ارزیابی دوره‏ بازگشت خشکسالی با استفاده از شاخص استاندارد شده بارش (SPI) در استان فارس

بوم شناسی گیاهان زراعی

مقاله 2، دوره 4، شماره 4 - شماره پیاپی 13، بهمن 1387، صفحه 7-21   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

نادر پیرمرادیان^{* 1}؛ سید امیر شمس ‏نیا²؛ فردین بوستانی³؛ محمدعلی شاهرخ ‏نیا⁴

¹استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه گیلان

²دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران و عضو باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامی واحد فیروزآباد

³استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت

⁴استادیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی فارس

چکیده

خشکسالی یکی از بلایای محیطی است که فراوانی آن به ویژه در مناطق خشک و نیمه‏خشک کشور بسیار زیاد می‏باشد. کمبود بارش اثرات متفاوتی را بر روی آب‏های زیرزمینی، رطوبت خاک و جریان رودخانه‏ها به جای می‏گذارد. استخراج و تحلیل منحنی‏های شدت- تداوم و پایش خشکسالی از نیازهای اساسی برنامه‏ریزی‏های مدیریتی کشاورزی و منابع آبی محسوب می‏شود. بدین منظور بایستی از شاخص‏های خشکسالی استفاده شود. شاخص استاندارد شده بارش(SPI) یکی از مهمترین شاخص‏ها می‏باشد که هدف آن اختصاص ارزش عددی به مهم‏ترین فاکتور اقلیمی(بارندگی) می‏باشد. این شاخص جهت تعیین کمبود بارش در مقیاس‏های زمانی مختلف به‏کار می‏رود. مقیاس‏های زمانی، اثرات خشکسالی را در توانایی منابع آب نشان می‏دهند. در راستای پژوهش انجام گرفته، شدت‏های خشکسالی در یک دوره آماری 30 ساله برای 20 ایستگاه استان فارس، در سه مقیاس زمانی 6، 12 و 24 ماهه تعیین گردید. سپس براساس شدت‏های خشکسالی به دست آمده در ماه‏های مختلف، نمودارهای روند تغییرات شاخص SPI در مقیاس‏های مختلف تهیه گردید. با در نظر گرفتن مقیاس‏های زمانی کوتاه مدت، میان‏مدت و بلندمدت، خشکسالی از دیدگاه‏های مختلف بررسی و رخداد شدیدترین خشکسالی‏ها و دوره تناوب آن‏ها مقایسه و تحلیل گردید. نتایج نشان داد که استان فارس در بیشتر سال‏ها دچار خشکسالی بوده و شدت آن در سال‏های اخیر به مراتب بیشتر از سال‏های قبل می‏باشد. دیگر نتایج نشان داد که خشکسالی‏های کوتاه مدت دارای نوسانات و تغییرات زیادی می‏باشد و حساسیت بیشتری به تغییرات شرایط رطوبت دارد. اما در مقیاس‏های زمانی بلند مدت، خشکسالی‏های شدید دارای دوره‏های تداوم طولانی می‏باشند و خشکسالی را بهتر منعکس می‏نمایند. لذا با توجه به این‏که شدت خشکسالی و تکرار آن همگی توابعی هستند که به‏طور مستقیم و غیر مستقیم به مقیاس زمانی وابسته‏اند، لذا می‏توانند هشدار  اولیه ای جهت خشکسالی و کمک به ارزیابی شدت آن باشند. از دیگر نتایج این پژوهش، مشخص شدن روند تغییرات از شدت‏های کم به زیاد از سمت شمال غربی استان به سمت جنوب شرقی آن می‏باشد. دوره تناوب وقوع خشکسالی با شدت ملایم در ایستگاه‏های مورد مطالعه به طور متوسط بین 3 تا 10 سال متغیر بود. این مقادیر برای خشکسالی‏های متوسط و شدید نیز به طور متوسط به ترتیب 5 تا 15 و 10 تا 15 سال به‏دست آمد.

کلیدواژه‌ها

خشکسالی؛ شاخص استاندارد شده بارش؛ استان فارس

مراجع

1- آمازیانه، ا. 1384. برنامه عملی مدیریت خشکسالی در بخش کشاورزی و تجارب بین المللی. کارگاه آموزشی منطقه‏ای مدیریت خشکی و خشکسالی در ایران، یزد، 30 صفحه.

2- امین، س. 1379. بررسی نمایه‏های خشکسالی، مطالعه موردی باجگاه شیراز. مجموعه مقالات اولین کارگاه آموزشی تخصصی بررسی مسایل خشکسالی استان فارس. دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز، مهر ماه، 13-1.

3- بی‏نام. 1383. بررسی اثرات نامطلوب خشکسالی سال‏های 82-1379 بر جامعه عشایری و روستایی فارس. اداره کل امور عشایر فارس، سازمان امور عشایر ایران، وزارت جهاد کشاورزی، 40 صفحه.

4- شمس‏نیا، س. ا. 1386. تعیین طبقه‏بندی بهینه شاخص استاندارد شده بارش(SPI) در ارزیابی خشکسالی‏های استان فارس. سمینار کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد فیروزآباد، 48 صفحه.

5- قویدل رحیمی، ی. 1383. کاربرد نمایه‏های مبتنی بر بارش در مطالعه خشکسالی‏ها و ترسالی‏ها (مطالعه موردی: استان آذربایجان‏شرقی). نشریه پژوهش و سازندگی، شماره 65، 56-47.

6- کریمی، و.، ع. ا. کامکار حقیقی، ع. ر. سپاسخواه و د. خلیلی.1380. بررسی خشکسالی‏های هواشناسی در استان فارس، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، جلد پنجم، شماره چهارم، 10-1.

7- لشنی زند، م. 1382. بررسی شدت، تداوم و فراوانی خشکسالی‏های اقلیمی در شش حوضه واقع در غرب و شمال غرب کشور. سومین کنفرانس منطقه‏ای و اولین کنفرانس ملی تغییر اقلیم، اصفهان، 29 مهر ماه الی اول آبان ماه، 266-257.

8- مقدم، ح.، ج. بداق جمالی، س. جوانمرد، ع. مهدویان، ل. خزانه داری، م. خسروی و م. ابراهیم پور.1380. پایش خشکسالی براساس نمایه SPI، دهک‏ها و نرمال در استان سیستان و بلوچستان. مجموعه مقالات اولین کنفرانس بررسی راهکارهای مقابله با بحران آب، دانشگاه زابل، 80-69.

9. Figueiredo, M. A. T. 2004. Lecture notes on the EM algorithm. portugal. instituto de telecomunicacoes. Instituto Superior Tecnico. 1049-001 Lisboa.

10. Guttman, N. B. 1999. Accepting the standardizedized precipitation index: A calculation algorithm. Journal of American water Resources Association 35(2): 311-322.

11. Hayes, M., M. D. Svoboda, D. A. Wilhite and O. V. Vanyarkho. 1999. Monitoring the 1996 drought using the standardized precipitation index. Bulletin of the American Meteorological Society 80(3): 429-438.

12. Mckee, T. B., N. J. Doesken and J. kleist. 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales. Preprints, 8th Conference on Applied Climatology, 17-22 January,  Anaheim, CA, 170-184.

13. Palmer, W. C. 1965. Meteorological drought. U.S. Department of commerce Weather, Bureau Reasearch Paper 45, 58pp.

14. Palmer, W. C. 1968. Keeping track of crop moisture conditions, nationwide: The new crop  moisture Index. Weather Wise  21: 156-161.

15. Serrano, S. M. and J. I. Moreno. 2005. Hyrological response to different time scales of climatological drought: An evaluation of the standardized precipitation index in a mountainous mediterranean basin. Hydrology and Earth System Sciences Discussions 2: 1221-1246.

16. Shafer, B. A. and L. E. Dezman. 1982. Development of a surface water supply index (SWSI) to assess the severity of drought conditions in snow pack runoff areas. Proceedings of The Western Snow Conference pp: 164-175.

17. Shirvani, A., S. Amin and M. J. Nazemosadat. 2003. Monitoring drought using SPI and Z-score for different time scales for Shiraz station in Iran. European Geophysical Society. Geophysical Research Abstracts 5: 3-12.

18. Tsakiris, G., and H. Vangelis. 2004. Toward a drought watch system based on spatial SPI. Journal of Water Resources Management 18(1): 1-12.

19. Wilhite, D. A., and M. H. Glantz. 1985. Understanding the drought phenomenon: the role of definitions. Water International 10: 11-112.