دوره 14، شماره 28 - ( پاییز و زمستان 1402 )
جلد 14 شماره 28 صفحات 133-124 |
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:
Habibzadeh Tilami A, Shahedi K, Habibnejad Roshan M. (2023). Monitoring the Meteorological and Hydrological Drought Trend in Tajan watershed, Mazandaran province. jwmr. 14(28), 124-133. doi:10.61186/jwmr.14.28.124
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1224-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1224-fa.html
حبیب زاده تیلمی علی، شاهدی کاکا، حبیب نژاد روشن محمود. پایش روند خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه تجن استان مازندران پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1402; 14 (28) :133-124 10.61186/jwmr.14.28.124
گروه علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
چکیده: (686 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: خشکسالی بهعنوان یک پدیده اقلیمی از جمله مهم ترین مخاطرات طبیعی بهشمار می‌رود که با شروع آهسته شناخته می‌شود و ممکن است اثرات متعددی بر هیدرولوژی، کشاورزی و شرایط اجتماعی-اقتصادی داشته باشد. پایش خشکسالی شامل شدت آن، توزیع مکانی و مدت آن است و به یک ورودی ضروری برای ایجاد مدیریت ریسک خشکسالی و برنامه کاهش آن تبدیل می‌شود. شاخص‌های خشکسالی زیادی در دهه‌های اخیر در مناطقی با ویژگی‌های اقلیمی متفاوت معرفی و به‌کار گرفته شده‌اند.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه، خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی حوضه آبریز تجن در استان مازندران با استفاده از شاخص‌های بارش استاندارد شده (SPI) و جریان سطحی استاندارد شده (SSI) مورد ارزیابی و پایش قرار گرفت، به این منظور، داده‌های شش ایستگاه باران‌سنجی و هشت ایستگاه هیدرومتری در دوره زمانی 1399-1369، رفع نواقص و تکمیل شدند سپس آزمون همگنی و نرمال بودن روی آنها انجام شد. در نهایت روند خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی با دو شاخص مذکور بر مبنای آزمون من-کندال و تخمین‌گر شیب سن در نرم‌افزار MAKESENS تحلیل شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که شاخص SPI در مقیاس یک ماهه دارای بیشترین عکس‌العمل نسبت به بارش است بهطوری که کمترین میزان آن در ایستگاه کردخیل با مقدار 3/31- شدیدترین خشکسالی بوده که در فروردین ماه سال 1371 رخ داده است. از طرفی، همه ایستگاه‌های باران‌سنجی پدیده خشکسالی در آنها رخ داده و از نظر زمانی با گذر زمان شدت آن افزایش یافته است. با توجه به شاخص SSI، خشکسالی هیدرولوژیکی نیز در همه ایستگاه‌های هیدرومتری با شدت‌های مختلف رخ داده است. روند این شاخص‌ها نیز بیانگر افزایش شدت و فراوانی خشکسالی با گذشت زمان در حوضه آبریز مورد مطالعه بوده است.
نتیجه‌گیری: در ایستگاه‌های دارابکلا و کردخیل شاخص SPI دارای بیشترین تعداد سال‌های وقوع و بیشترین شدت خشکسالی است. در ایستگاه دارابکلا فراوانی خشکسالی متوسط، شدید و خیلی شدید نیز نسبتاً بالا می‌باشد. خشکسالی خیلی خیلی شدید در ایستگاه اداره ساری از نظر فراوانی دارای بیشترین مقدار بوده که نشان می‌دهد بیشترین خطر وقوع خشکسالی در مناطق دشتی و جلگه‌ای حوضه وجود داشته است. نتایج روند با آزمون من-کندال بیانگر افزایش خشکسالی و کاهش بارندگی در حوضه آبریز تجن می‌باشد. با توجه به تغییرات اقلیمی، افزایش تقاضا بهدلیل افزایش جمعیت و کاهش بارندگی، رخداد خشکسالی در آینده ممکن است با فروانی و شدت بیشتری رخ دهد که می‌تواند خسارات زیادی برای کشاورزی و سایر بخش‌های منطقه داشته باشد. شاخص SSI در ایستگاه‌های هیدرومتری نشان دهنده کاهش جریان و وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه است.
مقدمه و هدف: خشکسالی بهعنوان یک پدیده اقلیمی از جمله مهم ترین مخاطرات طبیعی بهشمار می‌رود که با شروع آهسته شناخته می‌شود و ممکن است اثرات متعددی بر هیدرولوژی، کشاورزی و شرایط اجتماعی-اقتصادی داشته باشد. پایش خشکسالی شامل شدت آن، توزیع مکانی و مدت آن است و به یک ورودی ضروری برای ایجاد مدیریت ریسک خشکسالی و برنامه کاهش آن تبدیل می‌شود. شاخص‌های خشکسالی زیادی در دهه‌های اخیر در مناطقی با ویژگی‌های اقلیمی متفاوت معرفی و به‌کار گرفته شده‌اند.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه، خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی حوضه آبریز تجن در استان مازندران با استفاده از شاخص‌های بارش استاندارد شده (SPI) و جریان سطحی استاندارد شده (SSI) مورد ارزیابی و پایش قرار گرفت، به این منظور، داده‌های شش ایستگاه باران‌سنجی و هشت ایستگاه هیدرومتری در دوره زمانی 1399-1369، رفع نواقص و تکمیل شدند سپس آزمون همگنی و نرمال بودن روی آنها انجام شد. در نهایت روند خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی با دو شاخص مذکور بر مبنای آزمون من-کندال و تخمین‌گر شیب سن در نرم‌افزار MAKESENS تحلیل شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که شاخص SPI در مقیاس یک ماهه دارای بیشترین عکس‌العمل نسبت به بارش است بهطوری که کمترین میزان آن در ایستگاه کردخیل با مقدار 3/31- شدیدترین خشکسالی بوده که در فروردین ماه سال 1371 رخ داده است. از طرفی، همه ایستگاه‌های باران‌سنجی پدیده خشکسالی در آنها رخ داده و از نظر زمانی با گذر زمان شدت آن افزایش یافته است. با توجه به شاخص SSI، خشکسالی هیدرولوژیکی نیز در همه ایستگاه‌های هیدرومتری با شدت‌های مختلف رخ داده است. روند این شاخص‌ها نیز بیانگر افزایش شدت و فراوانی خشکسالی با گذشت زمان در حوضه آبریز مورد مطالعه بوده است.
نتیجه‌گیری: در ایستگاه‌های دارابکلا و کردخیل شاخص SPI دارای بیشترین تعداد سال‌های وقوع و بیشترین شدت خشکسالی است. در ایستگاه دارابکلا فراوانی خشکسالی متوسط، شدید و خیلی شدید نیز نسبتاً بالا می‌باشد. خشکسالی خیلی خیلی شدید در ایستگاه اداره ساری از نظر فراوانی دارای بیشترین مقدار بوده که نشان می‌دهد بیشترین خطر وقوع خشکسالی در مناطق دشتی و جلگه‌ای حوضه وجود داشته است. نتایج روند با آزمون من-کندال بیانگر افزایش خشکسالی و کاهش بارندگی در حوضه آبریز تجن می‌باشد. با توجه به تغییرات اقلیمی، افزایش تقاضا بهدلیل افزایش جمعیت و کاهش بارندگی، رخداد خشکسالی در آینده ممکن است با فروانی و شدت بیشتری رخ دهد که می‌تواند خسارات زیادی برای کشاورزی و سایر بخش‌های منطقه داشته باشد. شاخص SSI در ایستگاه‌های هیدرومتری نشان دهنده کاهش جریان و وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه است.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
ساير موضوعات وابسته به مديريت حوزه آبخيز
دریافت: 1401/11/10 | ویرایش نهایی: 1402/10/18 | پذیرش: 1402/2/18 | انتشار: 1402/10/18
دریافت: 1401/11/10 | ویرایش نهایی: 1402/10/18 | پذیرش: 1402/2/18 | انتشار: 1402/10/18
فهرست منابع
1. Banglapedia, F. (2003). National Encyclopedia of Bangladesh, Islam, S. In Banglapedia: Asiatic Society of Bangladesh.
2. Bayer Altin, T., & Altin, B. N. (2021). Response of hydrological drought to meteorological drought in the eastern Mediterranean Basin of Turkey. Journal of Arid Land, 13(5), 470-486. [DOI:10.1007/s40333-021-0064-7]
3. Chiang, F., Mazdiyasni, O., & Agha Kouchak, A. (2021). Evidence of anthropogenic impacts on global drought frequency, duration, and intensity, Nature Communications, 12, 2754. [DOI:10.1038/s41467-021-22314-w]
4. Dobrovolski, S. (2015). World droughts and their time evolution: agricultural, meteorological, and hydrological aspects. Water Resources, 42, 147-158. [DOI:10.1134/S0097807815020049]
5. Eskandari Damaneh, H., Zehtabian, G. R., Khosravi, H., & Azareh, A. (2016). Investigation and analysis of temporal and spatial relationship between meteorological and hydrological drought in Tehran province. Scientific-Research Quarterly of Geographical Data (SEPEHR), 24(96), 113-120. (In Persian)
6. Gampe, D., Zscheischler, J., Reichstein, M., O'Sullivan, M., Smith, W. K., Sitch, S., & Buermann, W. (2021). Increasing impact of warm droughts on northern ecosystem productivity over recent decades. Nature Climate Change, 11(9), 772-779. [DOI:10.1038/s41558-021-01112-8]
7. Harisuseno, D. (2020). Comparative study of meteorological and hydrological drought characteristics in the Pekalen River basin, East Java, Indonesia. Journal of Water and Land Development, 45: 19-41.
8. Hayes, M. J., Svoboda, M. D., Wiihite, D. A., & Vanyarkho, O. V. (1999). Monitoring the 1996 drought using the standardized precipitation index. Bulletin of the American Meteorological Society, 80(3), 429-438.
https://doi.org/10.1175/1520-0477(1999)080<0429:MTDUTS>2.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0477(1999)0802.0.CO;2]
9. Jahangir, M. H., & Koleshani, F. A. (2022). Comparative study of drought meteorological (SPI) and hydrological (SSI) indices based on the best cumulative distribution function for Urmia Basin. Water and Soil Management and Modeling, 2(4): 53-63. (In Persian)
10. Jahangir, M. H., & Mousavi, M. (2020). A Comparative Study of Meteorological (SPI) and Hydrological Drought Index (SSI) Based on the Best Cumulative Distribution Function in Tehran Province. Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, 14(48), 1-10. (In Persian)
11. Kang, H., & Sridhar, V. (2018). Improved drought prediction using near real-time climate forecasts and simulated hydrologic conditions. Sustainability, 10(6), 1799. [DOI:10.3390/su10061799]
12. Kendall, M. G. (1975). Rank correlation methods. Griffin, London. 202 pp.
13. Keshavarz, M., Karami, E., & Vanclay, F. (2013). The social experience of drought in rural Iran. Land use Policy, 30(1), 120-129. [DOI:10.1016/j.landusepol.2012.03.003]
14. Khan, S., Gabriel, H., & Rana, T. (2008). Standard precipitation index to track drought and assess impact of rainfall on watertables in irrigation areas. Irrigation and Drainage Systems, 22, 159-177. [DOI:10.1007/s10795-008-9049-3]
15. Lettenmaier, D. P., Wood, E. F., & Wallis, J. R. (1994). Hydro-climatological trends in the continental United States, 1948-88. Journal of Climate, 7(4), 586-607.
https://doi.org/10.1175/1520-0442(1994)007<0586:HCTITC>2.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0442(1994)0072.0.CO;2]
16. Lloyd‐Hughes, B., & Saunders, M. A. (2002). A drought climatology for Europe. International Journal of Climatology, 22(13), 1571-1592. [DOI:10.1002/joc.846]
17. Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica, 245-259. [DOI:10.2307/1907187]
18. Mavedat, E., & Maleki, D. S. (2014). Classification and Spatial Measurement of Social-Physical damages of the Cities Against Earthquakes by Usjing VIKOR Technique and GIS, Case Study: Yazd City. Geography and Territorial Spatial Arrangement, 4(11), 85-103.
19. McKee, T. B., Doesken, N. J., & Kleist, J. (1993). The relationship of drought frequency and duration to time scales. Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology, Anaheim, 17-22 January 1993, 179-184 [DOI:10.1515/labm.1993.17.4.179]
20. Mishra, A. K., & Singh, V. P. (2010). A review of drought concepts. Journal of hydrology, 391(1-2), 202-216. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2010.07.012]
21. Mohit Esfahani, P., Soltani, S., Modarres, R., & Pourmanafi, S. (2020). Assessment of Multivariate Standardized Drought Index (MSDI) and Meteoro-Agricultural Drought Monitoring in Chaharmahal and Bakhtiari Porvince. JWSS-Isfahan University of Technology, 24(3), 33-47. (in Persian) [DOI:10.47176/jwss.24.3.42111]
22. Patel, N., Chopra, P., & Dadhwal, V. (2007). Analyzing spatial patterns of meteorological drought using standardized precipitation index. Meteorological Applications, 14(4), 329-336. [DOI:10.1002/met.33]
23. Rajaei, F., Esmaili Sari, A., Salmanmahiny, A., Delavar, M., & Massah Bavani, A. R. (2020). Assessment of Land Changes in Tajan River Watershed with Emphasis on Landscape Metrics. Journal of Environmental Science and Technology, 22(1), 351-366 (In Persian).
24. Serrano, A., Mateos, V., & Garcia, J. (1999). Trend analysis of monthly precipitation over the Iberian Peninsula for the period 1921-1995. Physics and Chemistry of the Earth, Part B: Hydrology, Oceans and Atmosphere, 24(1-2), 85-90. [DOI:10.1016/S1464-1909(98)00016-1]
25. Vicente-Serrano, S. M., López-Moreno, J. I., Beguería, S., Lorenzo-Lacruz, J., Azorin-Molina, C., & Morán-Tejeda, E. (2012). Accurate computation of a streamflow drought index. Journal of Hydrologic Engineering, 17(2), 318-332. [DOI:10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000433]
26. Wu, J., Chen, X., Gao, L., Yao, H., Chen, Y., & Liu, M. (2016). Response of hydrological drought to meteorological drought under the influence of large reservoir. Advances in Meteorology, 2016. [DOI:10.1155/2016/2197142]
27. Zabihi, M., Mostafazadeh, R., & Sharari, M. (2017). Analysis of wet and dry spells intensity and duration using precipitation-based and evapotranspiration influenced indices. Journal of Watershed Management Research, 8(15), 125-136 (In Persian). [DOI:10.29252/jwmr.8.15.125]
28. Zhang, Q., Zhou, Y., Singh, V. P., & Chen, Y. D. (2011). Comparison of detrending methods for fluctuation analysis in hydrology. Journal of hydrology, 400(1-2), 121-132. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2011.01.032]
29. Zhang, X., Manzanedo, R. D., Lv, P., Xu, C., Hou, M., Huang, X., & Rademacher, T. (2022). Reduced diurnal temperature range mitigates drought impacts on larch tree growth in North China. Science of The Total Environment, 848,
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157808 [DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.157808.]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
