تعيين سهم امواج گرمايي در خشك‌سالي كشاورزي محدوده غرب آسيا

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي آب

كارشناسي ارشد

افزايش غلظت گازهاي گلخانه‌اي و گرمايش جهاني موجب تشديد پديده‌هاي حدي مانند خشك‌سالي و امواج گرمايي شده است كه اثرات جدي بر كشاورزي و محيط زيست دارند. موج‌هاي گرمايي باعث كاهش تعرق گياهان و افزايش تبخير مي‌شوند و در نتيجه تبخير_تعرق كلي افزايش مي‌يابد. رطوبت خاك نقش مهمي در شدت و پايداري اين امواج دارد؛ كمبود رطوبت خاك منجر به كاهش تبخير_تعرق و افزايش دماي هوا مي‌شود كه موج‌هاي گرما را تشديد مي‌كند. همچنين خشك‌سالي كشاورزي به دليل كمبود رطوبت خاك در زمان وقوع امواج گرمايي تهديدي براي امنيت غذايي جهاني است و نظارت دقيق بر رطوبت خاك و تبخير_تعرق در هنگام موج گرمايي براي مديريت اين خشك‌سالي ‌ها ضروري است. به همين دليل در سال هاي اخير در طيف وسيعي از مقياس هاي مكاني و زماني دوره هاي موج گرمايي و خشك‌سالي ناشي از اين پديده مورد بررسي قرار گرفته است. در مطالعه حاضر تاثير امواج گرمايي بر خشك‌سالي كشاورزي در محدوده ي آسياي غربي مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور، داده هاي بيشينه دما، رطوبت خاك و تبخير_تعرق روزانه براي 26 كشور طي دوره مطالعاتي 1980 تا 2020 انتخاب شد. در ابتدا شاخص موج گرمايي با استفاده از روش مقادير بالاتر از يك آستانه متغير توسعه يافت و براي ارزيابي خشك‌سالي ، شاخص‌هاي استاندارد كمبود تبخير-تعرق و رطوبت خاك محاسبه شدند. سپس، با اجراي آزمون ناپارامتري من-كندال، روند موجود در شاخص‌هاي مورد مطالعه شناسايي و ميزان همبستگي رتبه‌اي بين متغيرها با استفاده از ضريب همبستگي اسپيرمن تعيين گرديد. درادامه، ارتباط بين شاخص‌هاي بيشينه دما، رطوبت خاك و تبخير-تعرق به‌صورت دو متغيره و سه‌متغيره با استفاده از محاسبات اطلاعات متقابل (MI)، آنتروپي انتقال (TE) و تفكيك اطلاعات جزئي (PID) در دوره‌هاي موج گرمايي و غير موج گرمايي تحليل شد و در نهايت، با استفاده از روش طبقه‌بندي اقليم تورنث وايت، محدوده آسياي غربي از نظر اقليمي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد كه در طي 40 سال گذشته، شاخص‌هاي بيشينه دما و اختلاف دماي حداكثر از حد آستانه در اين منطقه افزايش يافته‌اند كه نشان‌دهنده گرمايش جهاني و افزايش رويدادهاي گرمايي شديد است. كشورهاي با عرض جغرافيايي پايين‌تر نظير عربستان سعودي، ايران و قطر تحت تأثير گرماي بيشتري قرار گرفته‌اند، به ويژه به دليل اقليم خشك خود كه تغييرات بيشتري در تبخير-تعرق و رطوبت خاك را تجربه كرده‌اند. در مقابل، كشورهاي آسياي مركزي مانند قزاقستان، ازبكستان و تاجيكستان نيز از سال 2015 تا 2020 كاهش رطوبت خاك و وقوع خشكسالي را تجربه كرده‌اند. همچنين تحليل‌هاي انجام شده نشان مي دهد كه افزايش دما و رطوبت خاك در دوره‌هاي عدم موج گرمايي بيشترين تأثير را بر كمبود تبخير-تعرق دارند و براساس نقشه‌ي طبقه‌بندي اقليم، آسياي غربي به عنوان يك منطقه خشك و بياباني شناخته شد كه اين امر به واسطه موج‌هاي گرمايي و تشديد كمبود تبخير-تعرق و رطوبت خاك، اقليم خشك و بياباني در اين منطقه را تقويت كرده است.

230080

منابع آب

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان