تحقیق رایگان درباره خشکسالی هواشناسی، هیدرولوژی، خشکسالی کشاورزی

دانلود پایان نامه ارشد

گذارد ، توسط متخصصین و انواع خشکسالی هواشناسی ، خشکسالی هیدرولوژیکی و خشکسالی اقتصادی – اجتماعی طبقه بندی شده است . ( بری ابرقویی و همکاران ، 1382)
ویلهایت و گلانتز ( 1985 ، Glantz Wilhite &) ، خشکسالی ها را به چهار دسته خشکسالی هواشناسی ، خشکسالی کشاورزی ، هیدرولوژی و اقتصادی – اجتماعی طبقه بندی نمودند .
خشکسالی هواشناسی زمانی رخ می دهد که بارندگی سالیانه یا هر بازه زمانی معین (مثلا ماهانه یا فصلی) کمتر از میانگین دراز مدت آن باشد . ادامه خشکسالی هواشناسی به مدت طولانی سبب بروز خشکسالی هیدرولوژی می شود که در این نوع خشکسالی ، سطح آب رودخانه ها ، مخازن آب ، دریاچه ها و آب های زیرزمینی به پایین تر از میانگین دراز مدت افت می کند . خشکسالی کشاورزی نیز زمانی آغاز می شود که مقدار رطوبت موجود در محیط ریشه گیاه به حدی کاهش یابد که موجب پژمردگی و در نهایت کاهش محصولات کشاورزی گردد. از این رو بخش کشاورزی اولین بخش از فعالیت های انسانی است که تحت تاثیر خشکسالی قرار می گیرد . (http://drought.iranhydrology.net)
پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیز داری کشور انواع خشکسالی را به شرح ذیل مرور می کند :
1- خشکسالی هواشناسی
خشکسالی هواشناسی که در بسیاری از منابع با عنوان خشکسالی اقلیم شناسی از آن نام برده شده است به دلیل کمبود و یا کاهش مقدار بارندگی در طی دوره ای از زمان به وجود می آید . به عبارتی خشکسالی هواشناسی زمانی حادث می شود که میزان بارندگی سالانه کمتر از میانگین دراز مدت آن باشد این کمبود بارندگی ممکن است نسبت به میانگین نرمال یک منطقه اقلیمی و یا طول دوره خشک ارزیابی گردد.
تعاریف خشکسالی هواشناسی بایستی به صورت موردی برای هر منطقه خاص در نظر گرفته شود چراکه شرایط جوی که موجب بارش می شود ، از منطقه ای به منطقه دیگر شدیداً تغییر می کند .
خشکسالی معمولا در قالب تعداد روزها و یا ماههای خشک پیاپی تعریف می شود . بسیاری از تعاریف خشکسالی هواشناسی بر مبنای مفهوم مجموع کمبود بارندگی نسبت به میانگین و در ارتباط با یک آستانه معین که زمان پایان خشکسالی را تعیین می نماید استوار می باشند (لیولد هیوز، 2000) . اینگونه تعاریف دارای دو نقص است : 1 ) معمولا میانگین بارندگی عددی ثابت نیست و در معرض تغییرات تصادفی و سیستماتیک قرار دارد . 2 ) از آنجاییکه معیار مورد استفاده برای تعیین زمان آغاز و پایان خشکسالی اختیاری می باشد ، تعیین تداوم واقعی یک دوره خشکسالی مشکل بوده و دقت لازم را ندارد. استفاده از مفهوم بارش موثر که وضعیت رطوبتی زمین در هنگام مطالعه و تغییرات فصلی تبخیر را درنظر می گیرد ، می تواند موجب تولید شاخص های مفید تر برای مطالعه خشکسالی شود .

2- خشکسالی کشاورزی
خشکسالی های کشاورزی نتیجه کمبود رطوبت خاک می باشد که بر اثر بهم خوردن تعادل میان تامین آب و هدر رفت آن از طریق تبخیر و تعرق به وجود می آید ، یک خشکسالی کشاورزی زمانی به وجود می آید که در فاصله بین دو بارندگی ذخیره رطوبتی منطقه ریشه در خاک برای زنده ماندن محصولات کشاورزی وگیاهان طبیعی و مراتع کفایت نکند ( تیت و گستارد ، 2000 ) . این وضعیت معمولادر اثر نبود و یا کمبود جریان رطوبت برای تغذیه منطقه ریشه ( خشکسالی خاک ) و یا زمانی که رطوبت نسبی هوا به اندازه ای کم است که رطوبت موجود خاک قادر به جبران میزان هدر رفت رطوبت بر اثر تبخیر و تعرق نبوده ( خشکسالی جوی ) رخ می دهد . به عبارتی دیگر این نوع خشکسالی زمانی رخ می دهد که روطوبت قابل دسترس خاک برای محصولات کشاورزی به سطحی برسد که باعث پژمردگی گیاه و اثرات زیانبار بر روی میران تولید محصول گردد. در برخی از منابع از این نوع خشکسالی تحت عنوان نیاز رطوبتی خاک برای محصولی معین و در دوره ای مشخص از زمان نام برده شده است . در خشکسالی های کشاورزی ، وقوع خشکسالی خاک بسیار معمول تر است . این نوع از خشکسالی ممکن است در قالب محتوای آب موجود در واحد عمق خاک بیان گردد .در مورد خشکسالی جوی باید گفت که رطوبت جو یک عامل بازدارنده و محدود کننده می باشد.
گیاهان حتی ممکن است زمانی در معرض خشکسالی قرار گیرند که هم خاک و هم هوای مزرعه از نظر رطوبتی تامین باشند . این وضعیت را خشکسالی فیزیولوژیکی می نامند که عمدتا بر اثر افزایش شدید و ناگهانی درجه حرارت هوا به وجود می آید . ( لیولد هیوز ، 2002)

شکل 2-4- خشکسالی کشاورزی
www.npr.org : منبع
3 – خشکسالی هیدرولوژیکی
در صورتیکه خشکسالی هواشناسی مدت زیادی ادامه پیدا کند و حجم جریان رودخانه ها یا سطح آب های زیرزمینی کاهش یابد ، به وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی منجر می شود . این پدیده غالبا بر اثر کمبود یا فقدان بارش زمستانی در عرض های میانی به وجود می آید . بر اساس میزان خشکسالی های هواشناسی که منجر به خشکسالی هیدرولوژیکی می شود می توان این نوع خشکسالی را به دودسته خشکسالی آبهای سطحی و خشکسالی آب های زیرزمینی تقسیم بندی نمود .
➢ خشکسالی آبهای سطحی
خشکسالی های مربوط به آبهای سطحی به کاهش به میزان بارندگی که به طور مستقیم موجب کاهش رواناب و به صورت غیرمستقیم موجب کاهش تغذیه آب های سطحی به وسیله آب های زیرمینی می شوند وابسته می باشند (کاهش جریان های بهاری ) . از مشخصه های اینگونه خشکسالی ها کاهش جریان های رودخانه ای ، کاهش سطح آب در دریاچه ها و مخازن پشت سد ها می باشند . در نتیجه ، خشکسالی های آب های سطحی از نظر درک برای انسان بسیار ملموس تر و مهم تر و قابل لمس تر می باشند . با این حال ، این نوع خشکسالی ضرورتا یک رویداد طبیعی نمی باشد ، زیرا اغلب بر اثر ترکیبی پیچیده از خشکسالی های واشناسی و زیر ساخت های منابع آب و تصمیم گیری های مدیریتی و اجرایی در این زمینه رخ می دهند ( لیولد هیوز ، 2002) .

➢ خشکسالی آب های زیررمینی
خشکسالی آب های زیر زمینی در اثر تغذیه ناکافی مخازن سفره های زیرزمینی به وجود می آید . شدت این خشکسالی با استفاده از حجم سنجی ذخیره سفره های آب زیر زمینی قابل اندازه گیری است . اما این داده ها به سادگی قابل دسترس نمی باشند .به نظر می رسد که ارزیابی سطح آبهای زیر زمینی شاخص مناسبتر و بهتری برای این مطالعه باشد . خشکسالی آبهای زیر زمینی همچنین از طریق تاثیر ثانویه آن یعنی ورود جریان های پایه ( Bace flow ) به رود خانه ها نیز قابل ارزیابی می باشد . در این ارتباط ، زمانیکه برای استخراج آب از مخازن زیر زمینی نیاز به پمپاژ و مکش بیشتری می باشد ، اصطلاحا گفته می شود که خشکسالی مهندسی رخ داده است ( لیولد هیوز ، 2002) .
➢ خشکسالی اجتماعی – اقتصادی
خشکسالی اجتماعی – اقتصادی معمولا پس از یک دوره بسیار طولانی مدت خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی حادث می گرد و موجب قحطی ، مرگ و میر و مهاجرت های دسته جمعی و گسترده می شود. . این نوع خشکسالی تاثیرات زیادی بر روی ابعاد مختلف اقتصادی به ویژه انواع خاصی از محصولات و کالاهای اقتصادی می گذارد ( ویلهایت ، 1997) . تعریف خشکسالی اقتصادی – اجتماعی ترکیبی تلفیقی از عرضه و تقاضای برخی کالاهای اقتصادی با اجزای خشکسالی هواشناسی ، هیدرولوژیکی و کشاورزی است .
وقوع این نوع خشکسالی به فرآیند های زمانی و مکانی عرضه و تقاضا برای تعریف خشکسالی بستگی دارد . عرضه بسیاری از کالاهای اقتصادی مانند آب ، علوفه ، غلات ، ماهی و نیروی برق آبی بستگی به وضعیت جو دارد به دلیل تغییر پذیری طبیعی اقلیم عرضه آب در برخی سالها کافی است . ولی در سالهای دیگر در حد تامین نیاز های انسان و محیط زیست نیست . خشکسالی اقتصادی – اجتماعی زمانی رخ می دهد که تقاضا برای یک کالای اقتصادی خاص به دلیل کاهش عرضه آب نسبت به شرایط معمول افزایش می یابد .
در اکثر موارد ، تقاضا برای کالاهای اقتصادی در نتیجه افزایش جمعیت و مصارف سرانه رو به افزایش می باشد . عرضه محصولات نیز ممکن است به دلیل بهبود راندمان تولید و فن آوری یا ساخت مخازنی که ظرفیت ذخیره آب را افزایش می دهد ، بیشتر می شود . با توجه به نیاز بشر به آب بیشتر برای تامین مصارف شهری ، کشاورزی ، صنعتی و …. ، امروزه در جوامع مختلف به ویژه کشور های پیشرفته ، اقدام به ساخت سد های بزرگ و مخازن آب شده است تا تامین این قبیل نیاز ها را تضمین نماید . با ذخیره آب در این نوع مخازن در دوره های تر سالی امکان تامین آب برای دوره های خشکسالی نیز فراهم و تامین می گردد . اما در هنگام برخی خشکسالی های وسیع و طولانی مدت شرایط به نحوی به وخامت می گراید که این قبیل سازه ها نیز نمی تواندد نیاز آب را تامین نمایند و به اصطلاح نیاز به آب در این دوره ها به مراتب افزونتر از تامین آب به وسیله این سازه ها می گردد . برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بر مبتای سیستمهای هیدرولیکی و برآورد از منابع تامین آب و میزان نیاز آب از این منابع به منظور تامین آب در دوره های کم آبی استوار می باشند .از این رو شکست و ناکارآمدی این سیستم ها در تامین آب برای دوره های کم آبی و خشکسالی ها به مدیریت و برنامه ریزی نامناسب آب و دلایل هیدرولوژیکی برمیگردد.( هیسدال و همکاران ، 2001) نیاز به آب مهمترین عامل محدود کننده موجودی آب می باشد. اغلب اوقات نیاز بیشتر با موجودی کمتر و محدودتر آب توام می گردد . در خشکسالی های اقتصادی – اجتماعی معمولا دمای هوا به حد بحرانی افزایش می یابد و تبخیر و تعرق افزایش می یابد و به دنبال آن شدت پیدا می نماید . در این دوره ها نیاز به آب نیز بسیار بیشتر از نرمال می شود . از این رو این قبیل رویداد ها موجب قحطی های بزرگ و گسترده می شود و عامل کوچ های دسته جمعی از نواحی آسیب دیده می گردد. از سوی دیگر برآورد دقیقی از میزان نیاز به آب برای مصارف مختلف نیز مشکل می شود . نیاز به آب برای مصارف خانگی ، دامداری ، آبیاری و کشاورزی ، صنعتی ، تولید انرژی ، مصارف تفریحی ، مقاصد زیست محیطی ویا عدم قطعیت زیادی در ارتباط با تخصیص ، کیفیت ، کمیت و تغییرات زمانی ، مصرف و نرخ رشد آنها همراه می باشد . هدف اصلی مدیریت و برنانه ریزی منابع آب عبارت است از کاهش مقادیر قابل انتظار شکست سیستم های تامین آب و باخشکسالی های اقتصادی – اجتماعی است. ((http://drought.iranhydrology.net

2-4-4- آغاز و خاتمه خشکسالی
خشکسالی از لحاظ زمانی با سایر پدیده های هواشاسی تفاوت اساسی دارد و بطور کلی تشخیص زمانی آغاز ، ادامه و خاتمه خشکسالی مسئله بسیار مشکلی است . در حالت کلی می توان گفت زمان آغاز خشکسالی زمانی است که ذخیره رطوبتی چه در محیط خاک (خشکسالی کشاورزی) ،چه در مخازن آبی (خشکسالی هیدرولوژیک) خاتمه یافته باشد . (فرج زاده ، 1384، 15)

2-4-5- فراوانی خشکسالی
فراوانی خشکسالی نیز از اهم ویژگی های مورد مطالعه در بررسی آن در یک منطقه به شمار می آید که می تواند در مقیاس های مختلف زمانی ( برای مثال سالانه ، ماهانه و فصلی ) محاسبه شود. با توجه به شدت های مختلف خشکسالی ، بررسی فراوانی ها می تواند در ارزیابی قابلیت منطقه مورد مطالعه نسبت به شدت های مختلف خشکسالی کاربرد داشته باشد. این محاسبه می تواند از طریق توابع توزیع احتمال فراوانی برای بررسی احتمال و یا دوره های برگشت خشکسالی برای پیش بینی های آتی مورد استفاده قرار گیرد . (فرج زاده ، 1384، 17)

2-4-6- وسعت منطقه ای خشکسالی
رخداد خشکسالی می تواند بر روی منطقه ای با وسعت چند صد کیلومتر اتفاق افتد ولی به صورت مکانی ، شدت ها و دوره تداوم آن می تواند در سراسر منطقه یکسان نباشد . یوجیچ (1975) براساس تحقیقات خود خواص منطقه ای خشکسالی را به شرح ذیل فهرست نموده است :
الف ) پوشش منطقه ای با شرایط متوسط خشکسالی قاره ای که از 5 تا 15 میلیون کیلومتر مربع را فرا می گیرد .
ب ) در نتیجه شدت خشکسالی بزرگ ، وسعت آن فراتر از پوشش منطقه ای می گردد .
ج ) انتظار می رود منطقه تحت تاثیر بوسیله یک خشکسالی بیشتر به یک لوزی شبیه باشد تا یک دایره . ( فرج زاده ، 1384، 18-17)
2-4-7- دوره تناوبی رخداد خشکسالی
بررسی های مربوط به احتمال تکرار خشکسالی ها

پایان نامه
Previous Entries تحقیق رایگان درباره رطوبت نسبی، تغییرات اقلیمی، آب و هوای خشک Next Entries تحقیق رایگان درباره توسعه پایدار، توسعه پاید، توسعه انسانی