در اثر تغييرات الگوهاي آب وهوايي ناشي از کاهش نزولات جوي کمتر از حد معمول خود به خود به وجود مي‌‌آيد و ادامه آن موجب عدم تعادل اکولوژيکي و هيدرولوژيکي ميشود. از طرفي چون از ديدگاه جغرافيايي تعريف خشکسالي مفهومي مکانمند مي‌‌باشد، شدت خشکسالي در هر محل تابعي از ضريب تغييرپذيري بارش در همان محل است، شدت خشکسالي در هر محل خشکسالي قابل تعيين است به طوري که در اين روش درجه خشکسالي و ترسالي تعيين مي‌‌شود.
1-5-2- خشكسالي هيدرولوژيک
اين نوع خشكسالي بر اساس منابع تأمين آب تعريف ميشود و عبارت است از كاهش جريان طبيعي يا آب زيرزميني كه مي‌توان كاهش حجم ذخيره آب مخازن و درياچهها را نيز به آن افزود، به شرط آنكه از اين منابع به‌طور مستقيم در تأمين آب استفاده شود. فارمرو ويگلي (1985) نيز عنوان كردند خشكسالي هيدرولوژيك موقعي پديد ميآيد كه منابع آب مورد استفاده براي صنعت، مصرف انسان و دام يا كشاورزي (آبياري) به حد پاييني ميرسد. اثر اصلي خشكسالي هيدرولوژيك بر سيستم‌هاي منابع آب است. قوانين دولتي كه ميزان بهرهبرداري از آب رودخانه را مشخص ميكند، عموماً بر اساس حداقل جريان پايه مورد انتظار اقليم استوار است. طبق اين تعريف خشكسالي وقتي پديد مي‌آيد كه جريان رودخانه از اين مقدار كمتر است. خشكسالي هيدرولوژيك گاهي به واسطه اثر آن بر ميزان يا كيفيت آب آبياري تعريف ميشود. خشکسالي هيدرولوژيک اغلب در عرضهاي مياني بر اثر کمبود و فقدان بارش زمستاني اتفاق مي‌‌افتد. علاوه بر بارش فاکتورهاي اقليمي ديگر مانند دماهاي بالا، بادهاي قوي و رطوبت نسبي کم نيز به طور قابل ملاحظه‌اي بر روي خشکسالي هيدرولوژيک تأثير دارند. در ديدگاه هيدرولوژيک اندازهگيري ميزان آبهاي جاري، رودخانه‌ها، درياچه‌ها وآبهاي زيرزميني معيارخشکسالي مي‌باشد.
1-5-3- خشكسالي كشاورزي
معيار هيدرولوژيک نمي‌تواند اولين نشانگر خشکسالي باشد زيرا زماني که کمبود بارش اتفاق بيفتد بعد از مدتي اين کاهش در آبهاي سطحي وزيرزميني منعکس خواهد شد. خشكسالي كشاورزي به اثر خشكسالي بر كشاورزي به ويژه رطوبت در دسترس كه منبع لازم براي كشاورزي است، گفته مي‌شود. ويگلي و اتكينسون1 (1977) خاطر نشان كردند خشكسالي كشاورزي وقتي پديد ميآيد كه كمبود شديد رطوبت خاك در فصل رشد ديده شود. خشكسالي از اين لحاظ اهميت دارد كه بر محصولات غذائي اثر ميگذارد. اين نوع خشكسالي در كشورهايي كه اقتصاد آنها به كشاورزي وابسته است يا نوع زندگي در آنها مستقيماً تحت تأثير محصولات كشاورزي است (مثل استراليا)، حائز اهميت است. چون خشكسالي كشاورزي در اثر كاهش رطوبت بوجود ميآيد، شاخص خشكسالي كشاورزي ميبايست بر اساس اندازه گيري رطوبت خاك در نظر گرفته شود اما معمولاً به طور غير مستقيم و بر اساس محاسبه بيلان آبي (مثل شاخص پالمر) صورت ميگيرد. بنابراين مفهوم خشکسالي از ديدگاه کشاورزي براي محصولات مختلف يکسان نمي‌باشد (از ديدگاه کشاورزي درجه خشکسالي به روش پنمن مانتيث و روش باران مؤثر انجام مي‌شود همچنين روش پنمن مانتيث از طرف FAO به عنوان بهترين روش براي تعيين درجه خشکسالي کشاورزي معرفي شده است). خشکسالي کشاورزي معمولاً بعد از خشکسالي هواشناسي وقبل از خشکسالي هيدرولوژيک اتفاق مي‌‌افتد و کشاورزي معمولاً اولين بخش اقتصادي است که تحت تأثير خشکسالي قرار مي‌گيرد.
1-5-4- خشكسالي اقتصادي(فقر و قحطي)
خشكسالي اقتصادي را غالباً به عنوان شكل خيلي شديد خشكسالي كشاورزي تعريف مي‌كنند. در اين موقع امنيت غذائي تا جائي از بين ميرود كه عده زيادي از مردم توانائي برقراري زندگي سالم را از دست ميدهند. در بدترين حالت، نتيجه اين فرايند مرگ در اثر گرسنگي شديد است. اما ارتباط بين خشكسالي و فقر به ندرت مستقيم است زيرا خشكسالي يك پديده ژئو فيزيكي است در حاليكه فقر يك پديده زراعي است. داندو (1980) فقر را چنين تعريف ميكند: طولاني شدن كمبود غذا در يك ناحيه كه بيماري و مرگ ناشي از گرسنگي شديد را به طور گستردهاي در پي دارد. چنين وقايعي اغلب در اثر عوامل ديگر مثل جنگ و آشوبها‌ي اجتماعي نيز پديد ميآيند. گرچه اين عوامل امروزه در جوامع پيشرفته ديده نميشود، اما در گذشته دور شاهد اين وقايع بودهايم (اسميت، 2000).
امروزه فقر بيشتر در نواحي نيمه خشك كه در آنها كشاورزي تحت تأثير خشكسالي است، ديده ميشود. تجربيات بدست آمده از فقر در آفريقا نشان داد مرگ و مير در اثر سرايت بيماريها در جمعيتهاي متمركز در مناطقي كه از لحاظ منابع آب و بهداشت در سطح پائيني هستند بوقوع پيوسته است. اصلي ترين دليل مرگ و مير در گذشته دور نه گرسنگي، بلكه بيماريهاي سرخك، مالاريا و اسهال بودهاند. اين نتايج، ما را در تعيين شاخصهاي قحطي دچار شك ميكند و برنامههاي غلبه بر آن را تحت تأثير قرار ميدهد. با اين حال كمبود غذا عامل شاخص خشكسالي اقتصادي است و اثرات آن را بايد در ارتباط با عواملي مانند مشكلات بهداشتي، محدوديت دست يابي به آب قابل شرب، فقدان اصول بهداشتي مدرن به ويژه براي كودكان در نظر گرفت. اثر ديگر خشكسالي و فقر اين است كه زندگي افراد را از هم مي پاشد، پايداري روستاها را از بين برده و در نهايت منجر به مهاجرت ميشود. يويويج و همكاران2 (1975) نگاه اجتماعي و اقتصادي به خشكسالي را حائز اهميت بيشتري ميدانند. به همين دليل برخي محققين واژه” خشكسالي اجتماعي” را پيشنهاد ميكنند. اين مفهوم موقعي اهميت خود را بيشتر نشان ميدهد كه شهرنشيني و گسترش شهرها و صنعتي شدن نياز به آب را افزايش داده است. به منظور به حداقل رساندن خشکسالي واضح است که انتقال مديريت بحران به مديريت ريسک امري اجتناب ناپذير است و نظارت و ارزيابي خشکسالي از ضروريات است و براي نظارت و ارزيابي خشکسالي نيز شاخصهاي خشکسالي ازاهميت بخصوصي برخوردار مي‌‌باشد.
1-5-5- خشكسالي ادافيك
مفهوم آن كاهش نفوذ پذيري خاك است و بنابراين ويژگي خشكي يك چشم انداز را تسريع مي‌كند. در اين حالت حساسيت خاك به فرسايش افزايش يافته، مواد غذايي در سطح خاك كاهش يافته و در نتيجه رشد گياه مختل شده و تخريب خاك آغاز ميگردد.
1-5-6- تقسيم بندي يويويج
تقسيم بندي ديگري از خشكسالي وجود دارد كه توسط يويويج و همكاران (1975) ارائه شده است و به شرح زير است:
1-5-6-1- خشكسالي دائمي
خشكترين اقليم با پوشش گياهي بسيار كم و بدون جريان رودخانه به جز مواقعي كه باران نادري روي منطقه ببارد.

1-5-6-2- خشكسالي فصلي
در نواحي اقليمي كه فصلهاي خشك و مرطوب به خوبي از هم تفكيك شده‌اند، ديده ميشود. در اين حالت پوشش گياهي طبيعي شامل گياهاني هستند كه در فصل بارندگي بذر توليد ميكنند و سپس ميميرند يا گياهاني كه در فصل خشك به خواب ميروند. جريان رودخانه در اينجا دورهاي است و تمام رودخانهها به جز بزرگترين آنها در فصل خشك فاقد جريان هستند.

1-5-6-3- خشكسالي غير قابل پيشبيني
خشكسالي كه لزوماً در نتيجه كاهش غير طبيعي باران يا ‌بي‌نظمي در بارندگي و تغييرات آن بوجود ميآيد. اين خشكسالي در همه جا ديده ميشود ولي خصوصيت مهم اقليم مرطوب و نيمه مرطوب محسوب ميشود. مهمترين ويژگي آن كوتاه و نامنظم بودن آنها است و اغلب مناطق نسبتاً كوچكي را تحت تأثير قرار ميدهند.

1-5-6-4- خشكسالي نامرئي
نوع ديگر خشكسالي است به صورت آستانه كم آبي به ويژه زماني كه گياه به آب نياز دارد، تعريف ميشود.

1-6- پيشبيني (پيش آگاهي)
پيشبيني خشكسالي هنوز در بسياري از مناطق مبهم و در حال پيشرفت و تكميل ميباشد و مي‌تواند به عنوان ابزاري براي اعلام وقوع خشكسالي و در نتيجه انجام تمهيدات به موقع و خط مشي‌هاي موثر در شرايط خشكي بكار رود. اين پيشبينيها به ويژه اگر براي يك فصل (يا دوره زماني طولانيتر) ارائه شوند بسيار سودمند خواهند بود. تعاريف كاربردي خصوصيات و آستانههاي شروع، ادامه و خاتمه و نيز شدت خشكسالي را تعيين ميكنند. اين تعاريف اساس يك سيستم هشداردهنده هستند و براي تحليل دوره تكرار، شدت و مدت زمان وقوع خشكسالي نيز بكار ميروند. وجود ديدگاهها و نقطه نظرات مختلف درباره خشكسالي ارتباط بين انواع مختلف خشكسالي و زمان وقوع آنها را نشان ميدهد. اگر چه همه انواع خشكسالي از كمبود بارش در طي دوره زماني ناشي مي‌شوند (خشكسالي هواشناسي)، ساير انواع خشكسالي در اثر كمبود ساير مولفههاي يك سيستم هيدرولوژيك (مانند كاهش رطوبت خاك, كاهش سطح آب مخازن, كاهش سطح آبهاي زيرزميني و جريان رودها) ايجاد ميشود. نکته حائز اهميت در پيش آگاهي توجه به اين نکته است که تأثير خشکسالي بر قسمتهاي مختلف چرخه هيدرولوژيک با تأخير رخ ميدهد (شکل 1-3).
از بين روشهاي بررسي خشکسالي، روش تحليل دادههاي بارندگي به دليل دسترسي آسان داده‌هاي بارندگي و عدم نياز به فرضيات مختلف که در بيشتر روشهاي فوق متداول است، و همچنين نياز فقط به فاکتور بارندگي، جزء متداولترين روشهاي تحليل خشکسالي محسوب ميشود (بذر افشان، 1381). تغييرات مقادير بارندگي که خود جزء بي ثباتترين متغيرهاي هواشناسي محسوب مي‌شوند، ميتوانند اثر مستقيمي بر روي ميزان رطوبت خاک، جريانهاي سطحي و سفرههاي آب زير زميني داشته باشند. بنابراين در مطالعه انواع خشکسالي بررسي تغييرات بارندگي به عنوان مقدمترين و مهمترين فاکتور بايستي مورد توجه قرار گيرد (مدرس، 1382). اثر خشكسالي به شدت، مدت و قلمرو زماني و مكاني آن بستگي دارد (تامپسون، 1999). در سالهاي اخير با ابداع شاخصهاي مختلف، خشکسالي در قالب اين شاخصها تعريف و مطالعه شدهاند.
يکي از شاخصهاي متداولي که امروزه جهت مطالعه خشکسالي استفاده ميشود، شاخص استاندارد بارش ميباشد که در مقياسهاي زماني متفاوت به كار برده ميشود و همچنين رخداد شرايط خشكسالي را قبل از وقوع پيشبيني ميكند و به تخمين شدت خشكسالي كمك كرده و نسبت به شاخص پالمر از پيچيدگي كمتري برخوردار ميباشد. به علاوه بسياري از برنامهريزان و تصميم‌گيرندگان و طراحان خشكسالي چند منظوره بودن شاخص بارش استاندارد را درك كرده و به اهميت فوق العاده آن پي بردهاند از سويي به اين امر نيز آگاهي دارند كه در اين شاخص مقادير و ارزشها بر دادههاي اوليهاي كه ممكن است تغيير كنند استوار ميباشند و آن را يكي از نقاط ضعف اين شاخص در نظر دارند.
خشكساليها و ترساليها معمولاً تأثيرات شديدي بر روي منابع آب، محصولات كشاورزي، تجارت و بازرگاني و به طور كلي اقتصاد و بحرانهاي سياسي داشته و دارند. تاكنون يافتههاي ما درباره چگونگي رخداد چنين حوادثي براي گسترش مدلهاي مفيد براي پيشبينيهاي بلند مدت كافي نيست و اين مشكل از يافتههاي ناقص ما از چگونگي رخداد اين حوادث در گذشته ناشي ميشود كه بطور وسيعي در صد سال اخير از گزارشات ثبت شده آب وهوائي بدست ميآيد.
يكي از راههاي بهبود اين مشكل گسترش گزارشات ابزاري گذشته در زمان حال با استفاده از متغير حلقههاي پيرترين درختان ميباشد به بيان دقيقتر يك شبكه حساس اقليمي از نظر زماني حلقههاي درخت را بطور سالانه به منظور بازسازي شاخص شدت خشكسالي پالمر بكار برده است. به طوري كه آن را در شبكه هاي 3×2 در سراسر مرزهاي ايالات متحده انجام داده است. اين شبكه بازسازي از سال 1700 تا 1978 را در برميگيرد و به طور مؤثري طول دادههاي ابزاري (دادههاي ثبت شده توسط ابزار و ادوات هواشناسي) را سه برابر كرده است. اين بازسازي اكنون مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است به طور واضحي مدلهاي ناحيهاي ناشي از اين تجزيه و تحليل تنوع خشكسالي را در اين بازسازي نشان ميدهند و اين مدلهاي ناحيهاي شامل مدلهائي هستند كه ظاهراً با الينو جريان جنوبي در ارتباط ميباشند. همچنين تغييرات طولانيتر بطور عمده مثلاً ده تا بيست ساله در اين بازسازي يافت ميشود. اما اين مدل تغييرات تاكنون به علت و معلول مؤثري نسبت داده نشدهاند.
اهداف استفاده از روشهاي تاريخي (حلقههاي درخت) در پيشبيني خشكسالي اولين هدف استفاده از اين روش ايجاد و بازسازي شبكهاي از شاخص خشكسالي پالمر در محدوده ايالات متحده از طريق دادههاي مبتني بر حلقههاي درختان ميباشد. اين كار سبب تأمين دادههاي مفيدي ميشود واز طريق آن درك بهتري از متغيرهاي خشكسالي ارائه ميشود و سرانجام منجر به بهبود پيشبيني درازمدت خشكسالي ميگردد. به منظور دستيابي به اين اهداف دادههاي شاخص خشكسالي پالمر را با استفاده از دادههاي ناشي از ابزار هواشناسي از NOAA وحساسيت آب و هوائي و ترتيب زماني حلقه‌هاي درخت به دقت با استفاده از يك گونه همزمان تعيين شده و از تكنيك و مدل آماري مناسبي براي انواع سريهاي زماني استفاده شده است.


پاسخ دهید