واکاوی روند تغییرات شاخص گردوغبار (DSI) و ارتباط آن با وضعیت خشکسالی هواشناسی در اقلیم خشک کشور (مطالعه موردی: استان سمنان)

سابقه و هدف: گرد و غبار پدیده­ای رایج در مناطق خشک و نیمه خشک است. از عواملی که در بروز این پدیده نقش دارد، تغییر شرایط آب و هوایی است که منجر به خشکسالی می­شود و خشک شدن دریاچه ­ها و رودخانه ­ها باعث ایجاد بحران ­هایی مانند طوفان ­های ماسه ای شده است. این پدیده منجر به اثرات منفی بر کشاورزی، آلودگی آب و خاک، بیماری­های تنفسی و همچنین چالش ­های زیست محیطی و اجتماعی مانند کاهش دید و تصادفات جاده­ای نیز می گردد. از آنجایی­ که خشکسالی­ های متعدد تاثیر به ­سزایی در پیدایش و تشدید گردوغبار داشته است، ازاین­رو مطالعات مربوط به آن، مهم محسوب شده است. هدف این پژوهش بررسی رابطه بین شاخص گردوغبار DSI با شاخص خشکسالی بارندگی استانداردشده SPI در در استان سمنان است. مواد و روش ها: استان سمنان در منطقه جنوبی رشته کوه­ های البرز قرار دارد. برای بررسی تاثیر خشک­سالی بر میزان گردوغبار از داده ­های روزانه گردوغبار، بارندگی ماهانه، دما، رطوبت نسبی و تبخیروتعرق ۵ ایستگاه سینوپتیک استان سمنان با طول دوره آماری ۱۵ ساله (۲۰۱۷-۲۰۰۳) در مقیاس سالانه استفاده شد. در طی یک دوره ۱۵ ساله، شاخص شدت خشکسالی (DSI) برای ایستگاه ­های سینوپتیک واقع در استان سمنان با استفاده از شاخص طوفان گردوغبار تعیین گردیده و سپس شاخص تجمعی DSI برای استان سمنان محاسبه شده است. پس از آن، ارزیابی­ های آماری و تجربی بر روی نوسانات سالانه برای شناسایی روندهای بالقوه انجام شده است. در نهایت، داده ها بر اساس نتایج به دست آمده، دسته بندی شده ­اند. همچنین از تجریه و تحلیل رگرسیون خطی برای ارزیابی همبستگی شاخص بارش استاندارد و توفان­ های گرد و غبار استفاده شد در ادامه جهت پهنه ­بندی از نرم افزار Arc GIS استفاده گردیده است. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که میانگین دمای سالانه در منطقه طی یک دوره ۱۵ ساله از سال ۲۰۰۳ تا ۲۰۱۷ افزایش یافته است. این گرم شدن سریع باعث خشکسالی شده و در نتیجه افزایش دما، تبخیر و تعرق نیز افزایش یافته و منجر به کاهش بارندگی گردیده است. بررسی ماه به ماه سرعت باد در ایستگاه های مختلف نشان داد که احتمال وقوع گرد و غبار در استان در ماه های ژوئن و جولای که حداکثر سرعت باد غالب است وجود دارد. برعکس، ماه­های دسامبر و ژانویه کم­ترین وقوع گرد و غبار را تجربه می­کنند. تغییرات سالیانه ­ی DSI (۲۰۰۳ تا ۲۰۱۷) شکل نامنظمی از خود نشان داده و دارای روند نیست؛ به ­طوریکه در سال ۲۰۱۱ شدت گردوغبار بالا بوده و در سال بعد کاهش داشته و مشابه آن در ۲۰۱۶ مشاهده گردید. بر اساس شاخص بارندگی استانداردشده SPI، استان سمنان با امتیاز ۵۹/۰ در رده خشک­سالی نرمال قرار دارد. تجزیه و تحلیل عمیق نمودار همبستگی بین شاخص های بارندگی استانداردشده و DSI نشان می دهد که DSI همزمان با شدت خشک­سالی در طول دوره مطالعه افزایش یافته است و هم­خوانی به نسبت مناسبی بین شاخص DSI و خشکسالی هواشناسی در منطقه وجود دارد به­طوری که هرگاه دوره ترسالی بوده، مقدار DSI به دنبال آن کاسته شده و هرگاه دوره خشک­سالی بوده، مقدار شاخص گردوغبار افزایش یافته است. با این حال، ارتباط معنی­داری بین این دو شاخص (P-Value=۰.۰۷ و R۲=۰.۲۲) در طول مدت ۱۵ سال تحقیق وجود ندارد. نتیجه گیری: در تحقیق حاضر، رابطه بین شاخص گردوغبار (DSI) با شاخص خشکسالی بارندگی استاندارد شده (SPI) در استان سمنان بررسی و واکاوی شد. تجزیه و تحلیل­ ها حاکی از افزایش گرد و غبار از غرب به شرق استان به دلیل افزایش روزهای طوفان گرد و غبار متوسط است. نتایج همبستگی بین شاخص خشکسالی و شاخص DSI در استان سمنان نشان داد که اگرچه شاخص DSI در طول دوره مورد تجزیه و تحلیل همراه با شدت خشکسالی افزایش یافته است، اما همبستگی بین این دو معنی دار نبوده است. با این حال، الگوی روند شاخص DSI با روند الگوی خشکسالی همخوانی داشت. در نهایت میزان ارتباط خشک­سالی و شاخص DSI همواره با توجه به خشک­سالی­ ها و ترسالی­ ها، نوسان داشته است.

کلیدواژه ها:

شاخص بارش استاندارد ، خشکسالی نرمال ، رگرسیون خطی ، تغییرات اقلیمی