دوره 16، شماره 1 - ( بهار و تابستان 1404 )
جلد 16 شماره 1 صفحات 106-84 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Sadeghi A, Salahi2 B, Azari Sanjebad R. (2026). Investigating Surface Changes in Snow Cover Concerning Land Surface Temperature, Evapotranspiration, and Vegetation Cover in the Aras Basin. J Watershed Manage Res. 16(1), 84-106. doi:10.61186/jwmr.2024.1273
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1273-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1273-fa.html
صادقی ابوذر، صلاحی برومند، آذری سنجبد رقیه. بررسی تغییرات سطحی پوشش برف در ارتباط با دمای سطح زمین، تبخیر و تعرق و پوشش گیاهی در حوضه آبخیز ارس پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1404; 16 (1) :106-84 10.61186/jwmr.2024.1273
1- گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
چکیده: (836 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: پدیده تغییر اقلیم و اثرات و پیامدهای ناشی از آن به موضوعی چالش‌برانگیز برای مدیران و برنامه‌ریزان به‌ویژه در ارتباط با منابع آب تبدیل شده اند. در حال حاضر، تغییر اقلیم به علت اثرگذاری در جوامع بشری، مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. برف نقش مهمی در حفاظت تنوع زیستی دارد و تغییرات میزان پوشش برف، حیات جانوری و گیاهی و نیز ساختار اکوسیستم‌ها را متأثر می‌سازد. پوشش برف در مناطق کوهستانی دارای اهمیت زیادی است. ازآنجایی‌که برف آب جامد محسوب می‌شود، منبع مهمی برای تأمین آب آشامیدنی است. چون پوشش برف مقدار زیادی هوا را در خود دارد، هادی ضعیفی برای گرما است لذا پوشش برف قادر است محصولات کشاورزی و درختان را در مقابل سرماهای شدید محافظت کند. هدف پژوهش حاضر، بررسی تغییرات پوشش سطحی برف در ارتباط با مؤلفه‌های دمای سطح زمین، تبخیر و تعرق و پوشش گیاهی در حوضه آبخیز ارس با استفاده از محصولات داده‌های سنجنده مودیس به‌صورت بازه‌های زمانی سالانه، فصلی و ماهانه است.
مواد و روش‌ها: محدوده موردمطالعه حوضه ارس است که بخشی از زیرحوزه آبخیز غرب دریاچه‌ی خزر تلقی می‌شود و مرز سیاسی بین کشورهای آذربایجان، ایران، ترکیه و ارمنستان را تشکیل می‌دهد. در این پژوهش، برای محاسبه پوشش برف، دمای سطح زمین، پوشش گیاهی و تبخیر و تعرق، از تصاویر ماهواره Terra استفاده شد، به این صورت که برای هرکدام از متغیرهای مذکور، میانگین سالانه، میانگین ماهانه و میانگین فصلی بر اساس تاریخ شمسی محاسبه شد. از پروداکت های روزانه برف، پوشش گیاهی، دمای سطح زمین و پروداکت 8 روزه تبخیر و تعرق ماهواره Terra استفاده شد. در نهایت، تصاویر برای محاسبه به محیط ArcMap10.8 انتقال داده شدند. برای محاسبه میانگین‌های متغیرهای مورد مطالعه در دوره 1379-1401، با استفاده از کدنویسی در گوگل ارث انجین، برای پوشش برف، دمای سطح زمین، پوشش گیاهی و تبخیر و تعرق به ترتیب از 8644، 8642، 8325 و 1058 تصویر مورد پردازش قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بین سال‌های 1401-1379، گرم‌ترین و بیشترین دما به ترتیب مربوط به سال‌های 1379، 1380 و 1393 با میانگین بیشینه دمایی به ترتیب 42، 40 و 40 درجه سلسیوس بوده است. سال 1387 با میانگین بیشینه دمایی 35 درجه سلسیوس و کمینه دمایی 1 درجه سلسیوس، گرم‌ترین سال دوره آماری مورد مطالعه بود. بیشترین میزان میانگین سبزینگی مربوط به سال‌های 1398 و 1400 با مقدار 44/0 و کم‌ترین میزان میانگین سبزینگی مربوط به سال‌های مربوط به 1386 و 1382 با مقدار 0/34 بود. در سال‌های مورد مطالعه، سال 1388 کم‌ترین میانگین سالانه تبخیر و تعرق و سال 1401 بیشترین میانگین سالانه تبخیر و تعرق را داشتند. تبخیر و تعرق در سال 1388 در بالاترین حالت، 20/96 و در کم‌ترین حالت، 3/57 کیلوگرم در مترمکعب بود. تبخیر و تعرق در سال 1401 در بیشترین حالت، 37/42 و در کم‌ترین حالت، 2/60 کیلوگرم در مترمکعب بود. در همه سال‌های مورد مطالعه، بخش‌های جنوب شرقی و شمال حوضه مورد مطالعه بیشترین میانگین تبخیر و تعرق را داشتند. در سال 1388، بیشینه میانگین دمای سطحی زمین برابر با 37/12 و کمینه آن برابر با 0/14 درجه سلسیوس بود. در سال 1401، بیشینه دمای سطح زمین، 39/80 و کمینه آن 5/66 درجه سلسیوس بود. همان طور که مشاهده می‌شود، در این سال‌ها بین دما و تبخیر و تعرق رابطه مستقیمی وجود داشت. طی سال‌های 1401-1379، میانگین NDSI در سال 1379 کم‌ترین مقدار (17/31) و در سال 1396 بیشترین مقدار (26/23) را دارا بود. در همه سال‌های مورد مطالعه، بیشترین مناطق برف‌گیر مناطق ارتفاعی بلند واقع در قسمت‌های جنوبی و جنوب شرقی و جنوب غربی حوضه آبخیز ارس بود.
نتیجه گیری: نتایج بررسی نقشه‌های دمای سطح زمین نشان دادند که سال‌های 1379 و 1380 با میانگین بیشینه دمایی 42/37 و 40/20 درجه سلسیوس شروع شدند و با کاهش میانگین بیشینه دمایی ادامه پیدا کردند. در سال‌های 1399 و 1400، بیشینه دمایی به 39 درجه سانتی گراد رسید که به دنبال آن، تبخیر و تعرق نیز با توجه به دمای سطح زمین تغییر پیدا کرد. روند تغییرات پوشش گیاهی حوضه آبخیز ارس در حالت کلی نشان دهنده افزایش پوشش گیاهی در طول دوره 22 ساله است اما روند تغییرات پوشش برفی روند کاهشی ملایمی داشته است. دماهای بالاتر در قسمت‌های پست و هموار شمال شرق و شمال غرب حوضه آبخیز ارس و دماهای پایین‌تر در مناطق مرتفع جنوب شرقی و غرب حوضه دیده می‌شوند. تبخیر و تعرق اغلب در بخش‌های شمالی و جنوب شرقی حوضه آبخیز ارس که سطح پوشش برفی بیشتری دارند، مشاهده می‌شود. این قسمت‌ها با اینکه ارتفاع بیشتری دارند و دمای کم‌تری نسبت به بقیه مناطق داشتند ولی دارای تبخیر و تعرق بیشتری بودند. زمستان و پاییز فصول برف‌گیر منطقه مورد مطالعه هستند. بیشترین میزان سطح پوشش برف در بهمن‌ماه با مساحت 37234/32 کیلومترمربع و کم‌ترین آن در مردادماه با 4/71 مترمربع بودهاند. مناطق مرتفع دارای پوشش برفی (جنوب شرق، غرب و شمال حوضه) حتی در سال‌هایی که میانگین سطحی پوشش برف در کم‌ترین حالت خود قرار داشته است، دارای پوشش برف بودند.
مقدمه و هدف: پدیده تغییر اقلیم و اثرات و پیامدهای ناشی از آن به موضوعی چالش‌برانگیز برای مدیران و برنامه‌ریزان به‌ویژه در ارتباط با منابع آب تبدیل شده اند. در حال حاضر، تغییر اقلیم به علت اثرگذاری در جوامع بشری، مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. برف نقش مهمی در حفاظت تنوع زیستی دارد و تغییرات میزان پوشش برف، حیات جانوری و گیاهی و نیز ساختار اکوسیستم‌ها را متأثر می‌سازد. پوشش برف در مناطق کوهستانی دارای اهمیت زیادی است. ازآنجایی‌که برف آب جامد محسوب می‌شود، منبع مهمی برای تأمین آب آشامیدنی است. چون پوشش برف مقدار زیادی هوا را در خود دارد، هادی ضعیفی برای گرما است لذا پوشش برف قادر است محصولات کشاورزی و درختان را در مقابل سرماهای شدید محافظت کند. هدف پژوهش حاضر، بررسی تغییرات پوشش سطحی برف در ارتباط با مؤلفه‌های دمای سطح زمین، تبخیر و تعرق و پوشش گیاهی در حوضه آبخیز ارس با استفاده از محصولات داده‌های سنجنده مودیس به‌صورت بازه‌های زمانی سالانه، فصلی و ماهانه است.
مواد و روش‌ها: محدوده موردمطالعه حوضه ارس است که بخشی از زیرحوزه آبخیز غرب دریاچه‌ی خزر تلقی می‌شود و مرز سیاسی بین کشورهای آذربایجان، ایران، ترکیه و ارمنستان را تشکیل می‌دهد. در این پژوهش، برای محاسبه پوشش برف، دمای سطح زمین، پوشش گیاهی و تبخیر و تعرق، از تصاویر ماهواره Terra استفاده شد، به این صورت که برای هرکدام از متغیرهای مذکور، میانگین سالانه، میانگین ماهانه و میانگین فصلی بر اساس تاریخ شمسی محاسبه شد. از پروداکت های روزانه برف، پوشش گیاهی، دمای سطح زمین و پروداکت 8 روزه تبخیر و تعرق ماهواره Terra استفاده شد. در نهایت، تصاویر برای محاسبه به محیط ArcMap10.8 انتقال داده شدند. برای محاسبه میانگین‌های متغیرهای مورد مطالعه در دوره 1379-1401، با استفاده از کدنویسی در گوگل ارث انجین، برای پوشش برف، دمای سطح زمین، پوشش گیاهی و تبخیر و تعرق به ترتیب از 8644، 8642، 8325 و 1058 تصویر مورد پردازش قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بین سال‌های 1401-1379، گرم‌ترین و بیشترین دما به ترتیب مربوط به سال‌های 1379، 1380 و 1393 با میانگین بیشینه دمایی به ترتیب 42، 40 و 40 درجه سلسیوس بوده است. سال 1387 با میانگین بیشینه دمایی 35 درجه سلسیوس و کمینه دمایی 1 درجه سلسیوس، گرم‌ترین سال دوره آماری مورد مطالعه بود. بیشترین میزان میانگین سبزینگی مربوط به سال‌های 1398 و 1400 با مقدار 44/0 و کم‌ترین میزان میانگین سبزینگی مربوط به سال‌های مربوط به 1386 و 1382 با مقدار 0/34 بود. در سال‌های مورد مطالعه، سال 1388 کم‌ترین میانگین سالانه تبخیر و تعرق و سال 1401 بیشترین میانگین سالانه تبخیر و تعرق را داشتند. تبخیر و تعرق در سال 1388 در بالاترین حالت، 20/96 و در کم‌ترین حالت، 3/57 کیلوگرم در مترمکعب بود. تبخیر و تعرق در سال 1401 در بیشترین حالت، 37/42 و در کم‌ترین حالت، 2/60 کیلوگرم در مترمکعب بود. در همه سال‌های مورد مطالعه، بخش‌های جنوب شرقی و شمال حوضه مورد مطالعه بیشترین میانگین تبخیر و تعرق را داشتند. در سال 1388، بیشینه میانگین دمای سطحی زمین برابر با 37/12 و کمینه آن برابر با 0/14 درجه سلسیوس بود. در سال 1401، بیشینه دمای سطح زمین، 39/80 و کمینه آن 5/66 درجه سلسیوس بود. همان طور که مشاهده می‌شود، در این سال‌ها بین دما و تبخیر و تعرق رابطه مستقیمی وجود داشت. طی سال‌های 1401-1379، میانگین NDSI در سال 1379 کم‌ترین مقدار (17/31) و در سال 1396 بیشترین مقدار (26/23) را دارا بود. در همه سال‌های مورد مطالعه، بیشترین مناطق برف‌گیر مناطق ارتفاعی بلند واقع در قسمت‌های جنوبی و جنوب شرقی و جنوب غربی حوضه آبخیز ارس بود.
نتیجه گیری: نتایج بررسی نقشه‌های دمای سطح زمین نشان دادند که سال‌های 1379 و 1380 با میانگین بیشینه دمایی 42/37 و 40/20 درجه سلسیوس شروع شدند و با کاهش میانگین بیشینه دمایی ادامه پیدا کردند. در سال‌های 1399 و 1400، بیشینه دمایی به 39 درجه سانتی گراد رسید که به دنبال آن، تبخیر و تعرق نیز با توجه به دمای سطح زمین تغییر پیدا کرد. روند تغییرات پوشش گیاهی حوضه آبخیز ارس در حالت کلی نشان دهنده افزایش پوشش گیاهی در طول دوره 22 ساله است اما روند تغییرات پوشش برفی روند کاهشی ملایمی داشته است. دماهای بالاتر در قسمت‌های پست و هموار شمال شرق و شمال غرب حوضه آبخیز ارس و دماهای پایین‌تر در مناطق مرتفع جنوب شرقی و غرب حوضه دیده می‌شوند. تبخیر و تعرق اغلب در بخش‌های شمالی و جنوب شرقی حوضه آبخیز ارس که سطح پوشش برفی بیشتری دارند، مشاهده می‌شود. این قسمت‌ها با اینکه ارتفاع بیشتری دارند و دمای کم‌تری نسبت به بقیه مناطق داشتند ولی دارای تبخیر و تعرق بیشتری بودند. زمستان و پاییز فصول برف‌گیر منطقه مورد مطالعه هستند. بیشترین میزان سطح پوشش برف در بهمن‌ماه با مساحت 37234/32 کیلومترمربع و کم‌ترین آن در مردادماه با 4/71 مترمربع بودهاند. مناطق مرتفع دارای پوشش برفی (جنوب شرق، غرب و شمال حوضه) حتی در سال‌هایی که میانگین سطحی پوشش برف در کم‌ترین حالت خود قرار داشته است، دارای پوشش برف بودند.
نوع مطالعه: كاربردي |
موضوع مقاله:
سنجش از دور و سامانه های اطلاعات جغرافيايی
دریافت: 1404/1/14 | پذیرش: 1403/7/18
دریافت: 1404/1/14 | پذیرش: 1403/7/18
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
