همانطور که قبلا ذکر شد با توجه به زمینه های فعالیت محققین رشته های مختلف تعاریف ویژه ای از خشکسالی ارائه شده است که در نهایت طبقه بندی و تفکیک این پدیده را بوجود آورده است . این امر سبب گردیده است که روش های مطالعاتی خاص با توجه به زمینه های مورد توجه همچون بارندگی، رطوبت خاک، جریان های سطحی ، مخازن زیرزمینی، خسارتهای اقتصادی و … ابداع گردد.
روش های مطالعاتی فوق درقالب شاخص های مشخصی ارائه میگردد. در زمینه استفاده از آن شاخص ها جهت تبیین این پدیده، دیدگاه های مختلفی وجود دارد: به نظر برخی از محققین شاخص های طراحی شده قادر به ارائه ویژگیهای مختلف آب و هوایی یک منطقه نیستند ولی برخلاف آنها ، برخی نیز هدف از ارائه این شاخص ها را موارد ذیل عنوان می کنند:
- ارزیابی استعداد آب و هوایی در رابطه با خشکسالی
- برآورد نیازهای آبیاری منطقه
- ارزیابی رخداد خشکسالی در موقعیت محلی
- بررسی شدت و وسعت ناحیه ای خشکسالی
نظر به اینکه شناخت روشهای مختلف نحوه برخورد با این مسئله در تحلیل شرایط خشکسالی از اهمیت اساسی برخوردار است ، در این بخش سعی می گردد در ابتدا روشهای مختلفی که در جهان برای تحلیل و پیش بینی خشکسالیها توسط محققین عنوان شده ذکر شود و شاخص های هر یک به تفکیک مورد بررسی قرار گیرد .
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
۲-۵-۱- روشهایمبتنی بر بیلان آب
با توجه به اینکه یکی ازمهمترین زمینههایتاثیرگذار خشکسالی، میزان رطوبت خاک می باشد، این مسئله بخشیازمطالعات مربوط بهخشکسالی را بخود اختصاص داده است. نظر به تاثیر این عامل دررشدگیاهانوهرگونه فعل وانفعالبیولوژیکی، این مسئله تحت عنوان خشکسالیکشاورزی قلمدادمیگردد که درمطالعه آن عمدتاً تغییرات رطوبت خاک درطی دوره هایخاصی که گیاه نیازمند آن رطوبت می باشد، مدنظرقرارمیگیرد(فرج زاده اصل،۱۳۷۴). عمده شاخص هایی کهبرای بیان این حالت خشکسالی بکارگرفتهمیشوند، سعی دارند بیلان آبی خاک راشناسائی و تبیین نمایند. بطورکلی برای محاسبه بیلان آبی،روشهای مختلفی وجود داردکه بیشتر آنها ازمحاسبهتبخیروتعرقبالقوهاستفاده می کنند. درمطالب ذیل دو نوع شاخص مهم که دراین زمینه مورد استفاده محققان است، بطوراجمال ذکر می شود.
۲-۵-۱-۱- شاخص ترنث وایت
مدلبیلان آبی ترنتوایت،اختلاف بینبارشوتبخیررا درنظرگرفته و بیلانی ازکمبود یا مازاد آب را ارائه می کند. اولین لازمه مطالعه این مدل،ظرفیت نگهداری آب خاک در رابطه بانوع خاک و کاربری اراضی میباشد. مازاد آب می تواند به راحتی تحت عنوان رواناب محاسبه شود. محاسبه کمبود رطوبت بسیار مشکل استچرا که تبخیر و تعرق واقعی با حجم آب خاک تغییر پیدا می کند، درمدل ترنثوایت، میزانتبخیر و تعرق ازبارندگی با توجه به میزان آب قابل دسترس باقی مانده درخاک، محاسبهمیگردد. هنگامی که بارش کمتر از تبخیر و تعرق بالقوه باشد، تبخیر و تعرق واقعی بابارش به اضافه هر مقدار رطوبت خاک که تبخیر یا تعرق پیدا کند، برابرمیشود.
در شاخصترنتوایت، تبخیر و تعرق بالقوه با بهره گرفتن از میانگین دما محاسبهمیشود. این مدل می تواند برای ارزیابی شرایط انعطاف پذیری آبیاری، مورد استفادهقرار گیرد و اطلاعاتی در رابطه با حجم آب مورد نیاز در هر زمان ارائه کندو شاخصمشخصی از خشکسالی را ارائه دهد . ارزشهای محاسبه شده وقتی با مازاد آب درفصلهایدیگر مقایسه شود، نشان میدهد که آیا رطوبت کافی که درطی فصل موجود بوده، اجازهآبیاری را میدهد یا نه؟ درهمان زمان، تعیین تغییرات ذخیره رطوبت خاک روزانه،اطلاعات با ارزشی از رطوبت خاک را در زمانهای مختلف برای استفاده درجدول زمانی ومقدار آبیاری برای اجتناب ازرخداد هر نوع خشکسالی که میزان محصولات کشاورزی رامحدود خواهدکرد، ارائه میدهد(فرج زاده اصل،۱۳۷۴).
۲-۵-۱-۲- شاخص پالمر
شاخص شدت خشکسالی پالمر در سال ۱۹۶۵ بوسیلهی پالمر[۳]ارائه شد و اولین نمایه جامع خشکسالی است که درایالت متحده امریکا به کار گرفته شده است. در این سال پالمرشاخص را برای اندازه گیری میزان انحراف منابع رطوبت ابداع نمود. شاخص ها براساس مفهوم تولید و تقاضای بیلان آب استوار است. PDSIیک شاخصی هواشناسی است و به شرایط آب وهوایی پاسخ میدهد که به طور غیر طبیعی خشک یا مرطوب میباشد. میزان PDSI بر اساس داده های بارش، دما و همچنین محتوای آب قابل دسترس خاک محاسبه می شود. میزان نمایه پالمر بین ۶- و ۶+ است. وی نمایه را بر اساس مطالعات بر روی کانزاس غربی[۴] و آیوای مرکزی[۵] ارائه داد. جدول (۲-۱)درجه بندی نمایه شدت خشکسالی پالمررا نشان میدهد.
شاخص پالمر یکی از روشهای بسیار موثر در تعیین خشکسالی طولانی مدت(چند ماهه) میباشد. ولی به عنوان پیش بینی کوتاه مدت(مثلاً چند هفته) جواب خوبی نمیدهد. امتیاز دیگر نمایه پالمر آن است که نسبت به شرایط اقلیم محلی استاندارد میباشد. بنابراین می تواند در هر بخش از کشور جهت نشان دادن خشکسالی نسبی یا ترسالی مورد استفاده قرار گیرد( محمد نیا قرایی و همکاران، ۱۳۷۹ ).
جدول (۲-۱): درجه بندی نمایه شدت خشکسالی پالمر(آسیایی، ۱۳۸۵)
شدت | PDSI |
بسیار مرطوب ( ترسالی شدید) | ۴ و بیشتر |
خیلی مرطوب | ۳.۹۹ – ۳ |
مرطوب متوسط | ۲.۹۹ – ۲ |
تقریباً مرطوب | ۱.۹۹ – ۱ |
تا حدودی مرطوب | ۰.۹۹ - ۰.۵ |
تقریباً نرمال | ۰.۴۹ |
تا حدودی خشک | ۰.۹۹- تا ۰.۵ |
خشکسالی ملایم |