بررسي وضعيت خشكسالي…اســتان همدان


of drought during a relatively long–term periods, impossibility of determining its exact beginning and end, and the geographic extent of its impact. In the other hand, the lack of an exact and acceptable universal definition of drought has mad this phenomenon complicated. Generally there are three types of drought: meteorological, hydrological and agricultural. Meteorological or climatic drought is basically caused by rainfall deficiency which in case of continuation culminates in hydrological and agricultural drought.Precipitation is the most important parameter that is used for defining drought and its lack or deficit implies the threshold of drought. In this paper, considering 52 year of rainfall data from Ekbatan and Nogeh Metrological, stations (1328-1329 to 1379-1380), drought in Hamadan region has been evaluated on seasonal and yearly basis. At first the homogeneity of data was evaluated using Double Mass and Run- Test methods. Then, drought was explained on the basis of fallowing indexes: 60% threshold index, percent of normal index, rainfall standard index, deviation form mean index, and classification of rainfall range on seasonal and yearly scale index. Considering the decrease of precipitation it was concluded that in Hamadan region drought has occurred as a seasonal or a yearly basis. Considering the decrease of precipitation in Hamedan region, drought has occurred either

مقدمه
اســتان همدان بيــن مدارهاي ۳۳ درجه و ۸۵ دقيقــه تا ۵۳ درجه و ۸۴ دقيقه عرض شــمالي و ۷۴ درجــه و ۴۳ دقيقه تا ۹۴ درجه و ۳۶ دقيقــه طول شــرقي از نصف النهــار گرينويچ در غرب فــلات ايران قرار گرفته است. اين استان با وسعتي معادل ۵/۴۲۰۹۱ كيلومتر مربع ۱/۱۷ درصد از مســاحت كشــور ايران را به خود اختصاص داده اســت. وجود الوند كــوه با ارتفاع ۴۷۵۳ متر و قرار گرفتــن منطقه همدان در بلنداي ۰۰۸۱ متري از ســطح دريا موجب ايجاد شرايط آب و هوايي كوهستاني با زمســتان هاي سرد و تابستان هاي نســبتاً معتدل است(۱،۵). ميانگين نزولات جوي ســالانه منطقه همدان ۷۱۳ ميلي متر برآورد شده است كه حدود ۶۲ درصدا ز متوســط كشــورب يشــترا ســت(۹.)
طي چند ســال گذشــته ايــن منطقه خشكســالي و كمبود شــديد بارندگــي كمتــر از ميانگين ســال هــاي قبل را تجربه كرده اســت. اين كمبودها در مناطق نســبتا پر آب نيز مشــهود بوده و در چند سال اخير بخش هاي مختلف اســتان بــه ويژه بخش كشــاورزي و منابع طبيعي را تهديد نموده است. علاوه بركمبود بارش، توزيع نامناسب فصلي بارندگي موجب تشــديد اثرات زيانب ار خشكسالي مي شود. توزيع نامناسب فصلي بارش از جمله خصوصياتي اســت كه ريســك پذيــري زراعت را افزايش داده و همــواره كشــت محصول زراعــي را تهديد مي كنــد. عوامل آب و هوايي متغيرهاي كنترل نشــده و وابســته به يكديگرند و شناخت دقيق آنهــا و نوع ارتباط هــر يك با ديگــري ميت وانــد در برنامه ريزي زراعي بســيار مؤثر باشــد. رفتار زماني و مكاني بارش ميت واند آســتانه رخداد خشكســالي محسوب شود. آستانه خشكســالي با توجه به شرايط مكاني
on seasonal or yearly basis.
Key words: Drought, Seasonal drought, Indexes
متفاوت اســت. لذا براي حذف اثرات مكاني، آمار نقطها ي يك ايســتگاه به عنوان ايســتگاه شــاخص هر منطقه قابل استفاده اســت. رفتار زماني بارندگي نيز نشــان مي دهد كه يكسال مرطوب يا آبسال ( سالي با بارش فراوان ) ممكن اســت از مجموع چند ماه خشــك ( و يا بسيار خشك ) و چند ماه مرطوب ( و يا بســيار مرطوب) تشــكيل شــده باشد(۴). ًمتقابلا ســال خشــك كــه در آن بارندگي كمتــر از ميانگين نرمــال دراز مدت اقليميا ســت ميت واند شــامل چند ماه مرطوب و چند ماه خشــك باشد .به همين دليل جهت تمايز ميت وان از مقياس فصلي و ســالانه بارش در طي يك دوره درازمدت آماري اســتفاده نمود(۴.)
خشكسالي يكي از پديده هاي طبيعي است كه در ايران به جز موارد نادر مطالعه نگرديده اســت و به صورت موضوع ناشــناخته اي باقي مانده اســت(۷). خشكســالي به يك دوره ممتــد كمبود بــارش و غير طبيعي اطلاق مي شــود. ايــن پديده منجر به صدمه محصــولات زراعي و كاهش عملكرد، كاهش ســريع جريان هاي ســطحي و افت مخــازن زير زميني و يا كمبود مقدار بارندگي نســبت به ميانگين دراز مدت مي شــود. هنوز يــك تعريف پذيرفته شــده جهاني در باره خشكســالي وجود ندارد. اين امر منجر به تعريف شــاخص هاي مختلفي شــده است. بارش عمده ترين پارامتري اســت كه در تعريف شــاخص ها بكار گرفته شــده است، يعني خشکســالي و ترســالي در مقايســه با کمتر يا بيشــتر بودن ريزش هاي آسماني ســالانه از ميانگين بارندگي يک منطقه سنجيده مي شود. بعضي از تعاريف خشكســالي بارش هاي روزانه، هفتگي و يا دورها ي را مد نظر قرار مي دهند. بنظر مي رســد كه چنين تعاريفي با شــرايط آب و هوايي ايران تناســب نداشته باشــد، زيرا در اغلب مناطق ايران كه يك فصل و
۳
بررسي وضعيت خشكسالي…
گاه دو فصل از ســال هيچگونه بارشي حادث نمي شود، تعين خشكسالي به صورت دوره هاي كوتاه مدت چند روزه مقدور نيســت و معنايي ندارد.
پژوهش هــاي palmer در خصوص خشکســالي از جملة نخســتين پژوهش هايــي اســت که خشکســالي را کمبــود رطوبت مســتمر و غير طبيعــي (منظــور انحــراف از شــرايط طبيعي يــا ميانگيــن دراز مدت پارامترهــاي هواشناســي) دانســته اســت(۷،۰۱). هربســت و همکاران (۶۶۹۱) نيز تحقيقاتي را در زمينه خشکســالي هواشناســي انجام دادند که بعدها توســط موهان و رانگاچاريا (۱۹۹۱) تکميل گرديد(۸). کريميو همکاران خشکســالي هواشناســي اســتان فارس را با استفاده از روش اصلاح شــدة هربست و همکاران بررسي نمودند. آنان فصل تابستان را به علت كمي بارندگي به عنوان يك فصل جدا در نظر نگرفته و خشكســالي در مقيــاس ســاليانه را با ســه فصــل بررســي نمودند(۸). فــرج زاده و همکاران با تحليل داده هاي بارندگي خشکســالي ساليانه ايران را بررسي کردنــد(۷). زارع ابيانه و همكاران خشكســالي هاي به وقوع پيوســته در غــرب كشــور را با اســتفاده از بعضي شــاخص هاي خشكســالي مطالعه نمودند. ايشان نشــان دادند كه در بعضي از سال ها خشكسالي رخ نداده اســت، اما وقتي به صورت فصلي داده ها بررسي مي شوند خشكسالي هايي به وقوع پيوســته كه به صورت ســاليانه هيچگاه مشــخص نيســتند(۴).
هدف از اين مطالعه بررســي فراواني و شــدت وقوع خشكســالي در مقيــاس ســالانه و فصلي منطقــه همدان در يك دوره ۲۵ ســاله آماري اســت. با توجه به اينكــه بهترين زمان برنامه ريزي براي خشكســالي در طول ســال هاي غير خشكسالي ميب اشــد، نتايج اين بررسي ميت واند در ايجاد اســتراتژي مديريت پيشــگيري از خســارت بهرهب ــرداري بهينه از منابع آبي موجود به عنوان بخشــي از عوامل ايجاد و تشــديد بحران آب كاربرد داشته باشد.
مواد و روش ها
ســازمان جهاني هواشناســي وضعيــت فعلي را با متوســط هاي دوره آماري۰۳ ســاله مقايســه كرده اســت (۷،۲۱) در اين بررسي داده هاي ۵۲ ســاله فصلي و ســالانه بارندگي ايســتگاه اكباتان همدان به عنوان ايستگاه شــاخص منطقه در تحليل خشكســالي مورد استفاده قرار گرفت(۱). توزيع فصلي و ســالانه بارندگي شهرستان همدان در شکل شماره (۱) آورده شده اســت. توزيع فصلي بارش در بهار ۵/۴۳ درصد، تابســتان ۶/۱ درصد، پائيز ۳/۵۲ درصد و در زمســتان ۶/۸۳ درصد بود. بعضي از ســال ها با نبود آمار مواجه بــود.در اين گونه موارد كمبودهاي آماري بايســتي از ايســتگاهي با شــرايط مشابه جبران مي شد. ايستگاه هواشناسي پايگاه شكاري شهيد نوژه همدان ايستگاه مناسبي بود. اين ايستگاه در۰۲ كيلومتري ايستگاه اكباتان واقع است. بنابراين نواقص آماري با محوريت ايستگاه پايگاه شكاري به روش نســبت ها برطرف شد(۶). سپس صحت و همگني داده ها به روش هاي جرم مضاعف و ران تســت انجام گرفــت(۱،۷). درجه صحت و همگني داده ها در روش جرم مضاعف نســبت به ايســتگاه پايگاه شكاري و در روش ران تست
۴
توزيع داده ها نســبت به ميانگين و ميانه داده ها مورد بررســي قرار گرفت .نهايتاً خشكســالي به كمك شــاخص هاي: آســتانه نرمال اقليمي، درصدي از نرمال، اســتاندارد بارش، انحراف از ميانگين، كلاســهب ندي دامنه بارش و دهك ها ارزيابي و مقايسه شد(۲،۴،۵.)
شاخص آستانه نرمال اقليمي
در اين شــاخص ميانگين درازمدت بارشهاي ثبت شده فصلي و ساليانه در نظر گرفته مي شود. در صورتيكه بارش هر سال آماري(Ri) از ۰۶ درصد ميانگين دراز مدت (R۶/۰) كمتر شود. آن سال، سال خشك تلقي مي گردد و چنانچه خشكي حداقل در دو سال متوالي تكرار گردد خشكسالي به وقوع پيوســت است(۳،۵). همچنين اگر ۰۵ درصد وســعت ناحيه اي در طي دو ســال متوالي بارش كمتر از ۰۶ درصد ميانگيــن دراز مدت را دريافت كند خشكســالي رخ داده اســت (۳،۹). ميت وان ۵۷ درصــد ميانگين دوره دراز مدت را به عنوان معيار سنجش در نظر گرفت كه به روش آستانه ۵۷ درصد معروف است.)۹(
شاخص درصدي نرمال
در اين شاخص با رعايت مقياس زماني مورد بررسي ( فصلي يا سالانه) ،نســبت بارندگــي در هر ســال آماري بــه ميانگين بارندگي جهــت برآورد خشكسالي و شدت آن بكار گرفته مي شود .
شاخص كلاسه بارش
اين شــاخص دامنه تغييرات بــارش در طول دوره آماري يعني اختلاف بارش حداكثر و حداقل را با توجه به مقياس زماني فصلي يا ســاليانه مورد توجه قرار مي دهد.
شاخص انحراف از ميانگين
اين شــاخص انحــراف داده هــا از ميانگين آنها را در طــي دوره آماري به عنوان پارامتري جهت برآورد خشكســالي معرفي مي كند. فواصل طبقاتي اين روش شدت خشكسالي ها را بيان مي كند.
شاخص استاندارد بارش
اساس اين شاخص انحراف از ميانگين نسبت به انحراف معيار داده هاي آماري اســت. به عبــارت ديگر در اين روش عــلاوه بر انحــراف از ميانگين بارش هــاي رخــداده در طي يــك دوره آمــاري، انحراف معيــار داده ها نيز مورد اســتفاده است، به طوريكه نســبت اختلاف ميانگين جامعه يا نمونه از مقــدار بارندگي هر ســال آماري به انحراف معيار جامعه يا نمونه محاســبه مي شود(۷).
شاخص دهك
اين شــاخص با انــدك تغييراتي به روش گيبــس و موهر (۷۶۹۱) نيز معروف اســت. بر اســا س اين روش، دهك اول تا دهك نهم پس از مرتب كردن داده ها به ترتيب نزولي به دست مي آيد. سپس شدت خشكسالي ها و ترسالي ها به ترتيب از دهك اول به بعد برآورد مي گردد. دهك پنجم بيانگر مرز بين خشكسالي و ترسالي ميب اشد(۱۱.)
توصيف محدوده شــاخصهاي فوق كه دلالت بر شدت خشكسالي دارد در جدول شــماره ۱ آورده شــده اســت، كه در آن خشكسالي هاي شديد و

۷