پایان نامه با کلمات کلیدی استان اصفهان

اقدام به مقایسه ی این شاخص ها نمود. در نهایت نیز با استفاده از نرم افزار GIS خشکسالی را ناحیه بندی کرد. وی به این نتیجه رسید که در هیچ یک از ایستگاه ها خشکسالی های هواشناسی و هیدرولوژیک به طور همزمان اتفاق نیفتاده ودر50 درصد زمان به طور میانگین دوره های خشکسالی به طور همزمان اتفاق افتاده‌اند. هم چنین دوره های خشکسالی هواشناسی طولانی تر از دوره های خشکسالی هیدرولوژیک بوده، خشکسالی در غرب حوضه شدیدتر از شرق حوضه بوده، شدت خشکسالی و فراوانی خشکسالی با یکدیگر رابطه ی مستقیم دارند[16].
روپلوسکی و هالپرت (1987) ارتباط میان بارش جهان و پدیده ENSO را تحلیل کرده اند. برای این منظور سری زمانی ماهانه بارش 1700 ایستگاه با روش های تجربی مورد آنالیز قرار گرفت و مناطقی از جهان که بارش آنها با Enso در ارتباط است مشخص شد. آنها نشان دادند.که علاوه بر حوزه های آرام مرکزی که تحت تاثیر مستقیم پدیده ENSO می باشند، بارندگی بسیاری از مناطق جهان نیز در ارتباط با این پدیده است. به طور ویژه چهار منطقه از استرالیا، دو منطقه در شمال آمریکا، شبه قاره هند ،آفریقا و بخشی از آمریکای مرکزی جز مناطقی هستند که بارش آنها با این پدیده همبستگی داشته است[75].
لوسرو (1998) تاثیر نوسان جنوبی بر خشکسالی ماهانه استان کوردوبا در مرکز آرژانتین را مورد ارزیابی قرار داد. هدف از انجام این تحقیق، شناخت تغییرات بارش و بهبود مدیریت کشاورزی و منابع آب بوده است. برای این منظور ابتدا با توجه به شاخص SOI ماهانه 3 فاز گرم، خنثی و سرد شناسایی شد. سپس به کمک احتمالات شرطی و آزمون های کروکسال والیس58 و کلوموگروف اسمیزنوف59 تغییرات بارش ماهانه در هر یک از فازها بررسی گردید. نتایج نشان داد که نوسان جنوبی تنها بر بارش 4 ماه تاثیرگذار است. همچنین آنها نشان دادند که واکنش نوسان جنوبی و بارش های ماهانه منطقه بسیار پیچیده است و تاثیر نوسان جنوبی بر بارش هر ماه متفاوت است [63].
رضیئی وهمکاران (2009) خشکسالی غرب ایران از سال 1966 تا 2000 را با استفاده از داده های بارندگی 140 ایستگاه مورد مطالعه قرار دادند. شرایط خشکسالی با کمک شاخص بارش استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میان خشکسالی هواشناسی سالانه این منطقه و پدیده Enso ارتباط مشخصی وجود ندارد [73].
در مطالعه استوار‌میمندی (1379) ارتباط پدیده Enso با بارش های ماهانه ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.نتایج این تحقیق نشان می دهد که اثرگذاری پدیده Enso بر بارش های ایران با تاخیر زمانی همراه است.براساس مطالعه ایشان ضرایب همبستگی بین SOI و بارش های ایران منفی بود به نحوی که در سا هایی که پدیده Enso اتفاق می افتد زمان آغاز بارش های ماه اکتبر تحت کنترل نوسان جنوبی بوده و بارندگی این ماه در اکثر ایستگاه های مورد مطالعه برای اولین بار، ضریب اثرگذاری Enso تعریف و محاسبه شده است. براساس این ضریب مشخص گردید که اثرگذاری این پدیده بر بارش مناطق مختلف کشور متفاوت است [2].
ناظم السادات (1379)، میزان پدیده Enso بر بارندگی پاییزه شش ایستگاه واقع در استان های فارس و خوزستان را مورد ارزیابی قرار داد در این مطالعه شاخصSOI که نشانگر فشار هوای سطح دریا در پهنه اقیانوس آرام در منطقه حاره می باشد، به عنوان معرف وضعیت Enso مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که بارندگی پاییزه این ایستگاه ها در مقیاس فصلی و ماهانه تحت تاثیر پدیده Enso قرار می گیرد. وقوع فاز سرد Enso عموما همراه با کاهش بارندگی و وقوع خشکسالی تشخیص داده شد. در مقابل فاز گرم Enso در بیشتر مواقع موجب افزایش بارش پاییزه شده است [37].
دزفولی و همکاران (2010) ارتباط خشکسالی جنوب غرب ایران را با شاخص های SOI و NOA مورد مطالعه قرار دادند. در این مطالعه، ابتدا با استفاده از تکنیک خوشه بندی و با توجه به معیارهای خشکسالی نظیر شدت و مدت ایستگاه های همگن مشخص گردید. سپس جهت یافتن شاخص های پیش بینی کننده مناسب، ارتباط بارندگی فصلی ایستگاه های مربوط با این شاخص ها مورد بررسی قرار گرفت [35].
مختاری (1391) ارتباط بین شاخص های نوسانات اقیانوسی NAO و SOI و شاخص های خشکسالی RDI و SPI در کشور ایران را مورد مطالعه قرار داد. نتایج نشان داد که مناطق شمالی کشور بیش‌ترین میزان همبستگی را دارند که می‌تواند به دلایل مختلفی از جمله مجاورت آن با سواحل دریای خزر و در نتیجه تأثیرپذیری از الگوی بارش و خشکسالی از نوسانات اقیانوسی باشد. مناطق جنوبی کشور به جز ایستگاه بندرعباس، با وجود همسایگی با آب‌های آزاد همبستگی چندانی بین شاخص های مذکور وجود ندارد.این مطلب می‌تواند گویای این فرضیه باشد که الگوی خشکسالی این منطقه با سایر شاخص‌های نوسانات اقیانوسی دارای همبستگی است. به طور کلی میزان همبستگی بین شاخص‌های مورد مطالعه در هیچ یک از مناطق کشور قابل توجه نبودند. بیش‌ترین ضریب همبستگی در ایستگاه تهران و به میزان 154/0- بین دو شاخص RDI و SOI مشاهده گردید. بنابراین ارائه مدلی که قادر به پیش‌بینی خشکسالی با استفاده از این شاخص‌ها باشد توصیه نمی‌گردد. [23].

3 فصل سوم
3 مواد و روش‌ها
3-1- خصوصیات منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه استان اصفهان با مساحت 106179 کیلومترمربع، حدود 25/6 درصد از مساحت کل کشور را به خود اختصاص می‌دهد. این استان بین 30 درجه و 42 دقیقه تا 34 درجه
و 30 دقیقه عرض شمالی و 49 درجه و 36 دقیقه تا 55 درجه و 32 دقیقه طول شرقی در ایران مرکزی قرار دارد. این استان ازشمال به استان‌های مرکزی وسمنان، از جنوب به استان‌های فارس و کهگلویه‌و‌بویراحمد، از شرق به استان یزد و از غرب به استان‌های لرستان و چهارمحال‌و‌بختیاری محدود می‌شود.این استان در مرکز فلات ایران قرار دارد که منطقه‌ای کوهستانی و ارتفاع متوسط آن 1500 متر متر برآورد شده است و اغلب ارتفاعات دارای جهت شمال غربی-جنوب شرقی است. این استان دارای چهار واحد مهم ساختمانی و مورفوتکنونیکی به نام‌های زاگرس چین‌خوده، زاگرس مرتفع، سنندج-سیرجان و ایران‌ مرکزی می‌باشد وفازهای اصلی و فرعی کوهزایی از کاتانگایی تا آلپین را به صورت حرکات مختلف در خود جای داده است.
از نظر خاکشناسی نیز خاک اغلب نواحی استان شور و قلیایی است و از نظر مواد آلی نیز فقیر می باشد. به همین دلیل از لحاظ فرسایش به شدت تحت تأثیر این عامل قرار دارد و قدرت نگهداری رطوبت آنها بسیار کم است.بنابراین مهم‌ترین راه حل احیای پوشش گیاهی است.
موقعیت استان از لحاظ ماکرو اقلیمی نیز به این صورت است که در فصل سرد سال جت‌استریم‌حاره‌ای در حین برگشت به موقعیت زمستانی خود از استان هم گذشته و درنتیجه شروع فعالیت‌های جبهه‌زایی در منطقه مدیترانه ای به تدریج بارندگی در آن شروع می‌شود. در تابستان‌ها نیز توده‌های هوا با منشأ حاره ای این استان را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
به دلیل واقع شدن استان اصفهان در دامنه های شرقی زاگرس اکثر سیکلون‌ها در عبور از سیستم کوهستانی در قسمت‌های مرکزی و شرقی زاگرس تضعیف می‌شوند و در نتیجه بارش کمی را ایجاد می‌کنند. به عنوان یک قاعده کلی در تمام ایران و ازجمله استان اصفهان میزان بارش از غرب به شرق کاهش می‌یابد.
در استان اصفهان میزان بارش از غرب به شرق وا زجنوب به شمال کاهش می‌یابد. به طوری که در مناطق مرتفعی مثل ارتفاعات کوهرنگ که در مجاورت مرز غربی استان قرار دارد میزان بارش سالانه به حتی 1300 میلی‌متر هم می‌رسد. تبخیر‌تعرق در استان چندین برابر بارش سالانه است. به همین دلیل کشاورزی در استان اصفهان شدیداً به آبیاری تکمیلی متکی است. این مشکل به خصوص در فصل تابستان بسیار قابل ملاحظه است و مردم استان به خصوص در بخش‌های شمال و شرق استان بحرانی‌ترین شرایط را از نظر تأمین آب دارند.
استان اصفهان در منطقه مرکزی ایران با آب‌و‌هوای نسبتاًخشک ونیمه‌خشک قرار دارد. متوسط بارش دراستان کمتر از 150 میلی‌متر در سال می‌باشد. البته 73% از از مناطق استان دارای متوسط بارش سالانه 80 میلی‌متر و 12 درصد نیز دارای متوسط بارش 90 تا 120 میلی‌متر در سال و 15 درصد نیز دارای بارش 120 تا 450 میلی‌متر در سال می‌باشد. از لحاظ حجمی کل بارش سالانه استان حدود 13 میلیارد‌مترمکعب می‌باشد که بیش از نیمی از آن (حدود 7 میلیارد) توسط تبخیر‌تعرق از دسترس خارج می‌شود [12].

شکل ‏3-1: موقعیت استان اصفهان در کشور

شکل ‏3-2: موقعیت ایستگاه های مورد استفاده در تحقیق.
3-2- انتخاب ایستگاه‌ها
استان اصفهان دارای 21 ایستگاه سینوپتیک می باشد که تنها 12 ایستگاه آن بالای 10 سال آمار تا سال 2010 می‌باشند (جدول ‏3-1). انتخاب حداقل 10سال آماری به خاطر این است که خطای ناشی از کوتاه بودن طول دوره‌ی آماری کاهش یابد.

جدول ‏3-1: مختصات ایستگاه های سینوپتیک مورد استفاده در تحقیق
ردیف
ایستگاه
طول جغرافیایی
عرض جغرافیایی
ارتفاع ((m
دوره‌ی آماری (سال)
1
اردستان
’23 0 52
’02 033
4/1252
(19) 2010-1992
2
اصفهان
’40 0 51
‘ 37 032
4/1550
(50) 2010-1961
3
خوروبیابانک
’05 0 55
’47 033
845
(24) 2010-1987
4
داران
’22 0 50
’58 032
2290
(22) 2010-1989
5
شرق اصفهان
’52 0 51
’40 032
1543
(35) 2010-1976
6
شهرضا
’50 0 51
’59 031
2/1845
(18) 2010-1993
7
کاشان
’27 0 51
’59 033
3/982
(40) 2010-1971
8
کبوترآباد
’51 0 51
’31 032
1545
(24) 2010-1987
9
گلپایگان
’17 0 50
’28 033
1870
(19) 2010-1992
10
میمه
’10 0 51
’26 033
1980
(11) 2010-2000
11
نائین
’05 0 53
’51 032
1549
(19) 2010-1992
12
نطنز
’54 0 51
’32 033
9/1684
(19) 2010-1992
3-3- داه‌های مورد استفاده
داده‌های مورد استفاده از ایستگاه‌های سینوپتیک عبارتند از داده‌های روزانه پارامترهای بارش، درصد رطوبت نسبی، ساعات آفتابی، سرعت باد در ارتفاع 2 متری، دمای حداقل و دمای حداکثر.
3-4- تبخیر‌تعرق مرجع60
همان‌طور که گفته شد این دو پارامتر (مخصوصاً بارش) از مهم‌ترین عوامل تعیین کننده ی خصوصیات خشکسالی هستند. تأثیر این دو پارامتر درجهت عکس جهت یکدیگر است، به عبارت دیگر افزایش بارش در جهت کاهش اثرات خشکسالی و افزایش تبخیر‌تعرق در جهت افزایش اثرات خشکسالی می باشد. در شاخص های ارائه شده در این تحقیق نیز این نکته به خوبی در نظر گرفته‌شده است.
از میان این دو پارامتر بارش به طور مستقیم در ایستگاه‌های هواشناسی ثبت می‌شود، ولی تبخیر‌تعرق مرجع به طور مستقیم ثبت نمی‌شود و باید آن‌ را با استفاده از دیگر پارامتر‌های اقلیمی ثبت شده در ایستگاه‌های سینوپتیک محاسبه کرد. در منابع روش‌های مختلفی برای محاسبه تبخیر و‌تعرق مرجع ارائه شده که می‌توان با توجه به خصوصیات منطقه مورد نظر و فرضیات هر روش بهترین روش را برای محاسبه‌ی آن در نظر گرفت.
در واقع انتخاب تبخیر‌تعرق مرجع به این دلیل است که رو
ش واحدی برای تمامی ایستگاه‌ها در نظر گرفته شود.به عبارت دیگر تبخیر‌تعرق مرجع مانند بارش جزء خصوصیات هر منطقه و ایستگاه هواشناسی است و وابسته به گیاه خاص و الگوی کاشت خاصی نیست. اگر به جای تبخیر‌تعرق مرجع خواسته شود تبخیر‌تعرق واقعی61 در نظر گرفته‌شود، اولاً نه تنها الگوی کشت برای همه اطراف تمام ایستگاه‌ها یکسان نیست، بلکه برای اطراف یک ایستگاه خاص هم نمی‌توان یک الگوی خاص در نظر گرفت. ثانیا درصد قابل ملاحظه ای از سطح استان کاربری کشاورزی ندارد که بتوان برای آن الگوی کشت در نظر گرفت. بنابراین هدف ما از انتخاب تبخیر‌تعرق مرجع این است که این پارامتر هم یک پارامتر کشاورزی است وهم هواشناسی که وابسته به اقلیم منطقه مورد مطالعه است.
در ادامه به چگونگی محاسبه شاخص‌ها پرداخته‌می‌شود.
3-4-1- روش استاندارد تعیین تبخیر‌تعرق مرجع
در 50 سال اخیر دانشمندان ومتخصصان جهان روش های کم‌ و بیش تجربی بسیاری برای برآورد تبخیر‌تعرق با استفاده از پارامترهای اقلیمی مختلف معرفی کرده‌اند. این روش‌ها اغلب به واسنجی‌های محلی بسیار دقیق نیازمند هستند و در شرایط مختلف اعتبار محدودی دارند. ارزیابی دقت روش‌ها تحت شرایط جدید، مستلزم صرف وقت وهزینه بسیار زیاد است. در حالی که داده‌های تبخیر‌تعرق به طور دائم برای برنامه ریزی یا طراحی آبیاری و یا استفاده‌های دیگر مانند پایش خشکسالی مورد نیاز است و باید در مدت کوتاه داده‌ها قابل‌جمع‌آوری و در دسترس باشد. برای رفع این نیاز، در سال 1977 نشریه 24 آبیاری و زهکشی فائو تحت عنوان “نیاز آبی گیاهان” ارائه و بر اساس دسترسی کاربر به داده‌های هواشناسی، چهار روش محاسبه تبخیر‌تعرق مرجع پیشنهاد شد. روش‌های پیشنهادی شامل بلانی-کریدل62، تابش63، پنمن اصلاح شده64 و تبخیر از تشت65 می‌باشند. روش پنمن اصلاح شده به عنوان روشی که در ارتباط با گیاه مرجع چمن فعال بهترین نتایج همراه با کمترین خطا را ارائه می‌دهد، معرفی شد و انتظار می‌رفت که روش تشت بر مبنای وضعیت استقرار آن تخمین‌های قابل قبول را ارائه کند. روش تابش برای مناطقی که داده‌های دمای هوا، ساعات آفتابی و ابرناکی یا تابش در دسترس است ولی اطلاعات سرعت باد و رطوبت موجود نیست، پیشنهاد شد. سرانجام روش بلانی-کریدل برای مناطقی که داده‌های هواشناسی آن تنها دمای هواست، توصیه گردید [6].
این روش‌ها برای محاسبه‌ی تبخیر‌تعرق مرجع که وابسته به داده های هواشناسی هستند، در دوره‌های ده روزه یا ماهانه واسنجی شده بودند. روش بلانی-کریدل برای دوره های ماهانه یا بیشتر و روش تشت برای دوره‌های ده روزه یا بیشتر پیشنهاد شد. ولی کاربران همیشه به این فرض‌ها توجه نداشته و اغلب محاسبه را برای دوره‌ی روزانه انجام می دهند [6].
با پیشرفت تحقیقات بر مبنای ارزیابی نتایج به دست آمده از برآورد دقیق تر آب مصرفی گیاهان، نقاط ضعف روش‌ها آشکار شد. کارایی چهار روش فوق برای مناطق مختلف، توسط محققین بسیاری مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. اگر چه نتایج به دست آمده از این بررسی‌ها ممکن است متأثر از موقعیت جغرافیایی، شرایط اندازه‌گیری یا جمع‌اوری داده‌های هواشناسی باشد، لیکن مشخص گردید که نتایج این روش های پیشنهاد شده در مناطق مختلف جهان مشابه نمی‌باشند. انحراف مقادیر محاسبه شده از مقادیر مشاهده‌شده، به

دیدگاهتان را بنویسید