بررسی توزیع مکانی خشکسالی در گستره ایران با استفاده از داده های شبکه بندی شده و روش rdi
چکیده
پدیده خشکسالی در برنامه ریزی و مدیریت کلان منابع آب نقش بسزایی دارد.همین امر،توجه مدیران و محققان را به خود جلب کرده است.وجود شرایط گوناگون اقلیمی در نقاط مختلف کشور ایران و قرار گرفتن بخش اعظم آن بر روی کمربند بیابانی کره زمین،سبب شده است که کشور ایران در زمره کشورهای در معرض خشکسالی قرار بگیرد.بررسی خشکسالی در گستره کشور ایران امری ضروری است که به آن در تحقیق حاضر پرداخته شده است.برای بررسی خشکسالی، تحقیقات معمولا به دو دسته بررسی نقطه ای و بررسی منطقه ای تقسیم می شوند.تحلیل های نقطه ای منحصر به ایستگاه هواشناسی یا هیدرومتری است.اما برای نگاه جامع تر به وضعیت خشکسالی،ملزم به بررسی این پدیده به صورت منطقه ای می باشیم.دراین تحقیق از شاخص شناسایی خشکسالی(rdi) استفاده شده است.این شاخص از دو پارامتر دما و بارش برای محاسبه شدت خشکسالی بهره می برد. برای فراهم کردن داده ها،از دو پایگاه جهانی ncep/ncar برای داده های دما و gpcc برای بارش بهره گرفته شده است.این دو پایگاه داده های خود را به صورت شبکه بندی شده(grid) در اختیار کاربران قرار می دهند.دقت داده های بارش gpcc به صورت 5/0 و 1 و 5/2 در دسترس است، در حالی که داده های دمای ncep/ncar با دقت 5/2 منتشر می شوند.در عرضهای جغرافیایی 25 تا 38 درجه که تقریباً ایران را پوشش می دهد، فاصله 5/2 درجه طول و عرض جغرافیایی به معنای فاصله زمینی در حدود 250 کیلومتر می باشد. این فاصله نسبتاً زیاد می تواند در صورت انجام مطالعه در مقیاس منطقه ای به منظور استخراج الگوهای مورد نظر و بررسی تغییرات مکانی به ازای همه انواع اشکال توپوگرافیکی کافی نباشد.پس لازم است این داده های دما درون یابی شوند.متلب یکی از نرم افزار های پرقدرت برای درون یابی داده های شبکه بندی شده است.در این نرم افزار چهار روش برای درون یابی وجود دارد:1-روش خطی 2-روش نزدیکترین همسایگی 3-روش اسپیلاین)مکعبی( 4-روش همسایگی عادی)طبیعی(.در بررسی هایی که انجام شد دو روش اسپیلاین و نزدیکترین همسایگی بهترین عملکرد را در درون یابی داشته اند.برای ساده سازی و یکسان سازی،از نتایج حاصل از درون یابی روش نزدیکترین همسایگی استفاده شد.با انجام درون یابی داده های دما به مقیاس یک درجه،بانک داده ی این پژوهش برای بدست آوردن شاخص rdi کامل شد.با هم پوشانی داده های یک درجه موجود با منطقه مورد مطالعاتی)کشور ایران( مشخص شد که 154 نقطه)گره( وجود دارد.برای هریک از این نقاط شاخص rdi را بدست آوردیم و درجه خشکسالی را با استفاده از آستانه های موجود برای این شاخص تعیین شد.همان طور که گفته شد برای بررسی جامع نیاز به نگاه منطقه ای به پدیده خشکسالی می باشد.در این تحقیق هم به همین علت و همچنین بزرگی مساحت منطقه مورد مطالعاتی،تحلیل های منطقه ای با استفاده از شاخص rdi صورت پذیرفت و مشخص شد که در ایران 9 منطقه هم رفتار از نظر خشکسالی موجود است.شایان ذکر است که منطقه بندی با استفاده از روش خوشه بندی به روش وارد(ward) در نرم افزار minitab انجام گرفت .علاوه بر این ،منطقه بندی با استفاده از شاخص rdi با spi مقایسه گردید.نتایج نشان دادند که شاخص rdi در مناطق غربی و شمالی عملکرد بهتری نسبت به spi دارد. به علاوه بر آن نقاطی که از خشکسالی بسیار شدید رنج می بردند به همراه فراوانی وقوع آنها مشخص شدند .نتیجه اینکه خوشه شماره 6یعنی منطقه خراسان جنوبی و شمال سیستان و بلوچستان با 19% فراوانی نسبی وقوع،بیشترین تعداد حادث شدن خشکسالی خیلی شدید را به خود اختصاص داده است.همچنین به علت پایین آمدن سطح دریاچه ارومیه و خشک شدن بخشی از آن در سنوات اخیر ،این حوضه به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفت ونتایج حاکی از این است که این حوضه پس از خشکسالی سال 2000 در وضعیت نرمالی ازخشکسالی به سر می برده است و از سال 2008 تا کنون دچار خشکسالی شدیدی شده است.