سیب سبز ازنا
علمی-پژوهشی-ترویجی 
قالب وبلاگ

ويژگيهای فضايی وزمانی خشكسالی

1-   آغازوخاتمه خشكسالي
بطوركلی تشخيص زمان آغازو خاتمه خشكسالی مساله بسيار مشكلی است . اصولا” زمان آغازخشكسالی عمدتا” به تعريف مورد استفاده وابسته است . بديهی است كه اين زمان با توقف آخرين بارش مفيد آغازنمی شود بلكه ممكن است تا زمان اتمام ذخيره رطوبت خاك به طول انجامد. اين حالت نيز بارشهاي هرچند اندك درزمان آغاز خشكسالی ، پيچيدگي خاصي پيدار ميكند، بنابراين درحالت كلی می توان گفت زمان آغازخشكسالی ، زماني است كه ذخيره رطوبتی چه درمحيط خاك (خشكسالي كشاورزي ) وچه درمخازن آبی(خشكسالی هيدرولوژيك ) خاتمه يافته باشد . انتهای خشكسالی نيز كه مساله قابل توجهی محسوب می شود. پايان خشكسالی نسبت به زمان آغاز محسوستر است .
درامر كشاورزی، پايان خشكسالی ، زمانی است كه نزول باران، رطوبت مورد نياز خاك را تامين نمايد. درهيدرولوژی ، زمانی كه جريان رودخانه مجددا؛ برقرارشده ومخازن زيرزمينی تغذيه مجددشوند زمانی پايان خشكسالی درنظرگرفته ميشود. زمان آغازتاپايان خشكسالی كه به عنوان دوره تداوم خشكسالی مفروض خوانده می شود يكي از ويژگيهای اساسی خشكسالی محسوب می گردد. مقياس زمانی دوره تداوم يك خشكسالی می تواند از روز و ماه تا سال تفاوت نمايد. هرقدر دوره تداوم خشكسالی طولانی ترشود، ميزان ذخايرآب منطقه ، تحت خطرجدی قرارگرفته و به همين جهت می تواند شدت خشكسالی رخداده را افزايش دهد .

2-   شدت خشكسالی
چنانچه قبلا” نيز ذكر شده قدرميزان كمبود بارندگی نسبت به شرايط ميانگين كمتر باشد به همان اندازه ميزان تاثير خشكسالی بيشتر نمود عينی پيدا می كند . علاوه براين، ميزان استمرارحالت خشكسالی دريك منطقه نيزگويای شدت خشكسالی درهمان منطقه است، يعني درشرايطی كه خشكسالی تنها براي يك ماه استمرار داشته باشد احتمال دارد بارش ماه بعد ، ميزان كمبود ماه مزبور را جبران نمايد، ولی اگر ماه بعدی نيز خود نسبت به شرايط طبيعی كمبود داشته باشد ، به مراتب در شدت بخشيدن به حالت خشكسالی موثر خواهد بود.
ميزان كاستی درمتغير مورد مطالعه و همچنين ، زمان استمرارآن ، بيانگر شدت خشكسالی است . به همين منظور برای مشخص ساختن اين عامل درمطالعه خشكسالی ، محققان با استفاده از شاخصهای مختلف سعی می كنند درجه ناهنجاری منفی متغير مورد مطالعه را نيز مد نظر قراردهند.

3-   فراوانی خشكسالی
فراوانی خشكسالی نيز ازاهم ويژگيهای موردمطالعه دربررسی يك منطقه بشمار     می آيد كه می تواند درمقايسهای مختلف زمانی ( برای مثال سالانه ، ماهانه و فصلی ) محاسبه شود. با توجه به وجود شدتهای مختلف خشكسالی ، بررسی فراوانيها مي تواند براي هريك از آنها با تفكيك صورت گيرد. محاسبه توزيع فراوانی درشدتهای مختلف می تواند درارزيابی قابليت منطقه مورد مطالعه نسبت به شدتهای مختلف خشكسالی كاربرد داشته باشد. اين محاسبه می تواند از طريق توابع توزيع احتمال فراوانی براي بررسي احتمال وبا دوره های برگشت خشكسالی برای پيش بينيهای آتی مورد استفاده قرارگيرد.

4-   وسعت منطقه ای خشكسالی
رخداد خشكسالی می تواند درمنطقه ای با وسعت چند صد كيلومتر اتفاق افتد ولی امكان دارد شدت ودوره تداوم آن درسراسر منطقه يكسان نباشد . خشكسالی قاره ای كه خصوصا؛ درمناطق خشك اتفاق می افتد درناحيه وسيعی كه صدها ، بلكه هزاران كيلومتر- مربع را می پوشاند ، گسترش پيدا می كند . به نظر محققان استراليا ، احتمال دارد اين پديده نيمی از استراليا را درطی 50 سال آينده فراگيرد ( س . ه . ج 1975) دررابطه با وسعت خشكسالی يوجيچ ( 1975 ) براساس تحقيقات خودخواص منطقه ای خشكسالی را بشرح ذيل فهرست نموده است :

الف ) پوشش منطقه ای با شرايط متوسط قاره ای كه از 5 تا 15 ميليون كيلومتر  مربع را فرامی گيرد.
ب)            درنتيجه شدت خشكساليهای بزرگ ، وسعت آن فراتر از پوشش منطقه ای می گردد.
ج ) انتظارمی رود شكل منطقه تحت تاثير به وسيله يك خشكسالی ، بيشتر به يك لوزی شبيه   باشدتايك دايره .
دررابطه با وسعت خشكسالی اتفاق افتاده ، سابرامانيام (1967) طبقه بندی جدول 1 را ازنظر شدت خشكسالی عنوان می نمايد.

 جدول 1- طبقه بندی وسعت خشكسالی ازنظر سابرامانيام 

گروه خشكسالی

درصد منطقه تحت پوشش

محلی

كمتراز 10

وسيع

20-11

بسياروسيع

30-21

فوق العاده بااستثنايی

50-31

مصيبت بار

بيشتراز 50

 5-   دوره تناوبی رخداد خشكسالی
بررسيهای مربوط به احتمال تكرار خشكساليها و سايرپديده های طبيعی به صورت رخدادهای  منظم ، بخش زيادی از تحقيقات محققان را به خود اختصاص داده است . بطوری كه بيش از 1000 مقاله دررابطه با ارتباط رخدادهای آب و هوايی با سيكل 11 ساله كلفهای خورشيدی تهيه شده است ( بران ورادير ،1985) كلفهای خورشيد عبارت ازلكه هايی هستند كه به دليل اختلاف درجه حرارت درسطح خورشيد ، بصورت لكه های سياهی بنظر می رسند . چگونگی پيدايش اين لكه ها هنوز به درستی شناخته نشده است و بيشتر تصور می رود كه زبانه كشيدن و درهم پيچيدن توده های گازمشتعل خورشيد ، باعث پديدآمدن آن می گردد.
بابررسي هايی كه انجام گرفته ، امروز رابطه ميان لكه های خورشيدی با برخی از پديده های زمينی به اثبات رسيده است (جعفری ، 1360) در رابطه با تناوب رخدادهای خشكسالی ، برخی از محققان علاوه برتناوب 11 ساله به دوره 22 ساله يا چرخه هايی10 پي برده اند (بلم و مولي 1981 ) چرخه دوره ای44 ساله ای نيز به وسيله سانسون (1954) برای تغييرات بارندگی درفرانسه برای منطقه مديترانه عنوان شده است . برخی از محققان نيز به دوره تناوبی بيشتری اشاره كرده اند . با توجه به كارهای بسياری كه دراين زمينه انجام شده است هنوز قانومندی علمی كه بطور قطع مورد تاثير واقع شود، عنوان نگرديده است . به هنگام كاهش تعداد كلفهای خورشيدی ، خشكساليهای شديد اتفاق افتاده اند. اين گونه مطالعات درسايركشورها ازجمله استراليا و هند نيز صورت گرفته است .
علاوه بركلفهای خورشيدی ،مطالعاتی نيز دررابطه با ارتباط رخداد خشكساليها با سيستمهای گردش عمومی جو وعوامل تاثيرگذار بر آن و همچنين با پديده ال نينو يا دمای سطح دريا ، ارتباط بين اقيانوسها و خشكيها و … انجام شده است . (لاكود “ 1988) .

 

[ پنجشنبه بیست و هفتم بهمن 1390 ] [ 0:37 ] [ نبی هداوند ] [ ]

ويزگيهای مناطق خشك

تعريف و مشخصاتمناطق خشك در روشهای مختلف طبقه بندی اقليمی تا حدودی تفاوت می كند. اما بنا به يك; تعريف كلی، در اين مناطق ، تبخير و تعرق  بيشتر  از نزولات  جوی است . به بيان  ديگر  از ديدگاه  هيدرولوژيكی  در اين  محيطها  بيلان  آب  منفی  است  چرا  كه به واسطه  درجه حرارت  بالا و خشكی  هوا  تبخير  و تعرق  از سطح  خاك  و گياه  از بارندگی  فزونی  می گيرد.
به دليل  كمی بارندگی  ، پوشش  گياهی  در اين  مناطق  فقير  و پراكنده  است  و حيات وحش  و گياهان  بستگی  نزديكی به وجود  منابع  كوچك  و بزرگ  آب دارد بارندگيها در اين  مناطق  بسيار  نامنظم  و بعضاً  با شدت  زياد  می بارد  كه عمدتاً  به دليل  نبود  پوشش  گياهی  كافی  و اقدامات  مديريتی  آبخير ،  باعث  وقوع  سيلابهای  مخربی  می گردد  و حتی  در مجاورت  درياها  و مناطق  مرطوب  نيز وجود دارند  . برآورد  می شود  كه در دنيا  بر 295 ميليون  هكتار  بيابانهای  ساحلی  وجود دارد  . بيابانهای  ساحلی  در مجاورت  خليج فارس  و دريای  عمان  نمونه ای  از آنهاست . مهمترين  خصوصيات  مناطق  خشك  را می توان  در موارد  زير خلاصه  كرد :
1- بارندگی  پراكنده  و غير قابل  پيش بينی  بوده و تغييرات  سالانه  نسبت به  مقدار  متوسط  شديد  است.
2-  مقدار  متوسط  تبخير  و تعرق  به مراتب  بيشتر  از متوسط  سالانه  بارندگی است .
3-  آب  مهمترين  عامل  محدود كننده  رشد  كشاورزی  و توليد است .
4-   تغييرات  زمانی  و مكانی  وسيعی  در مورد  درجه حرارت  و خشكی  وجود دارد.

 

تقسيم بندی  مناطق  خشك

                اين مناطق  به دو زير ناحيه  خشك  و نيمه خشك  تقسيم  می شوند  كه به ترتيب  به نامهای  استپ  ( Stepp ) .بيابان  ( Desert ) موسومند . در جدول  1 تقسيم بندی  كلی  مناطق  خشك  و نيمه خشك  ارائه  شده است . ( بانك  جهانی  1988 ) . 

نيمه مرطوب

نيمه خشك

خشك

فراخشك

ناحيه

 

800-500

 

500-200

800-300

150 –80 زمستانه

350-200 تابستانه

نزديك  به صفر

بارش سالانه

mm

كمتر از  25%

% 50-25

% 100-50

بالغ بر 100 %

تغييرات  سالانه  درون  منطقه اي

5/0 – 75 /0

5/0-2/0

2/0-3./0

كمتر از 03/0

نسبت P/ET

استپ و ساوانا

استپ هاي  ناپيوسته

پراكنده و نامشخص

تقريباً عاري از پوشش

پوشش گياهي

پرورش  دام و كشاورزي

پرورش  دام كشت ديم

پرورش دام به صورت  كوچ نشيني و كشاورزي  صرفاً  باستحصال آب

فاقد  كشت ديم  و فاقد  مرتع

كاربرد  بالقوه  اراضي

 

آنچنان  كه از  جدول  فوق  مشخص  می شود  ميزان  بارندگی  در نواحی  خشك  به كمتر از  300 ميلی متر  در سال  محدود می گردد و اكثراً  نيز  بيش  از  100 ميلی متر نيست  كه در  مقايسه  با مقادير  تبخير  و تعرق  كه  گاه  به چندين  متر  می رسد  بسيار  اندك است  و لزوم  بهره گيری  هر چه  بيشتر  از  نزولات  جوی  و مخازن  آبهای  زيرزمينی  و منابع  آبهای  سطحی  را  آشكار  می سازد .
گسترش  نواحی  خشك  و بيابانی  و پيامدهای  بيابان زايی  در بسياری  از كشورهای  منطقه  و شمال  آفريقا معضل  عمده  بر سر راه  توسعه  پايدار است . در جدول  2 برآوردی  از وسعت  نواحی خشك  و ميزان  بارندگی  سالانه  ارائه  شده .

 

A + B

ميزان  باران

كل مساحت

نام منطقه

 

400-100

كمتر از 100

 

 

96

653

4864

5751

شمال آفريقا

95

589

3033

3705

الجزائر

87

2132

548

3100

ايران ، افغانستان ، پاكستان

48

500

764

2625

سودان

74

300

170

637

سومالی

درايران  نيز  بخش  عمده  از ناحيه  مركزی  و جنوبی  كشور تحت  پوشش كوير  و بيابان  است كه كويرهای  لوت و نمك  ازآن  جمله اند . طبق  آمارها و گزارشات  موجود ،  خطوط  همباران  اصلی  كه ناحيه  كويری  ايران  را  در بر می گيرند . عمدتاً  100 ميليمتر  و 150  ميليمتر  هستند  كه البته  در بعضی  مناطق  نظير  قسمت  شمالی  حوزه  مركزی  اين  مقادير  به 25  و 50 ميليمتر  نيز  كاهش  می يابد  كه نشانگر  خشكی  شديد  منطقه است  . تبخير  از  سطح  اين  حوزه ها  نيز  بسيار  زياد  و به  بيش  از  2500 ميليمتر  در سال  بالغ  می گردد  ( ميانگين  تبخير  سالانه  در شهرستان  طبس  در استان  خراسان  حدود  4075 ميليمتر  گزارش  شده است ) و از اين  هر گونه  توليد  و توسعه  كشاورزی  و صنعتی  در اين  نواحی  در گرو تهيه آب  خواهد بود .
مقابله  با گسترش  خشكی  و بيابانی  شدن  چندان  ساده  نيست  ليكن  بشر می تواند  فعاليتهاي  خود را در اين  زمينه  بر اساس  چرخه  آبشناسی  Hydrological  طوری  تنظيم  كند  كه مقدار  مشخصی  آب ، بدون  بروز  تاثيرات  نامطلوب  جانبی  نظير  پديده بيابان زائی  ،  نيازهای  او را  برآورد  سازد .
-       ويژگيهای  زيستی  گياهان  و جانوران  در مناطق  خشك فقدان  يا كمبود  شديد  بارندگی  و منابع  آبی  در مناطق  خشك  و نيمه خشك  و اقليم زيستی  خاص  اين نواحی  ،  سازگاری های  ويژه ای  در گياهان  و جانوران  بومی  مناطق  فوق  به وجود  آورده است  تا امكان  ادامه  حيات  در شرايط  تنش  رطوبتی  يا كيفيت  نامناسب  آب و خاك  داشته  باشند . گياهان  اين مناطق  دارای  خصوصيات  فيزيولوژيكی  و مرفولوژيكی  خاصی  هستند  كه باعث  می شود  از حداقل  ذخيره  رطوبتی  در خاك  و هوا استفاده  كنند  و اندوخته  رطوبتی  گياه نيز  كمتر  از حد  معمول  تلف  شود . عميق ترين  سيستم  ريشه ای  برای جذب  آب  از  اعماق  پايين تر  خاك ، خاردارشدن  ساقه ها  و كوچك شدن  سطح  برگها  براي  كاهش  ميزان  تبخير  ،  وجود پوششی  مومی  و چرب  در سطح  برگها ،‌ افزايش  اندامهاي  ذخيره كننده  رطوبت  ، گوشتي  و آبدارشدن  ساقه  و…..  نمونه ای  از اين  تغييرات  مرفولوژيكی  است . از نظر  ساختار  درونی  و فيزيولوژيكی  نيز  در گياهان  هورمونهای  تنظيم كننده  خاص  با توجه  به  خشكی  اقليم  منطقه  و كمبود  رطوبت  ترشح  می شود  و فرآيند تعرق  گياه  از ساز و كار  ويژه ای  تبعيت  می كند .

گياهان  مقاوم  به خشكی  را اصطلاحاً  زيروفيت Xerophyte  گويند  كه به  4  گروه  تقسيم  می شوند  .
1- گياهانی كه  از خشكی  فرار می كنند  : گياهانی هستند  كه مقاومت  چندانی به خشكی دارند  ولی بذر  آنها مقاوم  است  و طول  دوره  رشد  خود را  قبل  از  رسيدن  دوره  خشكی  ( Dry spell )  به اتمام  می رسانند .
2-  برخی  از  گياهان  نياز  آبی  خود را  حسب شرايط  كاهش  می دهند . يعنی  برای   توليد  1 واحد  ماده  خشك  آب  كمتری  مصرف  می كنند  مثل  برخی  ارقام  غلات  در مناطق  نيمه خشك  كه اصطلاحاً  آن را  طفره  از خشكی  گويند .
3-  گياهان  متحمل  خشكی  :  اين  گياهان  خصوصيات  مرفولوژيكی  خاص  دارند  كه خشكی  را تحمل  می كنند .
4-  گياهان  مقاوم  به خشكی  :  نظير  كاكتوسها  كه  آب  را درون  بافتهای  خود  ذخيره  می كنند  و درموقع  خشكی  از آن  استفاده  می كنند .
گروهی  ديگر  از گياهان  بر اساس  خواهشهای  اكولوژيكی  خود  مختص  كاشت  و رويش  در مناطق  خشك  و  كم آب  و به ويژه  اراضی  شور  هستند  . كه عمدتاً  اراضی  و آبهای  جاری  د رمناطق  خشك  و بياباني  به دليل  تبخير  زياد  شور  و لب شور  است . به اين گياهان  اصطلاحاً  شور پسند  ( Halophyte )  گويند .
ارقام  و گونه های  مختلفی  از گياهان  شورپسند  ( انواع  بوته ای  تا درخچه ها و درختان )  در نقاط  خشك  ايران  رشد  و نمو دارند  كه   داراي  كاربردهاي  بالقوه  فراوانی  نيز  در مصارف  مختلف  هستند . در بسياری  از  كويرهای  جهان  مخازن  بزرگی  از  آبهای  شور  وجود دارد  كه حاوی  مقادير  زيادی  نمك  است  . چنانچه  بتوان  به شكلی  از اين  آبهای  شور  برای  آبياری استفاده  كرد  ،  اراضی  كويری  بيشتری  به زير  كشت  می آورد  و آبهای  غير شوری  كه  در حال حاضر  صرف  آبياری  می شد  را می توان  به  مصرف  شرب  انسان ها رساند . يافته های  جديد  علوم خاك  و فيزيولوژی گياهی  و تكنيكهای  جديد  آبياری  نشان می دهد  كه با مديريت  دقيق  می توان  از  آب  شور  برای  كاشت  گونه های  متفاوتی  از گياهان  عادی  و شور پسند  كه خود  نقش  مهمی  در تثبيت  شنهای  روان  و جلوگيری  از بيان زائی  دارند  استفاده  كرد .

[ پنجشنبه بیست و هفتم بهمن 1390 ] [ 0:36 ] [ نبی هداوند ] [ ]

مقابله با خشكسالی های كشاورزی

 بخش كشاورزی با اختصاص بيش از 90 درصد از آب مصرفی كشور در هنگام خشكسالی بيشترين آسيب را خواهد ديد . مديريت درازمدت منابع آب نيازمند استفاده اقتصادی از آن است . سرمايه گذاری در منابع آب و خاك بايد با توجه به شرايط اقليمی و جغرافيايی كشور انجام گيرد . هر نوع توسعه كشاورزی و صنعتی كه آسيب كمتری به منابع محدود آب و خاك وارد سازد و از تخريب جنگل ها و مراتع جلوگيری كند بايد معمول گردد. كشت گياهان مقاوم به شوری و خشكی و اهميت به تحقيقات و پژوهش های همه جانبه در مورد آب و خاك بايد در اولويت قرار گيرد . مبحث زراعت در مناطق خشك و عنوان خشكسالی به صورت دروس مستقل و با اهميت بايد در برنامه آموزشی دانشكده های كشاورزی وارد شود . با كاربردی نمودن مباحث تئوری بايد اثرات تخريبی خشكسالی را كاهش داد و با اختصاص اعتبارات لازم ، امكان اجرای طرح های اساسی زيربنايی آب و خاك را فراهم ساخت .
در بخش مديريت مصرف آب تدوين معيارها و ضوابطی كه آلودگی را به حداقل برساند و از تخليه فاضلاب پالايش نشده به منابع آب جلوگيری كند ، می تواند حجم آب جاری و قابل مصرف را چندين برابر افزايش دهد . هر متر مركعب فاضلاب حدود 50 متر مكعب آب سالم را آلوده می كند . چنانچه از پساب پالايش شده فاضلاب ها در كشاورزی استفاده شود به دليل سرشار بودن املاح آن ، بازده محصولات كشاورزی افزايش می يابد . در حال حاضر حدود 66 درصد از حجم آب شيرين قابل استحصال كشور مورد استفاده قرار می گيرد . حفاظت ازاين مقدار آب بايد مورد توجه ويژه قرار گيرد
در بخش آموزش ، آموزش همگانی استفاده از منابع آب بايد سرلوحه كارها قرار گيرد . كودكان و نوجوانان بايد به طبيعت و آب عشق بورزند . پرورش نسلی كه توانائی دورانديشی و تفكر درباره آينده آب ، منابع طبيعی و محيط زيست را داشته باشد بايد بطور جدی در دستوركار مسئولان آموزش كشور قرار گيرد
در بخش مقابله مستقيم با خشكسالی چنانچه بپذيريم اين موضوع يك پديده ذاتی ناشی از اقليم كشورمان است لازم است برای رويارويی با آن برنامه داشت و براساس اين برنامه به اقدامات مناسب و آگاهانه متوسل شد . همانطوريكه قبلاً نيز ذكر شد كشاورزی بزرگترين عامل مصرفآب شيرين است . اساسی ترين اصول مديريت منابع طبيعی برای مقابله با خشكسالی گذشته از كنترل جمعيت بايد بر افزايش بازدهی استفاده از آب وتوليد محصولات با ارزش تر استوار باشد
كاهش سطح زيركشت و انجام عمليات به زراعی ، اصلاح روش های آبياری ، رعايت موازين زيست محيطی ، آبخوان داري ، استفاده از پساب فاضلاب های خانگی در كشاورزی ، جلوگيری از افزايش اراضی كم بازده حركت به طرف غذاهای مصنوعی ، پوشش انهار و افزودن مواد آلی مورد نياز گياه ، باروری ابرها و شيرين كردن آبهای شور از جمله اقدامات افزايش دهنده بازدهی آب به شمار می آيند .

 

[ پنجشنبه بیست و هفتم بهمن 1390 ] [ 0:35 ] [ نبی هداوند ] [ ]

تغيير اقليم و خشكسالی

اثبات وقوع پديده تغيير اقليم ( Climate Change )در سطح جهان به سهولت امكان پذير نيست و نيازمند بررسی های جامع و طولانی مدت بر آمارهايی از پارامترهای جوی است ، هر چند روند گرمتر شدن دمای سطح زمين و افزايش غلظت گاز co2تقريباً قطعی می نمايد .
سناريوهای تغيير اقليمی در چرخه آبشناسی نمود كاملاً بارزی می يابند . چرا كه تمامی اجزاء آن تحت تأثير تغييرات حاصله در ميزان تبادلات انرژی و جرم قرار می گيرند . نوسان منابع آبی به طرز قابل ملاحظه ای تابع تغييرات اقليمی است ، چرا كه نياز به اين منابع با افزايش تبخير و تعرق در شرايط گرمتر ، خشك تر و آفتابی تر بيشتر می شود . به عنوان مثال براساس گزارشات منتشره در سال 1996 ، مناطق جنوب انگليس در سال 2050 شديداً مستعد وقوع خشكسالی بوده ولی مناطق شمالی به مراتب مرطوب تر شده و سيل درآنجا مشكل زاخواهد شد
بررسی ها نشان داده است غلظت گازكربنيك و ساير گازها در اتمسفر از نيمه دوم قرن نوزدهم افزايش يافته است . ميزان غلظت co2از سال 1958 تا 1988 حدود 35 درصد فزونی يافته است . Boult و همكاران در سال 1988 اثر دو برابر شدن غلظت  co2 را بر روی عوامل هيدرولوژيكی از قبلی تبخير و تعرق پتانسيل ، رطوبت خاك ، تجمع برف ، ذخيره آب زيرزمينی ، رواناب و بيلان آبی در سه حوزه بلژيك مطالعه كردند. نتايج نشان داد كه تبخير و تعرق پتانسيل ، درصد رطوبت خاك و ميزان ذخيره آبهای زيرزمينی در حوزه هايی با نفوذ پذيری زياد افزايش يافته است .
Mitchel در سال 1989 نشان داد كه در اثر دو برابر شدن co2 ، درجه حرارت بين 8/2 تا 2/5 كلوين و بارندگی بين 1/7 تا 15 درصد افزايش می يابد ولی افزايش بارندگی در مناطق مختلف يكسان نيست . اگر نرخ افزايش گازكربنيك ثابت بماند ، ميزان co2 در سال 2035 به جای ppm 360 فعلی به ppm 420 خواهد رسيد . افزايش گازكربنيك باعث افزايش درجه حرارت و رطوبت مطلق در لايه های هوای نزديك سطح زمين می گردد . هر چند با دو برابر شدن co2  ، ميزان بارندگی افزايش می يابد ولی افزايش بارندگی در نقاط مختلف يكسان نيست . در مناطقی با عرض جغرافيايی زياد بطوركلی ميزان بارندگی و رواناب افزايش می يابد ولی در مناطق با عرض جغرافيايی كم بارندگی بسته به منطقه افزايش يا كاهش نشان می دهد . بطوركلی     می توان از تحقيقات انجام شده چنين نتيجه گرفت كه :
1- ميزان گازكربنيك و ساير گازهای موجود در اتمسفر ( نظير متان ، CFC ) بعد از انقلاب صنعتی افزايش يافته است .
2- مدلهای شبيه سازی مختلف نشان داده اند كه با افزايش گازكربنيك شرايط هيدرولوژيكی از قبيل بارندگی ، درجه حرارت و تبخير و تعرق و رواناب و … تغيير می كند كه به تبع آن وقوع يا عدم خشكسالی نيز قابل بررسی است .

نوسانات آب و هوايی و بيابان زايی
نوسانهای آب و هوايی كه باعث بيابان زايی می شود ، بيشتر به كاهش ميزان بارندگی ، رطوبت ، افزايش دما به ويژه در تابستان ، افزايش ميزان خشكی ، تبخير و تعرق ، وزش بادهای گرم و سوزان و كاهش پوشش گياهی ( بر اثر وزش باد ) ارتباط می يابند .
                حتی بر اثر نوسانات آب و هوايی ، طغيان جانوران و حشرات و آفات به برخی سرزمين ها از جمله ملخ ها به شمال شرقی قاره آفريقا نير اعمال شده است كه سير قهقرايی محيط زيست را به همراه داشته است .
بطور كلی می توان به علل عمده زير برای وقوع خشكسالی و بيابان زايی اشاره كرد :
1- استقرار سلولهای پرفشار جنب گرمسيری با دامنه نوسان بين عرض های 20 و 40
2- عامل بری بودن
3- عدم صعود و جابجايی شديد هوا
4- جريانات دريايی سرد و بالاراندگی آبها
5- وزش بادهای گرم  سوزان
6- موانع كوهستانی
7- استقرار كم فشار حرارتی
باد و آب به عنوان دو عامل اقليمی كه دارای تغييرات و نوسانات نسبتاً زيادی هستند در         شكل گيری مناطق خشك و بيابانی و ژئومورفولوژی آنها نقش بسزائی را ايفاد می كند .
وقوع پديده فرسايش آبی و بادی در گسترش بيابانها و از دست رفتن خاكهای سطح الارضی حاصلخيز نقش عمده ای داشته و تبعات منفی خشكسالی را تشديد می نمايد .
معرفی بعضی ازسايتهای خشکسالی و تغير اقليم

 http://www.greenpeace.org/~climate

http://www.colorado.edu/hazards

http://www.zianet.com/irc1/bordline

[ پنجشنبه بیست و هفتم بهمن 1390 ] [ 0:35 ] [ نبی هداوند ] [ ]

درك و تعريف خشكسالی

 

مفهوم خشكسالي :
                خشكسالی حالتی نرمال و مستمر از اقليم است . گرچه بسياری به اشتباه آن را واقعه ای تصادفی و نادر می پندارند . اين پديده تقريباً در تمامی مناطق اقليمی رخ می دهد ، گرچه مشخصات آن از يك منطقه به منطقه ديگر كاملاً تفاوت می كند . خشكسالی يك اختلال موقتی است و با خشكی تفاوت دارد چرا كه خشكی صرفاً محدود به مناطقی با بارندگی اندك است و حالتی دائمی از اقليم می باشد .
                خشكسالی جزء‌ بلايای طبيعی نامحسوس است . گر چه تعاريف متفاوتی برای اين پديده ارائه شده ليكن در كل حاصل كمبود بارش در طی يك دوره ممتد زمانی معمولاً يك فصل يا بيشتر می باشد . اين كمبود منجر به نقصان آب برای برخی فعاليت ها ، گروهها و يا يك بخش زيست محيطی می شود . خشكسالی بايستی در رابطه با برخی شرايط متوسط درازمدت از موازنه مابين بارش و تبخير و تعرق درنظر گرفته شود ، معمولاً در هر منطقه ای يك شرايط خاص بعنوان  “ نرمال ” تعريف می شود .

  بعلاوه اين پديده با زمان ( فصل اصلی وقوع اين پديده ، تأخير در شروع فصل بارانی، وقوع بارش در ارتباط با مراحل اصلی رشد گياه ) و نيز مؤثر بودن بارش ها ( شدت ، بارش ، تعداد رخدادهای بارندگی ) مرتبط است .
 ساير فاكتورهای اقليمی نظير دمای بالا ، باد شديد و رطوبت نسبی پايين تر غالباً در بسياری از نقاط جهان با اين پديده همراه شده و می توانند به طرز قابل ملاحظه بر شدت آن بيفزايند .
                خشكسالی را نبايست صرفاً بعنوان پديده ای كاملاً فيزيكی يا طبيعی درنظر گرفت . تأثيرات آن در جامعه ماحصل ايفا نقشی مابين يك رخداد طبيعی ( بارش كمتر از حد مورد انتظار به دليل تغييرات اقليمی ) و نياز مردم به منابع تأمين آب می باشد . انسانها معمولاً از تأثيرات خشكسالی لطمه می بينند خشكسالی های اخير در هر دو گروه كشورهای توسعه يافته و در حال توسعه نتايج اقتصادی ، تأثيرات زيست محيطی و دشواريهای شخصی به بار آورده كه جملگی باعث شده اند كه آسيب پذيری تمامی جوامع به اين پديده زيانبخش طبيعی مدنظر قرار گيرد . 
دو نوع تعريف كلی خشكسالی وجود دارد :

 مفهومی و عملی


تعريف مفهومی خشكسالی :

تعاريف مفهومی كه در قالب اصطلاحاتی كلی بيان می شده به افراد كمك می كند تا مفهوم خشكسالی را درك كنند . بعنوان مثال “ خشكسالی عبارت است از يك دورة ممتد كمبود بارش كه منجر به صدمه زدن محصولات زراعی و كاهش عملكرد می شود ” .
                تعاريف مفهومی در تبيين سياستگزاری در زمينه خشكسالی نيز حائز اهميت است . مثلاً خط مشی ( سياست كلی ) در زمينه خشكسالی در استراليا تلفيقی از آگاهی نسبت به تغييرپذيری نرمال اقليم در تعريف متناظر آن از خشكسالی می باشد .

 اين كشور ، كمك های مالی به زارعان را صرفاً در رخداد “ خشكسالي های استثنايی ” بلاخص زمانی كه شرايط خشكسالی حادتر از مواردی است كه بعنوان جزيی از ريسك عادی مديريت پروژه درنظر گرفته می شود ، ارائه   می كند .

 تشخيص خشكسالی های استثنايی مبتنی بر ارزيابی های علمی است . پيش از اين زمانی كه خشكسالی از نقطه نظر سياستگزاری كمتر تعريف شده بود و زارعان درك درستی از آن نداشتند ، برخی كشاورزان در مناطق اقليمی نيمه خشك استراليا هر چند سال يكبار تقاضای كمكهايی برای مقابله با خشكسالی داشتند .

 

تعريف عملی خشكسالی :
                تعاريف عملی به افراد كمك می كند تا شروع ، خاتمه و درجه شدت خشكسالی را تشخيص دهند . برای تعيين شروع خشكسالی تعاريف عملی ، ميزان انحراف از ميانگين بارش يا ساير متغيرهای اقليمی در طول يك دوره زمانی را مشخص می كند . اين امر معمولاً با مقايسه وضعيت فعلی نسبت به متوسط های گذشته كه غالباً مبتنی بر دوره آماری30 ساله است انجام می شود .
 حد آستانه تعيين شده به عنوان شروع يك خشكسالی ( مثلاً 75 درصد بارش متوسط در طول يك دوره زمانی مشخص) معمولاً‌ بيشتر به صورت قراردادی انتخاب می شود تا بر مبنای رابطه دقيق تأثيرات خاص آن بر محيط . 

                در تعريفی عملی از خشكسالی برای كشاورزی مقدار بارندگی روزانه با مقادير تبخير و تعرق مقايسه می شود تا سرعت ( نرخ ) تخليه رطوبت خاك تعيين شود و اين روابط برحسب ميزان تأثيرات خشكسالی بر رفتار گياه ( يعنی رشد و عملكرد ) در مراحل مختلف نمو گياه بيان گردد .

                تعاريفی نظير اين مورد را می توان در ارزيابی عملي شدت و اثرات خشكسالی براساس متغيرهای هواشناسی ، رطوبت خاك و شرايط گياه در طی فصل رشد مورد استفاده قرار داد و مستمراً تأثير بالقوه اين شرايط را بر عملكرد نهايی ارزيابی كرد . بعلاوه اين تعاريف عملی در تحليل تناوب شدت و تداوم خشكسالی برای يك دوره تاريخی مفروض نيز كاربرد دارند . ليكن چنين تعاريفی نيازمند داده های جوی در مقياس های زمانی ساعتی، روزانه ، ماهانه و ساير مقاطع زمانی و احتمالاً داده های مربوط به تأثير پذيری از پديده نظير عملكرد محصول بسته به ماهيت تعريف ، مورد استفاده قرار می گيرند .تدوين ماهيت اقليم شناسی خشكسالی يك منطقه ، و درك بيشتری از خصوصيات و احتمال وقوع مجدد در شدت های مختلف اين پديده بدست   می دهد .

 اطلاعاتی از اين نوع در تهيه راهبردهای تقليل اثرات و واكنش اين پديده و طرحهای آمادگی بسيار سودمند است .

 

جنبه های مختلف در زمينه خشكسالی :

هواشناسی ، هيدرولوژيكی ، كشاورزی و اقتصادی - اجتماعی

               

خشكسالي هواشناسي :
                 معمولاً براساس درجه خشكی ( در مقايسه با مقادير نرمال يا ميانگين ) و طول دوره خشكی تعريف می شود . تعاريف خشكسالی هواشناسی بايستی به صورت موردی برای هر منطقه خاص درنظر گرفته شود چرا كه شرايط جوی كه موجب كمبود بارش می شود ، از منطقه ای به منطقه ديگر شديداً تغيير می كند .

 بعنوان مثال برخی تعاريف خشكسالی هواشناسی معرف دوره هايی از خشكسالی براساس تعداد روزهايی با بارش كمتر از يك حد آستانه خاص هستند . اين سنجه صرفاً برای مناطقی كه مشخصاً دارای رژيم های بارندگی ادواری هستند مانند جنگل های استوايی ، اقليم معتدل نيمه حاره يا اقليم مرطوب عرضهای ميانی مناسب است .

 مناطقی نظير مانائوس ( برزيل ) نيواورلئان لوئيزيانا ( آمريكا ) و لندن ( انگليس ) مثالهايی از اين مناطقند . مشخصه ساير مناطق اقليمی الگوی بارش فصلی است . نظير مناطق مركزی آمريكا ، شمال شرق برزيل ، غرب آفريقا و شمال استراليا .

                وجود دوره هايی طولانی بدون بارندگی امری عادی در مناطقی نظير اوباها ، نبراسكا( آمريكا ) ، فورتالزا ، سئار ( برزيل ) و داروين ( استراليا ) است . در اين موارد ، تعريفی مبتنی بر تعداد روزهايی با بارش كمتر از يك حد آستانه خاص، غير واقعی است . درساير تعاريف رابطه ای مابين ميزان انحراف واقعی بارش به مقادير متوسط ماهانه ، فصلی يا سالانه برقرار می شود .

 
خشكسالی كشاورزی :
                خشكسالی كشاورزی اثرات ويژگيهای مختلف هواشناسی يا هيدرولوژيكی خشكسالی را به اين پديده كشاورزی بويژه كمبود بارش ، اختلاف بين تبخير و تعرق واقعی و پتانسيل ، كمبود رطوبت خاك ، افت سطح آب زيرزمينی يا مخزن و … مرتبط می سازد . نياز آبی گياه بستگی به شرايط جوی غالب ، خصوصيات زيستی گياه خاص ، مرحله رشد آن و خصوصيات فيزيكی و بيولوژيكی خاك دارد .

 تعريفی خوب از خشكسالی كشاورزی آن است كه بتواند حساسيت متغير گياهان زراعی را در طی مراحل نمو گياه از سبز شدن تا بلوغ لحاظ نمايد . كمبود رطوبت در لايه های فوقانی خاك به هنگام كاشت می تواند باعث تأخير جوانه زنی شود كه موجب كاهش تراكم بوته در هكتار و نقصان عملكرد نهايی گردد .

 ليكن چنانچه رطوبت خاك فوقانی(سطح الارضی) براي نيازهای مراحل اوليه رشد كافی باشد كمبودهای رطوبتی درلايه های زيرين خاك در صورت تأمين نيازهای آبی گياه بوسيله بارندگی يا آبياری بر عملكرد نهايی گياه تأثير چندانی نخواهد داشت .

 

خشكسالی هيدرولوژيكی :
                خشكسسالی هيدرولوژيكی با تأثيرات دوره هايی از نقصان ريزش های جوی ( شامل برف ) بر منابع تأمين های آبهای زيرزمينی يا سطحی همراه می شود ( جريان رودخانه ها ، مخازن ، درياچه ها و آب زيرزمينی ) .

                فراوانی و شدت خشكسالی های هيدرولوژيكی غالباً‌در مقياس يك آبخيز يا حوزه آبريز رودخانه بيان می شود . گرچه همه خشكسالی ها از كمبود بارش منشأ می گيرند ليكن هيدرولوژيست ها بيشتر به اين موضوع توجه دارند كه اين كمبود چگونه در سيستم هيدرولوژيكی ظاهر می شود ؟ خشكسالی های هيدرولوژيكی معمولاً‌ با تأخير بيشتری نسبت به خشكسالی های هواشناسی يا كشاورزی رخ می دهند .

زمان بيشتری طول می كشد تا اثر كمبود بارش در اجزاء سيستم هيدرولوژيكی نظير رطوبت خاك ، جريان رودخانه و سطح مخازن و آبهاي زيرزميیي نمايان شود . در نتيجه زمان اين تأثيرات با ساير موارد موجود در ديگر بخشهای اقتصادی يكسان نيستند چرا كه بخشهای مختلفی براي تأمين آب موردنياز خود به اين منابع متكی هستند.

 مثلاً كمبود بارش می تواند موجب تخليه سريع رطوبت خاك شود كه تقريباً بلافاصله برای متخصصان كشاورزی مشهود است ولی اين كمبود بر سطح آب مخازن تا ماهها بر توليد نيروی برق آبی يا مصارف تفريحی تأثير نمی گذارد .

 بعلاوه آب موجود در سيستم های ذخيره هيدرولوژيكی ( مثلاً مخازن ، رودخانه ها ) معمولاً در مقاصدی مختلف و رقابتی ( مانند كنترل سيلاب ، آبياری ، تفرج ، كشتيرانی ، نيروی برق آبی ، زيستگاههای حيات وحش ) بكار می رود . رقابت بر سر آب در اين سيستم های ذخيره ای در طي دوره خشكسالی شدت می گيرد و منازعات مابين استفاده كنندگان آب به طرز قابل ملاحظه ای افزايش می يابد .

 

 خشكسالی هيدرولوژيكی و آمايش سرزمين ( كاربری اراضی )

                گر چه اقليم عامل اوليه ای در بروز خشكسالی هيدرولوژيكی است ولی ساير عوامل نظير تغييرات كاربری اراضی ( مانند جنگل زدايی ) ، تخريب اراضی و ساخت سدها همگی بر خصوصيات هيدرولوژيكی حوزه اثر می گذارند .

                چون مناطق مختلف بوسيله سيستم های هيدرولوژيكی به هم مرتبطند ، تأثير خشكسالی هيدرولوژيكی به مرزهايی فراتر از منطقه كمبود بارش گسترش يابد . مثلاً خشكسالی هواشناسی ممكن است شديداً بخش هايی از شمال كوههای راكی و دشت های بزرگ شمالی آمريكا را تحت تأثير قرار دهد ليكن از آنجا كه رودخانه ميسوری و شاخه هايش اين منطقه را به سمت  جنوب زهكشی می كنند امكان بروز تأثيرات هيدرولوژيكی مشهودی در پايين دست جريان وجود دارد . مشابهاً ، تغييرات در كاربری اراضی بالا دست می تواند خصوصيات هيدرولوژيكی نظير مقادير نفوذ و رواناب را تغيير داده و باعث متغيرتر شدن جريان و تشديد رخداد خشكسالی هيدرولوژيكی در پايين دست شود .

 مثلاً در كشور بنگلادش فراوانی وقوع كم آبی به دليل تغيير كاربری اراضی كه داخل كشور و كشورهای همسايه رخ داده ، افزايش يافته است . تغيير نحوه استفاده از اراضی يكی از راههايی است كه طی آن فعاليت های بشر فراوانی پديده كم آبی را حتی بدون آنكه تغييری در وقوع خشكسالی های هواشناسی مشاهده شده باشد ، تغيير می دهد .

 

پيامد اثرات خشكسالی :
                پيامد اثرات توأم با خشكسالی های هواشناسی ، كشاورزی و هيدرولوژيكی تفاوت های آنها را بيشتر آشكار می كند . زمانی كه خشكسالی آغاز می شود ، بخش كشاورزی بدليل وابستگی بيش از حد به ذخيره رطوبتی خاك ، معمولاً نخستين بخشی است كه تحت تأثير قرار می گيرد . در طی دوره های ممتد خشكی ، چنانچه كمبود بارش ادامه يابد ، رطوبت خاك به سرعت تخليه می شود در اين صورت اتكاء مردم به ساير منابع آبی بايستی تأثيرات اين كمبود را مرتفع سازد مثلاً آنهايی كه متكي به منابع آبهای سطحی ( نظير مخازن و درياچه ها ) و آبهاي زيرزمينی هستند معمولاً ديرتر از سايرين تحت تأثير قرار می گيرند . يك خشكسالی كوتاه مدت كه 3 تا 6 ماه به طول می انجامد بسته به خصوصيات هيدرولوژيكی سيستم و نيازهای مصرف آب احتمالاً تأثيرات اندكی بر اين بخش ها به همراه دارد .

                زمانی كه بارش به حالت نرمال برمی گردد و شرايط خشكسالی هواشناسی پايان        می پذيرد ، تا زمان احياء مجدد منابع آبهای سطحی و زيرسطحی پيامدهای سوء‌اين پديده ادامه می يابد . در ابتدا ذخاير رطوبت خاك و به دنبال آن جريانهای سطحی ، مخازن و درياچه ها و آبهای زيرزمينی جايگزين می شود .

                ممكن است اثرات خشكسالی در بخش كشاورزی به دليل وابستگی آن به رطوبت خاك سريعاً ‌از بين برود ليكن در ساير بخش ها كه متكی به ذخاير سطحی و يا زيرسطحی آب هستند تا ماهها يا حتی سالها طول بكشد . استفاده كنندگان از آبهای زيرزمينی كه معمولاً آخرين افرادی هستند كه به هنگام بروز خشكسالی تحت تأثير آن قرار می گيرند ديرتر از سايرين بازگشت به وضعيت عادی سطح آب زيرزمينی را تجربه می كنند . طول دوره تجديد ذخيره منبع تابعی از شدت و تداوم خشكسالی و مقدار بارش دريافتی است .

 

خشكسالی اقتصادی - اجتماعی :
                تعاريف اقتصادی - اجتماعی خشكسالی تلفيقی است از عرضه و تقاضای برخي كالاهای اقتصادی با اجزاء‌ خشكسالی هواشناسی ، هيدرولوژيكی و كشاورزي .

                اين مورد با ساير انواع پيش گفته ، از آن جهت تفاوت دارد كه وقوع آن بستگی به فرايندهای زمانی و مكانی عرضه و تقاضا برای تعريف يا تشخيص خشكسالی ها دارد . عرضه بسياری از كالاهای اقتصادی مانند آب ، علوفه ، غلات ، ماهی و نيروی برق آبی بستگی به وضعيت جو دارد .

 بدليل تغييرپذيری طبيعی اقليم عرضه آب در برخی سالها كافی است ولی در سالهای ديگر در حد تأمين نيازهای انسان و محيط زيست نيست . خشكسالی اقتصادی - اجتماعی زمانی رخ می دهد كه تقاضا برای يك كالای اقتصادی بدليل نقصان عرضة‌ آب از حاصل كمبود بارش از ميزان عرضه فزونی می گيرد . بعنوان مثال در اروگوئه در سال 89-1988 خشكسالی موجب كاهش قابل ملاحظه ای در توليد برق آبی شد بدين دليل كه نيروگاههای برقی بجايی استفاده از ذخاير آب متكی به جريانهای سطحی بودند . كاهش توليد برق آبی دولت را واداشت تا اقدام به ورود سوخت گرانتر نفت نمايد و با استفاده از ابزارهای تبديلی انرژی نيازهای مردم را برآورده سازد .

                در اكثر موارد ، تقاضا برای كالاهای اقتصادی در نتيجه افزايش جمعيت و مصرف سرانه رو به تزايد است . عرضه محصولات نيز ممكن است بدليل بهبود راندمان توليد و فنآوری يا ساخت مخازنی كه ظرفيت ذخيره آب را افزايش می دهد ، بيشتر شود .

 اگر هر دو كميت عرضه و تقاضا افزايش يابد عامل ( فاكتور ) حساس نرخ نسبی تغيير است . اگر تقاضا سريعتر از عرضه افزايش يابد ، اثرات سوء و ميزان وقوع خشكسالی در آينده همسو با روند عرضه و تقاضا افزايش خواهد يافت .

 

[ پنجشنبه بیست و هفتم بهمن 1390 ] [ 0:34 ] [ نبی هداوند ] [ ]
          مطالب قدیمی‌تر >>

.: Weblog Themes By Pichak :.

درباره وبلاگ