یکی از مهمترین نشانه های هواشناسی که در مقیاس جهانی بر فراسنجهای آب و هوایی در مناطق مختلف کره زمین تاثیر میگذارد، پدیده ENSO یا النینو- نوسانات جنوبی است. نوسانات این پدیده باعث ایجاد نوسانات معنیداری در وضعیت بارش و دمای برخی نقاط کره زمین می شود. در این پژوهش به منظور بررسی میزان ارتباط تغییر آب و هوا با پدیده ENSO و ارتباط آن با تغییرات فراسنجهای آب و هوایی و امکان پیش بینی وقوع خشکسالی در استان خراسان ،ابتدا با استفاده از رابطه همبستگی سالانه و فصلی شاخص نوسانات جنوبی (SOI) با داده های بارش به دست آمده و سپس به منظور مطالعه دقیقتر نحوه تاثیر پدیده ENSO بر نحوه تغییرات بارش مناطق مختلف استان خراسان ، نقشه های پهنه بندی مربوط ترسیم شد. به طور کلی میتوان نتیجه گرفت بارش کلیهمناطق استان (به ویژه نوار مرکزی و تا حدودی شمالی) نسبت به پدیده ENSO واکنش معنیداری نشان میدهند. به عبارت دیگر میانگین ضرایب همبستگی بارش با مقادیر SOI به طور سالانه و فصلی منفی است، یعنی با افزایش مقادیر SOI ، مقادیر بارش در سطح استان خراسان در فصول و سالهای مختلف کاهش مییابد.بنابراین در مناطق مختلف استان خراسان در زمان فعالیت فاز منفی ENSO (شرایط النینو)، تغییرات بارش به صورت افزایشی می باشدو این شرایط را میتوان با دگرگونی الگوی وقوع پدیده ENSO در سطح جهان مرتبط دانست.
از جمله مهمترین مراحل ارزیابی وضعیت خشکسالی در هر منطقه تعیین شاخص هایی به منظور تحلیل میزان شدت و تداوم خشکسالی درآن منطقه است. در این تحقیق شاخص بارش استاندارد با در نظر گرفتن مزایایی که در تحلیل منطقه ای و ایجاد ارتباط زمانی بین رخدادهای خشکسالی در نواحی مختلف یک پهنه دارد انتخاب و با بکارگیری نرم افزارهای GIC همچون Ilwis و Arc view نقشه های پهنه بندی ماهانه خشکسالی برای یک دوره سی ساله تهیه شد. سپس با استفاده از داده های حاصل از مساحی نقشه های ماهانه خشکسالی، سری های زمانی میانگین ماهانه شدت خشکسالی برای هر حوضه به دست آمد. در این مرحله با توجه به قابلیت های بسیار بالای الگوهای ریاضی سری زمانی در پیش بینی پدیده های مختلف، پس از تحلیل سری های زمانی میانگین ماهانه شدت خشکسالی و انتخاب مناسب ترین الگو برای هر یک از آنها، اقدام به پیش بینی ماهانه شاخص شدت متوسط خشکسالی برای شش حوضه واقع در غرب کشور گردید.
"الگوهای ارتباط از دور به وقوع و تداوم الگوهای بزرگ مقیاسی از ناهنجاری های چرخشی و فشار هوا اطلاق می شود که در محدوده های جغرافیایی وسیع گسترش یافته اند و مقیاس زمانی تداوم آنها از چند هفته تا چند سال را در بر می گیرد. این الگوها در امواج اتمسفری، موقعیت رودبادها، بارش و مسیر طوفان ها در سطح وسیعی اثر می گذارند بنابراین آنها اغلب موجب وقوع الگوهای هوایی ناهنجاری می گردند که به طور همزمان در مناطق دورتری اتفاق می افتد.
در این مقاله با توجه به اهمیت وقوع پدیده خشکسالی های متناوب در استان سیستان و بلوچستان که به شدت اکوسیستم حساس و جنبه های مختلف حیات را تحت تاثیر خود قرار داده است، تلاش گردیده تا تاثیرات الگوهای ارتباط با دور نیمکره شمالی بر شدت و گستره این خشکسالی ها تجزیه و تحلیل شود.
در این جهت داده های اقلیمی ایستگاه های دارای اعتبار در سطح استان سیستان و بلوچستان مورد استفاده قرار گرفته و با محاسبه شاخص استاندارد بارش (SPI) شدت خشکسالی ها و شروع و خاتمه آنها در مقیاس فصلی و سالانه تجزیه و تحلیل شده است. داده های حدود 20 الگوی ارتباط از دور نیز در قالب های قابل مقایسه با داده های اقلیمی استان اخذ و بر اساس روش ها و مدل های همبستگی، رگرسیون چند متغیره، آزمون های فرض و بررسی مقایسه ای و سلسله مراتبی، ارتباط بین خشکسالی های عمده استان و این الگوها استخراج گردیده است. بر اساس نتایج این پژوهش الگوهای چند متغیری انسو (MEI)، نوسان شمالی (NOI)، آرام شمالی (NP)، دهه ای اقیانوس آرام (PDO) و قطبی/اورآسیا (POL) بیشترین همبستگی را با شاخص SPI سالانه دارند. بر اساس تحلیل معادلات رگرسیون چند متغیره الگوهای ارتباط از دور در مجموع، سالانه قادرند بیش از 70 درصد از تغییرات SPI را توجیه نمایند.
بر اساس معادلات رگرسیون گام به گام و حذف الگوهایی که نقش کمتری در توجیه تغییرات این الگوها داشته اند، موثرترین الگوها بر شدت خشکسالی استان مشخص گردیده است. همچنین تاثیر الگوها بر تغییر شدت خشکسالی و کاهش بارش بر اساس نتایج مدل ها برآورد شده است. برای مثال به ازای هر واحد افزایش در الگوهای MEI و NOI به ترتیب 26 و 12.3 درصد بر شدت خشکسالی افزوده می شود و به ازای افزایش هر واحد الگوهای POL، NP، PDO و استخر گرم نیمکره غربی (WHWP) نیز به ترتیب 32.5، 24، 16.6 و 7 درصد بر شدت خشکسالی سالانه افزوده می شود."
برآورد میزان تبخیر- تعرق از پارامترهای بسیار مهم در برنامه ریزی های توسعه آبیاری می باشد. با توجه به این که روشهای گوناگونی برای این منظور توصیه شده است، انتخاب روش مناسب یکی از معضلات تصمیم گیری در این مورد می باشد. در این تحقیق از داده های لایسیمتر وزنی الکترونیکی جهاد دانشگاهی کرمان استفاده شده است و روشهای مختلف تجربی مقایسه شده اند. دستگاه لایسیمتر قادر است در دوره های زمانی کوتاه (حداقل 5 دقیقه) مقدار تبخیر- تعرق و پارامترهای هواشناسی را اندازه گیری و ثبت نماید. علاوه بر آن با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده توسط لایسیمتر و داده های هواشناسی اندازه گیری شده در ایستگاه جهاد دانشگاهی (به عنوان ایستگاه مرجع) و ایستگاه هواشناسی فرودگاه کرمان (به عنوان یک ایستگاه غیرمرجع)، روشهای مختلف برآورد تبخیر- تعرق گیاه مرجع چمن مورد واسنجی قرار گرفت. مقایسه تبخیر- تعرق اندازه گیری شده از لایسیمتر وزنی و برآورد شده با روشهای مختلف، نشان داد که در ایستگاه مرجع روشهای پنمن- مونتیث، پنمن فائو اصلاح شده دارای بهترین برآورد و روش جنسن- هیز دارای کمترین دقت بود. در ایستگاه غیرمرجع به ترتیب روشهای پریستلی- تایلور، پنمن 1948 بلانی- کریدل اصلاح شده فائو برآوردهای دقیق تری برای تبخیر- تعرق ارائه کردند و روش پنمن- کیمبرلی 1972 دارای کمترین دقت بود.
"ایران در کمربند خشک عرض میانه قرار گرفته است. میانگین دمای ایران حدود 18 درجه سلسیوس است. دمای ایران در نیم سده گذشته روندهای مثبت و منفی داشته است. برای ارزیابی این روندها داده های دمای ماهانه ایران (دمای شبانه، روزانه و شبانروزی) از ژانویه 1951 تا دسامبر 2000 بررسی شد. به کمک این پایگاه داده نقشه های همدمای ماهانه کشور با اندازه یاخته 15×15 کیلومتر و روش کریگینگ محاسبه شد. به این ترتیب هر نقشه شامل 7238 یاخته بر روی ایران است. برای تعیین روند دمای شبانه، روزانه و شبانروزی روی تک تک یاخته های نقشه های همدما برای هر ماه به طور جداگانه یک مدل رگرسیون به روش حداقل مربعات پیاده شد.
تحلیل روند دما نشان داد که در نیم سده گذشته دمای شبانه، روزانه و شبانروزی ایران به ترتیب با آهنگ حدود سه، یک و دو درجه در هر صد سال افزایش داشته است. روندهای افزایش دما عمدتا در سرزمین های گرم و کم ارتفاع و روندهای کاهشی عمدتا در رشته کوه ها دیده می شوند."