ارزیابی اثر تاریخی تغییر اقلیم بر خطر بیابانزایی منطقه اسفراین-سبزوار (دوره مورد مطالعه: 2016-1979 میلادی)
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری تخصصی بیابانزدایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
2 استاد، گروه محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3 استاد، گروه مدیریت مناطق بیابانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. *(مسوول مکاتبات)
4 استادیار، گروه پژوهشی تغییر اقلیم، پژوهشکده اقلیم شناسی، سازمان هواشناسی کشور.
doi
10.30495/jest.2021.32584.4051چکیده
زمینه و هدف: در میان 37 چالش مهم جهانی؛ تغییر اقلیم، بیابانزایی و کمبود آب شیرین، سه چالش اصلی فَراروی بشر در قرن 21 محسوب می شوند. در این پژوهش از مدل ESAs در راستای ارزیابی اثر تغییرات اقلیم بر خطر بیابانزایی منطقه اسفراین- سبزوار در سه دوره 1992-1981، 2004- 1993 و 2016-2005 استفاده شد.روش بررسی: به دلیل آمار و پراکنش نامناسب ایستگاه های هواشناسی منطقه، از داده های بازتحلیل ERA-Interim و دوازده ایستگاه هواشناسی منطقه استفاده شد. داده های اقلیمی پروژه ERA-Interim برای منطقه اسفراینسبزوار به صورت 53 سلول به ابعاد 125/0×125/0 درجه در دسترس است. در گام اول با استفاده از رابط وب، کدهایPython و همچنینECMWF WebAPI، داده های اقلیمی روزانه برای دوره آماری 1979 تا 2016 دریافت و برای هر یک از سلول ها استخراج شد. داده های NetCDF دریافت شده با استفاده از نرم افزار ArcGIS برای 53 سلول به فرمت پایگاه داده خروجی گرفته شد و مورد طبقه بندی قرار گرفت. سپس تطابق داده های ERA-Interim با داده های دوازده ایستگاه هواشناسی در دوره 2016-2007 مورد بررسی قرار گرفت. اُریبی ماهانه به دست آمده به طور ماهانه به سال های فاقد آمار دیدبانی و سلول های فاقد ایستگاه هواشناسی اعمال شد و در نهایت با تصحیح اُریبی، داده های تلفیقی بارش برای 53 سلول استخراج شد. استمرار خشکسالی نیز با استفاده از نرم افزار R و شاخص SPI برای دوره مورد مطالعه محاسبه شد. پس از تهیه نقشه های پایه بارش، خشکی و خشکسالی برای سه دوره مورد مطالعه، با استفاده از ابزار مدل سازی GIS نقشه خطر بیابانزایی بر اساس مدل ESAs به دست آمد.یافته ها: نتایج نشان داد که استفاده از داده های تلفیقی (بازتحلیل و ایستگاهی) توانسته ضریب NSE را به 1 افزایش، bias را از 39/0 به 24/0 و RMSE را از 69/6 به 32/0 کاهش دهد. در دوره 36 ساله مورد مطالعه بارش به طور میانگین برای کل منطقه بیش از 10 میلی متر کاهش و دما نزدیک به دو درجه افزایش یافته است که اثرات این تغییر بر خطر بیابانزایی ارزیابی شد. به طوری که در دوره دوم کلاس F2 جای خود را به کلاس C1 و در دوره سوم کلاس C1 جای خود را به کلاس C3 داده است.