فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

  سابقه و هدفارزیابی خشک‌سالی برای مدیریت مؤثر منابع آب و محصولات کشاورزی، به‌منظور توسعه راهبردهای کاهش هدررفت این منابع بسیار حیاتی است. شاخص‌های ارزیابی خشک‌سالی به‌عنوان ابزاری ضروری برای ارزیابی این فرایند بوده و انتخاب شاخص مناسب ارزیابی صحیح خشک‌سالی اجتناب‌ناپذیر است. شاخص‌ها، سنجه‌های کمی هستند که با  استفاده از آنها می‌توان شدت و بزرگی خشک‌سالی‌ها را به‌صورت کمی تعیین نمود. براساس منابع موجود، شاخص بارش استانداردشده (SPI) و شاخص بارش –تبخیر تعرق استانداردشده (SPEI) رایج‌ترین و پرکاربردترین شاخص‌های ارزیابی خشک‌سالی هستند. بنابراین مقایسه ‌این دو شاخص به‌منظور فهم و درک تفاوت‌ها و تفاوت‌هایشان بسیار ضروریست. از سویی، یکی از ضعف‌های شاخص‌های مبتنی بر ایستگاه‌های هواشناسی آن است که از پراکنش مکانی مناسبی برخوردار نیستند. در مقابل، به‌کارگیری شاخص‌های مبتنی بر تصاویر ماهواره‌ای، محدودیت‌های روش‌های نقطه‌ای را از بین می‌برد. برای این منظور، شاخص‌های خشک‌سالی ماهواره‌ای مانند  NDVIو  VHIایجاد شدند. هدف این پژوهش، مقایسه کارایی شاخص‌های SPI و SPEI در ارزیابی خشک‌سالی براساس شاخص‌های سنجش‌ازدوری در مناطق با رویش طبیعی و کشاورزی دیم است. حذف تأثیر ایستگاه‌های واقع در مناطق زراعت آبی در جنوب استان تهران و تأثیر آن بر نتایج شاخص‌های خشکسالی ازجمله نوآوری این پژوهش است.مواد و روش‌هااستان تهران یکی از استان‌های با توپوگرافی، شرایط اقلیمی متفاوت و نیز کاربری‌های مختلف است. شمال و شرق استان دارای پوشش طبیعی مرتعی و جنوب آن دارای کاربری کشاورزی آبی است. در این پژوهش شاخص‌های خشک‌سالی هواشناسی  SPIو SPEI براساس داده‌های بارش و تبخیر دریافتی 31 ایستگاه هواشناسی، برای بازه زمانی بیست‌ساله 1379 تا 1398محاسبه گردید. علت انتخاب این بازه زمانی، محدودیت دسترسی داده‌های بارش و تبخیر و تعرق و نیز داده‌های سنجنده مودیس است که از سال 2000 در دسترس بوده‌اند. رابطه میان این دو شاخص در حالت کلی و حالت حذف ایستگاه‌های جنوب استان (به دلیل خطایی که زراعت آبی در میزان پوشش گیاهی در دوره‌های خشک‌سالی ایجاد می‌کرد) مورد بررسی قرار گرفت. بازه زمانی سه‌ماهه منتهی به خردادماه برای هر دو شاخص در نظر گرفته شد. برای ارزیابی صحت، کارایی شاخص‌های  SPIو SPEI، شاخص خشک‌سالی ماهواره‌ای سلامت گیاهی (VHI) به کمک محصولات سنجنده MODIS در موقعیت ایستگاه‌ها استخراج شد و از مقادیر NDVI و LST محاسبه شد.نتایجنتایج نشان دادند که رابطه آماری میان شاخص  SPIو SPEI پس از حذف ایستگاه‌های جنوب استان تهران (کشاورزی آبی) قوی‌تر شده است (ضریب تبیین از 65/0 به  86/0 افزایش ‌یافته است). بدین معنی که نوع کاربری بر مقادیر تبخیر ایستگاه‌های جنوبی استان، تحت تأثیر نوع کشاورزی آبی قرارگرفته که بر صحت داده‌های شاخص SPEI تأثیر گذاشته است. در حالت کلی، شاخص SPI دارای همبستگی بیشتری با شاخص‌های سنجش‌ازدوری پایش خشک‌سالی NDVI،VCI،TCIوVHI است. پس از حذف ایستگاه‌های پرندک، باقرآباد، جوادآباد، گل‌خندان، غنی‌آباد و حمامک، رابطه شاخص  SPIو SPEI با شاخص‌های سنجش‌ازدوری خشک‌سالی مورد بررسی دوباره قرار گرفت. نتایج نشان داد که دقت مدل‌ها در این حالت بیشتر شده است (ضریب تبیین از 4/0 به  55/0 برای SPI و از 33/0 به 55/0 برای  SPEIافزایش‌ یافته است). مقایسه شاخص‌های SPI و SPEI نیز برتری شاخص SPEI را در حالت حذف ایستگاه‌های واقع در زراعت دیم نشان می‌دهد.نتیجه‌گیرینتایج این پژوهش نشان داد که برای ارزیابی خشک‌سالی، توجه به نوع کاربری اراضی و روش کشت در بالا بردن کارایی شاخص‌های SPI و SPEI کاملاً ضروریست. نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر آن است که شاخص SPEI در شرایطی که تبخیر در بیلان آبی منطقه سهم بیشتری داشته باشد از کارایی بیشتری نسبت به SPI برخوردار است. از سویی، تنوع در کاربری اراضی سبب کاهش دقت در روابط میان شاخص‌های خشک‌سالی هواشناسی و خشک‌سالی کشاورزی سنجش‌ازدوری می‌گردد. تبیین شاخص‌های متناسب برای هر کاربری می‌تواند رویکرد جدید در تحقیقات آینده باشد.