پایان نامه با واژگان کلیدی اقليمي، خشکسالي، مطالعاتي

دانلود پایان نامه ارشد

براي نمايش اقليم منطقه به جاي ضرايب اقليمي از نمودارهاي اقليمي يا کليماگراف نيز استفاده مي شود. از مهمترين اين نمودارهاي اقليمي مي توان به نمودار اقليمي تورنت وايت، آمبروژه، منحني آمبروترميک و غيره اشاره نمود. در روش نموداري پس از انجام اصول بيان شده هر روش با استفاده از ميانگين هاي آماري دو فاکتور مهم و تعيين کننده اقليم هر منطقه يعني بارش و دما، نمودار ترسيم و مورد تحليل کيفي قرار مي گيرد. به صورتي که با مقايسه نمودار حاصله با نمودارهاي استاندارد مناطق مرطوب و خشک، حدود خشکي يا مرطوب بودن منطقه را مي توان بيان نمود (عليزاده، 1388: 266).
در اين پژوهش براي پهنه بندي اقليمي حوضه آبي کوير حاج علي قلي از ضريب اقليمي دومارتون استفاده شده است. در اين روش نمايه اقليمي دومارتون از رابطهي (2-5) محاسبه مي شود که در اين فرمول P ميانگين مجموع بارندگي سالانه به ميليمتر و T دماي سالانه به درجه ي سانتيگراد است. براساس فرمول دومارتن هرمنطقه اي به 6 نوع آب و هواي طبقه بندي مي شود که به صورت جدول (2-6) است (عليزاده، 1388: 266):
رابطه (2-5):

جدول (2-6) : شاخص طبقه بندي اقليمي دومارتون (عليزاده، 1388)
نام اقليم
محدوده ضريب خشکي دومارتون (I)
خشک
کوچکتر از 10
نيمه خشک
10 تا 19.9
مديترانه اي
20 تا 23.9
نيمه مرطوب
24 تا 27.9
مرطوب
28 تا 34.9
بسيار مرطوب
بزرگتر از 35

جهت محاسبه ضريب اقليمي دومارتون و به نقشه درآوردن آن دو عنصر بارندگي ساليانه و متوسط دماي ساليانه نياز است که مقدار آنها و نحوه به نقشه درآوردن آنها در موارد فوق بيان شد. پس از تهيه لايه هاي رستري هم دما و هم بارش منطقه مطالعاتي، دو لايه مزبور براساس ضريب اقليمي دومارتن با يکديگر تلفيق گرديد. سپس لايه خروجي طبق جدول (2-6) طبقه بندي و نوع اقليم هر پهنه تعيين گرديد. نتايج حاصل از محاسبه ضريب اقليمي دومارتن در حوضه آبي کوير حاج علي قلي به صورت اشکال (2-47) و (2-48) مي باشد.

شکل (2-47) : نقشه وضعيت اقليمي منطقه مطالعاتي به روش دومارتن

شکل (2-48) : مساحت کلاس هاي وضعيت اقليمي و مقدار بيابان زايي رخداده در هر طبقه

2-9-2-7 وضعيت خشکسالي
خشکسالي پديدهاي است که در هر نوع آبوهوايي به وقوع ميپيوندد و بخشي از ويژگي هر اقليمي بوده، هر از چند گاهي رخ ميدهد (مهدويان و جوانمرد، 1383: 271). در مجموع خشکسالي عبارت است از کاهش غير منتظره ريزشهاي جوي در مدتي معين، در منطقهاي که لزوماً خشک نيست. اين پديده ويژگي دائم اقليم يک منطقه نبوده ولي در صورت تداوم به خشکي مبدل ميشود (کاوياني و عليجاني، 1380: 275). ميزان استمرار وضعيت خشكسالي در يك منطقه گوياي شدت و مدت آن است. شاخص SPI توسط مککي و همکاران (1993) به منظور کميسازي کمبود بارش و پايش وضعيت خشکسالي براي معيارهاي زماني کوتاه و بلند مدت ارائه گرديد. براساس اين شاخص ميتوان آستانه خشکسالي، شدت و مدت آن را براي هر دوره زماني محاسبه نمود. اين شاخص براي کمي نمودن کمبود بارش در بازههاي زماني چندگانه طراحي شده و به منظور هشدار اوليه و پايش شدت خشکسالي اهميت فراواني دارد (بذرافشان، 1381). به دليل اينکه بارش داراي چولگي است بهترين روش جهت پردازش دادههاي بارندگي با توزيع مختلف، انتخاب مناسبترين توزيع است (حجازيزاده و همکاران، 1382). شاخص SPI به يک مقدار ثابت و واريانس معنيدار به منظور مقايسه شاخص مزبور در ايستگاههاي مختلف نياز دارد. بنابراين اين شاخص نسبت به موقعيت ايستگاه نرماليزه ميشود، زيرا SPI تواتر توزيع ميانگين بارندگي را محاسبه ميکند. درنتيجه شاخص SPI توزيع مکاني و زماني خشکسالي را در تحليلهاي خود پوشش ميدهد (فتاحي و صداقتکردار، 1386، 77). در مجموع ميتوان گفت که SPI ميتواند به عنوان شاخصي مناسب جهت محاسبه شدت، مدت و پايش خشکسالي در ايستگاه مطالعاتي در اين پژوهش مورد استفاده قرار گيرد.
در اين پژوهش جهت بررسي وضعيت خشکسالي ايستگاه هاي مطالعاتي اقدام به محاسبه مقادير SPI با استفاده از رابطه (2-6) گرديد. در پايان وضعيت خشکسالي ايستگاه ها مطالعاتي بر مبناي مقدار شاخصهاي معرفي شده در جدول (2-7) تعيين و نتايج حاصل از آن ارائه گرديد.
رابطه (2-6): SPI=(Pik – Pi)/?i
در اين رابطه، i? انحراف معيار؛ Pik مقدار بارندگي اندازه گيري شده براي k اُمين دوره مورد نظر و Pi ميانگين k اُمين دوره براي مدت طولاني در ايستگاه معين i ميباشد (Agnew, 1999).
جدول (2-7) : درجهبندي شدت و احتمال وقوع شاخص SPI (مککي و همکاران، 1993)
توصيف رخداد
حدود SPI
فرا مرطوب
بزرگتر يا مساوي 2
بسيار مرطوب
5/1 تا 99/1
نسبتا مرطوب
1 تا 49/1
تقريبا نرمال
99/0 تا 0
تقريبا نرمال
0 تا 99/0-
نسبتا خشک
1- تا 49/1-
بسيار خشک
5/1- تا 99/1-
فرا خشک
کوچکتر يا مساوي 2-

براي پهنه بندي وضعيت خشکسالي در حوضه آبي کوير حاج علي قلي از سال نماينده براي حداقل شاخص SPI استفاده شد. بدين صورت که ابتدا فراواني ساليانه حداقل مقدار شاخص در ايستگاه هاي مطالعاتي محاسبه و سالي که بيشترين فراواني را به خود اختصاص داده بود براي حداقل انتخاب گرديد. سپس نقشه پهنه بندي سال نمونه با استفاده از روش ميانيابي با مدل کريجينگ و براساس مقدار SPI تمامي ايستگاه ها در سال نماينده ترسيم گرديد. نقشه حاصله براساس جدول درجهبندي شدت و احتمال وقوع شاخص SPI (مککي و همکاران، 1993) طبقه بندي شد. نتايج حاصل وضعيت خشکسالي سال 2001 به عنوان نماينده خشکترين سال منطقه مطالعاتي به صورت اشکال (2-49) و (2-50) مي باشد.

شکل (2-49) : نقشه وضعيت خشکسالي منطقه مطالعاتي بر مبناي روش SPI

شکل (2-50) : مساحت کلاس هاي خشکسالي و مقدار بيابان زايي رخداده در هر طبقه

2-9-2-8 ساعات آفتابي
خورشيد مهمترين منبع انرژي براي زمين و عامل اصلي توزيع زماني و مكاني عناصر دما، فشار و رطوبت و در نتيجه عامل ايجاد ويژگي هاي اقليمي در مناطق مختلف سطح كره زمين است. مقدار انرژي رسيده از خورشيد به زمين (تابش) به دو عامل زاويه تابش و مدت تابش بستگي دارد كه ميزان هر دو عامل را براي هر محل عرض جغرافيايي و سيستم حركت وضعي و انتقالي زمين تعيين مي نمايد. تغييرات مكاني تابش دريافتي از خورشيد درمقايسه با برخي از عوامل هواشناسي نظير بارندگي چندان زياد نيست، بطوريكه يك ايستگاه تا فاصله بيشتر از 100 كيلومتر مي تواند معرف شرايط تابش منطقه محسوب گردد. بنابراين پارامتر تعداد ساعات آفتابي پارامتر مناسب براي بررسي ميزان دريافت انرژي خورشيد مي باشد که خود حاکي از ميزان دما، تبخير و تعرق و نهايتاً خشکي يک منطقه است. در اين پژوهش لايه تعداد ساعات آفتابي منطقه از طريق ميانيابي آمار ايستگاههاي مطالعاتي به روش زمين آمار کريجينگ ترسيم، و براساس شکست هاي طبيعي موجود در منطقه به پنج کلاس طبقه بندي گرديد. نهايتاً لايه مزبور با لايه بيابان زايي منطقه تلفيق، و مقدار بيابان زايي رخ داده در هر طبقه محاسبه شد. نتايج حاصل از آن به صورت اشکال (2-51) و (2-52) مي باشد.

شکل (2-51) : نقشه تعداد ساعات آفتابي منطقه مطالعاتي

شکل (2-52) : مساحت کلاس هاي تعداد ساعات آفتابي و مقدار بيابان زايي رخداده در هر طبقه

2-9-2-9 حداکثر سرعت باد غالب
باد نقش مهمي در فرسايش زمين در مناطق خشک و نيمه خشک بر عهده دارد. در مناطق خشک که رسوبات تخريبي و سست توسط پوشش گياهي محافظت نمي‌شوند، بادها به آساني مواد را از جايي برداشته و در جايي ديگر انباشته مي‌سازند. در نتيجه باد علاوه بر عمل حمل و نقل، عمل تخريب و رسوبگذاري را نيز انجام مي‌دهد. باد قادر است ذرات موجود در سطح زمين را برداشته و با خود تا مسافتي حمل نمايد. ميزان حمل، مقدار جابجايي و سرعت ته نشست مواد بستگي مستقيم به قدرت (سرعت) باد و قطر ذرات دارد. يعني هرچه سرعت باد بيشتر باشد مي‌تواند ذرات را به ارتفاع بيشتر و به فاصله دورتر ببرد و همچنين دانه‌هاي درشت‌تري را با خود حمل کند. براي به حرکت در آوردن ذرات خشک سرعت کمتري لازم است تا ذرات مرطوب. بنابراين در صحراهاي خشک به علت نبودن رطوبت و پوشش گياهي حمل مواد به‌وسيله باد خيلي بهتر و سريعتر انجام مي‌گيرد. بنابراين بادها در نواحي بياباني يک عامل مهم در تخريب خاک و افزايس گستره بيابان و تخريب اکوسيستم آنها هستند.
در اين پژوهش جهت به تصوير کشيدن تاثير عامل باد در بيابان زايي از حداکثر سرعت باد غالب استفاده شده است. لايه حداکثر سرعت باد غالب حوضه آبي کوير حاج علي قلي از طريق ميانيابي آمار ايستگاههاي مطالعاتي به روش زمين آمار کريجينگ ترسيم، و براساس شکست هاي طبيعي موجود در منطقه به چهار کلاس طبقه بندي گرديد. جهت محاسبه مقدار بيابان زايي رخ داده در هر طبقه، لايه حداکثر سرعت باد غالب با لايه بيابان زايي منطقه تلفيق گرديد و مورد ارزيابي قرار گرفت. اشکال (2-53) و (2-54) دربردارنده ويژگيها و مشخصات پارامتر لايه حداکثر سرعت باد غالب در منطقه مورد مطالعه ميباشند.

شکل (2-53) : نقشه حداکثر سرعت باد غالب منطقه مطالعاتي

شکل (2-54) : مساحت کلاس هاي حداکثر سرعت باد غالب و مقدار بيابان زايي رخداده در هر طبقه

2-9-3 پارامترهاي اکولوژي
اکولوژي عبارت است از بررسي محل زندگي موجودات زنده و عموماً به مطالعه اثرات محيط بر موجودات زنده، اثرات موجود زنده بر محيط و روابط متقابل بين آنها اطلاق مي‌گردد. اين دسته از علم به سه دسته کلي اکولوژي انساني، اکولوژي گياهي و اکولوژي جانوري طبقه بندي مي شود. در اين پژوهش جهت مدل سازي رفتار بيابان براساس پارامترهاي اکولوژي تاکيد بيشتر برروي اکولوژيي انساني و گياهي مي باشد. مهمترين پارامترهاي اکولوژيکي مورد استفاده در اين پژوهش به صورت جدول (2-8) مي باشد.
جدول (2-8) شاخص هاي اکولوژي مورد استفاده در اين پژوهش
معيار
زيرمعيار
واحد سنجش
توضيحات
عوامل انساني
تراکم جمعيت
نفر در واحد کيلومترمربع
شاخصي است که رابطه بين وسعت منطقه و تعداد جمعيت آن را معين مي کند و عبارت است از نسبت بين تعداد جمعيت و مساحت تحت اشغال آن.

تراکم مراکز انساني
تعداد مرکز در واحد کيلومترمربع
نسبت بين تعداد مراکز منتج شده از فعاليتهاي انساني و مساحت محدوده تحت اشغال آن.

کاربري اراضي
نوع کاربري (کشاورزي، شهري و …)
نحوه استفاده از زمين‌ توسط مالکان يا متصرفين آنها براساس اهميت وکارکرد که مي تواند از نوع طبيعي (مرتع، جنگل و … ) يا انساني (شهري، کشاورزي و … ) باشد.
اکولوژي گياهي
تراکم پوشش گياهي
نوع تراکم (مقادير DN منتج شده از شاخص NDVI)
انبوهي گياهان در واحد سطح مي باشد که معمولا به صورت تراکم بالا (مناطق جنگلي متراکم)، تراکم پايين (مراتع فقير) و … بيان مي شود.

تيپ گياهي
نوع تيپ (Alhagi, Seidlitzia و …)
جامعه گياهي که در حالت کليماکس طبيعي بسر مي برد، و در اينجا طبق نوع گونه و خانواده گياهي غالب براساس داده هاي سازمان جنگلها و مراتع تعيين شده است.

2-9-3-2 عوامل انساني
تخريب اراضي در بسياري موارد توسط عواملي غير از عواملي روي مي دهد که بشر در آنها نقش دارد؛ هرچندکه عوامل انساني نيز در تعادل نسبي با عوامل طبيعي هستند. تخريب اراضي در مناطق خشک و نيمه خشک، علاوه بر اينکه از فعاليت هاي بشر توسعه مي يابد به طور معني داري در ارتباط با فاکتورهاي فيزيکي و طبيعي از قبيل شرايط اقليمي، توپوگرافي، فرسايش پذيري خاک و وضعيت پوشش محلي است (Perez – Trejo, 1994). انسان همواره کوهها را براي استخراج معادن حفاري مي‌کند، در يک جا زمين را گود کرده و در جاي ديگر گودي را پر مي‌کند، اين فعاليتها سبب ايجاد اشکال و ناهمواريهاي خاصي در سطح زمين شده و چهره سطح زمين را دگرگون مي سازد. از طرفي ديگر، اعمالي نظير فعاليت هاي کشاورزي در چنان سطح وسيعي انجام مي‌گيرد که بطور بسيار بارزي سرعت فرايندهاي فرسايشي را تغيير مي‌دهند و تقريبا تمام عمليات کشاورزي در جهت افزايش فرسايش عمل مي‌کنند. بنابراين عواملي نظير

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با واژگان کلیدی افزايش، زايي، لايه Next Entries پایان نامه با واژگان کلیدی زايي، بيابان، افزايش