پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

پایش خشکسالی کشاورزی و هواشناسی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای در استان چهارمحال و بختیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی آب. دانشکده کشاورزی. دانشگاه شهرکرد. شهرکرد. ایران
2 گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران. ایران
چکیده
خشکسالی یکی از مهم‌ترین مخاطرات اقلیمی است که اثرات گسترده‌ای بر منابع آب، کشاورزی و اکوسیستم‌ها دارد. پایش و ارزیابی این پدیده نیازمند استفاده از شاخص‌های معتبر و داده‌های قابل اعتماد است. در این پژوهش، برای ارزیابی وضعیت خشکسالی در استان چهارمحال و بختیاری، از مجموعه‌ای از شاخص‌های مبتنی بر داده‌های سنجش از دور شامل شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI)، شاخص وضعیت دمایی (TCI) و شاخص سلامت گیاهی (VHI) استفاده شد. این شاخص‌ها با استفاده از تصاویر سنجنده MODIS در بازه‌های زمانی فصلی و در بازه زمانی 2000 تا 2023 محاسبه گردیدند. علاوه بر این از داده‌های بارش ماهواره‌ای IMERG نیز استفاده شد. به‌منظور اعتبارسنجی، مقادیر این شاخص‌ها با شاخص استاندارد بارش (SPI) ، به‌عنوان شاخص‌ استاندارد جهانی برای پایش خشکسالی، مقایسه شد. نتایج ارزیابی دقت داده‌های بارش IMERG به کمک داده‌های مشاهده‌ای 33 ایستگاه‌ باران‌سنجی استان چهارمحال و بختیاری نشان داد که میزان همبستگی این داده‌ها بالا و بین 83/0 تا 96/0 و مقدار شاخص NRMSE کمتر از 3/0 است که دلالت بر دقت قابل قبول داده‌های IMERG دارد. نتایج نشان داد بر اساس شاخص VCI فصل بهار که حساسیت بالایی به تغییرات پوشش گیاهی دارد، سال ۲۰۰۰ خشک‌ترین سال است به‌طوری‌که حدود ۷۸ درصد مساحت استان درگیر خشکسالی بوده و در مقابل، سال ۲۰۲۰ حدود ۸۸ درصد استان در وضعیت بدون خشکسالی قرار داشت. شاخص TCI که عمدتاً شرایط دمایی و تنش حرارتی را بازتاب می‌کند نشان داد که در سال‌های با بارش مناسب، به دلیل کاهش دمای سطح زمین مقدار شاخص افزایش یافته است (مانند سال 2019). در مقابل، در سال‌های خشک همچون 2008 و 2021 مقادیر TCI کاهش یافته که بیانگر تشدید اثر خشکسالی از طریق افزایش تنش حرارتی است.  نتایج شاخص ترکیبی VHI نیز نشان داد در فصل بهار در بیشتر سال‌های دو دهه اخیر در وضعیت بدون خشکسالی یا خشکسالی خفیف قرار داشته است. با این حال، سال‌های ۲۰۰۰، ۲۰۰۸ و به‌ویژه ۲۰۲۱ به‌عنوان سال‌های بحرانی خشکسالی با شدت متوسط و شدید در استان ثبت شدند. نتایج ارزیابی هبستگی بین شاخص‌ها نشان داد که شاخص SPI سه‌ماهه فصل بهار، بالاترین همبستگی معنی‌دار را با شاخص‌های TCI ،VHI و VCI دارد (به ترتیب 85/0، 81/0 و 65/0)، که نشان‌دهنده تأثیر دما و بارش‌های کوتاه‌مدت در تعیین وضعیت سلامت و سبزینگی پوشش گیاهی در بهار است. در فصل تابستان بیشترین همبستگی مربوط به SPI دوازده‌ماهه و شش‌ماهه با شاخص VCI بود زیرا اثر بارش بر پوشش گیاهی با یک تأخیر زمانی ظاهر می‌شود. بنابراین شاخص‌هایTCI و VHI در فصل بهار و VCI در فصل تابستان می‌تواند تصویر دقیق‌تر و کامل‌تری از پاسخ پوشش گیاهی به بارش‌های بهاره در استان فراهم آورد. تحلیل‌های مکانی نشان داد که مناطق شمال و شرق استان شامل شهرکرد، بروجن، اردل و سامان بیشترین آسیب‌پذیری را در سال‌های خشک نشان داده‌اند، در حالی‌که مناطق غربی و جنوبی مانند لردگان و کوهرنگ معمولاً شرایط پایدارتر و بدون خشکسالی داشته‌اند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


دوره 20، شماره 1 - شماره پیاپی 60
در حال تکمیل ...
بهار 1405
صفحه 17-34

  • تاریخ دریافت 24 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 06 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش 07 بهمن 1404
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1405