تعیین خصوصیات خشکسالی بر اساس شاخص شناسایی خشکسالی (RDI) و بررسی تغییرات آن در مناطق و دوره‌های مختلف زمانی

Abstract

سابقه و هدف: خشکسالی یک پدیده آب و هوایی است که در همه‌ی مناطق اقلیمی اتفاق می‌افتد. هر پدیده خشکسالی با سه مشخصه تداوم خشکسالی، شدت خشکسالی و بزرگی خشکسالی شناخته می‌شود. از جمله شاخص‌های خشکسالی، شاخص شناسایی خشکسالی (Reconnaissance Drought Index) می‌باشد. تغییر اقلیم و به دنبال آن تغییر در خصوصیات پدیده خشکسالی و تاثیر آن بر اکوسیستم‌ها باعث نگرانی در جوامع بشری و در بین محققان شده‌است. ویژگی‌های خشکسالی ممکن است در مناطق مختلف متفاوت باشد. ضمن آنکه ممکن است ویژگی‌های خشکسالی در طول زمان هم به دلیل موضوع گرمایش جهانی (و تغییر اقلیم) تغییر یابد. بنابراین، هدف از انجام این تحقیق بررسی ویژگی‌های خشکسالی (شامل: تداوم، شدت، بزرگی، فاصله و فراوانی خشکسالی‌) و تغییرات احتمالی آن‌ها در محدوده هشت ایستگاه سینوپتیک کشور در طول یک دوره آماری 60 ساله بر اساس شاخص RDI می‌باشد.<br /> مواد و روش‌ها: به منظور پایش خشکسالی هشت ایستگاه سینوپتیک اصفهان، اهواز، بابلسر، تبریز، تهران، خرم‌آباد، زاهدان و مشهد که در موقعیت‌های مختلف آب و هوایی و جغرافیایی کشور واقع شده‌اند، انتخاب شدند. علاوه بر 3 ویژگی‌ خشکسالی شامل: تداوم، شدت و بزرگی، ویژگی‌های دیگری از خشکسالی در این ایستگاه‌ها شامل فاصله خشکسالی و تعداد دفعات وقوع خشکسالی نیز با استفاده از تئوری ران معرفی و مورد بررسی قرار گرفتند. همزمان با پایش خشکسالی، خصوصیات خشکسالی و تغییرات احتمالی این ویژگی‌ها در طول دوره آماری، مورد بررسی قرار گرفتند. ابتدا مقادیر شاخص شناسایی خشکسالی (RDI) برای کل دوره آماری (1951 تا 2010) و در سه مقیاس سالانه، فصلی و ماهانه محاسبه شد. آنگاه خصوصیات خشکسالی شامل میانگین پارامترهای تداوم، شدت، بزرگی، فاصله و تعداد در "نیمه‌ی اول با نیمه دوم" دوره آماری با استفاده از آزمون من-ویتنی در سطح 95 درصد مورد مقایسه قرار گرفتند. علاوه بر این، نقطه شکست (سال شکست) با استفاده از آزمون کلموگروف-اسمیرنوف تعیین گردید. بر این اساس دوره آماری 60 ساله به دو دوره (دوره قبل از شکست و دوره بعد از شکست) تقسیم شد و خصوصیات خشکسالی در این دو دوره نیز با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفتند. <br /> یافته‌ها: بر اساس نتایج، در همه‌‌ی ایستگاه‌ها، نقطه شکست در دوره آماری 60 ساله با سالی که در میانه دوره قرار دارد (1981) متفاوت می‌باشد. در مقیاس سالانه در هیچ‌یک از ایستگاههای مورد بررسی خصوصیات تداوم خشکسالی و تعداد خشکسالی تفاوت معنی‌داری در سطح 95 درصد نداشته‌اند. سایر خصوصیات خشکسالی هم در مقیاس سالانه فقط در شهرهای تبریز و تهران تفاوت معنی‌دار دارند. در مقیاس فصلی و در مقایسه دوره 1980-1951 (نیمه اول) با دوره 2010-1981 (نیمه دوم) در شهر زاهدان در نیمه دوم دوره آماری، شدت، بزرگی و تعداد خشکسالی‌ها افزایش ولی فاصله خشکسالی‌ها کاهش یافته‌است. سایر مناطق تغییر معنی‌داری ‌را در خصوصیات خشکسالی نشان نمی‌‌دهند. در مقیاس فصلی، در مجموع می‌توان بیان نمود که خشکسالی‌های بهاره شدیدتر شده‌اند. ضمن آن که خشکسالی‌های زمستانه هم در اکثر شهرها تغییر محسوسی ننموده‌اند. در مقیاس ماهانه به طور کلی بیشترین تعداد کاهش وقایع خشکسالی در ماه آبان اتفاق افتاده است، در حالی که در بسیاری از شهرها تعداد وقایع و یا شدت خشکسالی اردیبهشت و یا فروردین در نیمه دوم نسبت به نیمه اول افزایش یافته است. این موضوع می‌تواند نشان‌دهنده کاهش بارش‌ها و افزایش تبخیر و تعرق در ماه‌های فصل بهار باشد.<br /> نتیجه‌گیری: به طور کلی سری زمانی مقادیر شاخص خشکسالی در همه ایستگاه‌ها در سطح 95% دارای شکست می‌باشد که این موضوع نشان دهنده ناهمگنی و تغییر شرایط کلی خشکسالی می‌باشد. علاوه بر این، تغییراتی در خصوصیات خشکسالی و یا زمان وقوع خشکسالی در بعضی از مناطق کشور رخ داده‌است که این تغییرات در خشکسالی‌های ماهانه و بخصوص ماه های فصل بهار مشهودتر است. هر چند این تغییرات در بسیاری از موارد هنوز در سطح 95% معنی‌دار نمی‌باشد.