واکاوی روند تغییرات شاخص گردوغبار (DSI) و ارتباط آن با وضعیت خشکسالی هواشناسی در اقلیم خشک کشور (مطالعه موردی: استان سمنان)
نویسندگان
1 گروه آموزشی بیابان زدایی، دانشکده کویر شناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
2 بخش حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، سمنان، ایران
doi
10.48308/envs.2024.1369چکیده
سابقه و هدف: گرد و غبار پدیده ای رایج در مناطق خشک و نیمه خشک است. از عواملی که در بروز این پدیده نقشدارد، تغییر شرایط آب و هوایی است که منجر به خشکسالی می شو د و خشک شدن دریاچه ها و رودخانه ها باعث ایجادبحران هایی مانند طوفان های ماسه ای شده است. این پدیده منجر به اثرات منفی بر کشاورزی ، آلودگی آب و خاک،بیماری های تنفسی و همچنین چالش های زیست محیطی و اجتماعی مانند کاهش دید و تصادفات جاده ای نیز میگردد . ازآنجایی که خشکسالی های متعدد تأثیر بسزایی در پیدایش و تشدید گردوغبار داشته است، از اینرو مطالعات مربوط به آن مهم محسوب شده است . هدف این پژوهش بررسی رابطه بین شاخص گردوغبار DSI با شاخص خشکسالی بارندگی استانداردشده SPI در استان سمنان است. مواد و روش ها: استان سمنان در منطقه جنوبی رشته کوه های البرز قرار دارد. برای بررسی تأثیر خشکسالی بر میزان گردوغبار از داده های روزانه گردوغبار، بارندگی ماهانه، دما، رطوبت نسبی و تبخیر وتعرق پنج ایستگاه سینوپتیک استان سمنان با طول دوره آماری 15 ساله (2017-2003) در مقیاس سالانه استفاده شد. در طی یک دوره 15 ساله، شاخص شدت خشکسالی (DSI) برای ایستگاه های سینوپتیک واقع در استان سمنان با استفاده از شاخص طوفان گرد و غبار تعیین گردیده و سپس شاخص تجمعی DSI برای استان سمنان محاسبه شده است. در طی یک دوره 15 ساله، شاخص شدت خشکسالی (DSI) برای ایستگاه های سینوپتیک واقع در استان سمنان با استفاده از شاخص طوفان گرد و غبار تعیین گردیده و سپس شاخص تجمعی DSI برای استان سمنان محاسبه شده است. پس از آن، ارزیابی های آماری و تجربی بر روی نوسانات سالانه برای شناسایی روندهای بالقوه انجام شده است. در نهایت، دادهها بر اساس نتایج بدستآمده، دستهبندی شده اند. همچنین از تجزیه و تحلیل رگرسیون خطی برای ارزیابی همبستگی شاخص بارش استاندارد و طوفان های گرد و غبار استفاده شد در ادامه جهت پهنه بندی از نرم افزار ArcGIS استفاده گردیده است. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که میانگین دمای سالانه در منطقه طی یک دوره 15 ساله از سال 2003 تا 2017 افزایش یافته است. این گرم شدن سریع باعث خشکسالی شده و در نتیجه افزایش دما، تبخیر و تعرق نیز افزایش یافته و منجر به کاهش بارندگی گردیده است. بررسی ماه به ماه سرعت باد در ایستگاههای مختلف نشان داد که احتمال وقوع گرد و غبار در استان در ماههای ژوئن و جولای که حداکثر سرعت باد غالب است وجود دارد. برعکس، ماه های دسامبر و ژانویه کمترین وقوع گرد و غبار را تجربه می کنند. تغییرات سالیانه ی DSI (2003 تا 2017) شکل نامنظمی از خود نشان داده و دارای روند نیست بطوریکه در سال 2011 شدت گرد و غبار بالا بوده و در سال بعد کاهش داشته و مشابه آن در ۲۰1۶ مشاهده گردید. بر اساس شاخص بارندگی استانداردشده SPI، استان سمنان با امتیاز 59/0 در رده خشکسالی نرمال قرار دارد. تجزیه و تحلیل عمیق نمودار همبستگی بین شاخصهای بارندگی استانداردشده و DSI نشان میدهد که DSI همزمان با شدت خشکسالی در طول دوره مطالعه افزایش یافته است و همخوانی به نسبت مناسبی بین شاخص DSI و خشکسالی هواشناسی در منطقه وجود دارد بطوری که هرگاه دوره ترسالی بوده، مقدار DSI به دنبال آن کاسته شده و هرگاه دوره خشکسالی بوده، مقدار شاخص گرد و غبار افزایش یافته است. با این حال، ارتباط معنیداری بین این دو شاخص (P-Value = 0.07 و R2 = 0.22) در طول مدت 15 سال تحقیق وجود ندارد. نتیجه گیری: نتایج همبستگی بین شاخص خشکسالی و شاخص DSI در استان سمنان نشان داد که اگرچه شاخص DSI در طول دوره مورد تجزیه و تحلیل همراه با شدت خشکسالی افزا یش یافته است، اما همبستگی بین ا ین دو معنی دار نبو ده اس ت. با این حال، الگو ی روند شاخص DSI با روند الگوی خشکسالی همخوانی داشت. در نهایت میزا ن ارتباط خشکسا لی و شاخص DSI همواره با توجه به خشکسالی ها و ترسالی ها، نوسان داشته است.