ارزیابی وضعیت خشکسالی شهر کرمان با استفاده از شاخص‌های خشکسالی و ارتباط آن با تغییرات پوشش‌گیاهی منطقه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی دانشگاه یزد

2 دانشگاه یزد

10.30467/nivar.2023.394900.1244

چکیده

هدف از پژوهش تحلیل خشکسالی شهر کرمان با استفاده از شاخص‌های خشکسالی بارش استاندارد شده، درصد نرمال بارندگی وشدت خشکسالی پالمروارتباط بین این شاخص‌ها با وضعیت پوشش‌گیاهی منطقه می‌باشد. لذا داده دما و بارش 30 ساله از سازمان هواشناسی کشوراخذ گردید تا مقدار (SPI)و(PNPI) مشخص گردد وجهت محاسبه شدت خشکسالی از شاخص (PDSI)حاصل از داده‌های دانشگاه IDAHO استفاده شد.درادامه با دانلود تصاویر از ماهواره مودیس و تحلیل تصاویر در نرم افزار ArcGIS، نقشه تغییرات پوشش‌گیاهی (NDVI) منطقه به دست آمد که ما برای افزایش دقت، روند پوشش گیاهی را به صورت ماهانه در سامانه گوگل ارث انجین رسم کردیم تا نتایج حاصل، قابلیّت تحلیل با دقت کافی را داشته باشند. نتایج نشان داد که شاخص SPI کرمان بیشتر در دامنه 1- تا 1+ بوده که نمایانگر خشکسالی خفیف تا متوسط می‌باشد و PNPI کرمان با 43% بیشتر سال‌ها را نرمال و درحال حرکت به سمت خشکسالی تشخیص داده است و شاخص پالمر نیز نشان داد که سال‌های (2004-2008-2010) با شدت حدود 8/4- خشکسالی خیلی شدیدی را تجربه کرده‌اند بررسی شاخص NDVI کاهش حدود 15 کیلومتر از پوشش‌گیاهی را نشان داد و طبق نمودار سری زمانی سال 2008 و 2012 با مساحتی حدود 3 تا 4 کیلومتر کمترین پوشش را داشته‌اند. لذا از آن جهت که شاخص‌های خشکسالی مورد بررسی در این مطالعه روندافزایش شدت ومدت خشکسالی را نشان می‌‌دهند و نقشه پوشش‌گیاهی منطقه کاهش مساحت را به خود دیده است و روند NDVI سیری زولی داشته است میتوان این احتمال را درنظر گرفت که بین این موارد ارتباط وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of the Drought Situation in Kerman Using Drought Indicators and its Relationship with the State of Vegetation Change in the Region

نویسندگان [English]

  • َAhmad Mazidi 1
  • Foroogh Mohammadi Ravari 2
  • Zahra Behzadi Shar Babak 2
1 Yazd Univercity
2 Yazd Univercity
چکیده [English]

The purpose of this research is to analyse the drought situation of Kerman city using standardized precipitation drought indices , normal precipitation percentage and Palmer drought intensity and the relationship between these indices with the vegetation of the region. For this purpose, 30yeard of temperature and precipitation data (1988-2017) were obtained from the Iran Meteorological website to determine the value of (SPI) and (PNPI). In order to check the severity of drought, SPDI index was used. In addition, the map and diagram of the vegetation trend were prepared using GIS software and Google Earth Engine. The results showed that the SPI index of Kerman was mostly around the axis of -1 to +1, which represents a mild drought, and the PNPI of Kerman recognized most of the years as normal with 43%, and the Palmer index also showed that the years (2008-2004) 2010) have experienced a very severe drought with an intensity of about 4.8. Finally, the NDVI index showed that the maps obtained from satellite images show a decrease in vegetation of about 15 km, and according to the time series chart of 2008 and 2012, they had the lowest vegetation cover with an area of about 3 to 4 km. Therefore, due to the fact that the drought indicators examined in this study show the increasing trend of the intensity and duration of the drought and the vegetation map of the region has seen a decrease in area and the NDVI trend has been decreasing,

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Drought"
  • " Kerman city"
  • "NDVI"
  • "GIS"
1- آسیایی، مهدی. (1385). پایش خشکسالی مشهد با استفاده از شاخ پالمر، مجله جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، شماره 7.
2- آسیایی، مهدی. (1385). شاخص‌های خشکسالی، انتشارات سخن گستر، مشهد.
3- بداق جمالی، جواد. جوانمرد، سهیلا. و شیرمحمدی، رضا. (1382). پایش و پهنه‌بندی وضعیت خشکسالی استان خراسان با 
استفاده از  نمایه‌ی بارش استاندارد شده. فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات جغرافیایی، دوره 17، شماره 4، صص4-21.
4- بذرافشان، جواد. (1381). مطالعه تطبیقی برخی شاخص-های خشکسالی هواشناسی در چند نمونه اقلیمی ایران، پایان-نامه کارشناسی ارشد هواشناسی کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج.
5- جلیلی، لیلا. جیره، فرهاد. و جیره، ناصر. (1400). صحت-سنجی نتایج مدل زنجیره مارکف در پیش‌بینی خشکسالی با استفاده از شاخص استاندارد شده SPI و GIS. دوازدهمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز.
6- جهانگیر، محمدحسین. اصغری‌کلشانی، فاطمه. و ستاریان-اصیل، کتایون. (1401). مطالعه تطبیقی شاخص‌های خشکسالی هواشناسی (SPI) و هیدرولوژیک (SSI) براساس بهترین تابع توزیع تجمعی برای حوضه آبریز ارومیه. فصلنامه مدل سازی و مدیریت آب و خاک، دوره 2، شماره 4، صص63-53.
7- جواهری، محمدعلی. نجفی نژاد، حمید و نادی، مهدی. (1401). پهنه بندی استعداد اقلیمی برای کشت زعفران در استان کرمان به روش سلسله مراتبی. نشریه علمی مدیریت اراضی، جلد 10، شماره 2، صص 276-259.
8- حجازی زاده، زهرا. ناصرزاده، محمدحسین. حاتمی زرنه، داریوش. رضایی، محمد. (1393). بررسی کارﺑﺮد روش ﻫﺎی آﻣﺎری و ﻧﻤﺎﯾﻪ ﻫﺎی خشکسالی در ﺗﺤﻠﯿﻞ ﻧﻮﺳﺎﻧﺎت ﺑﺎرش ایستگاه کرمان. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، سال پنجم، شماره 17، صص 51-35.
9- خزایی، محمدرضا. تلوری، عبدالرسول. و جباری، ابراهیم. (1382). تحلیل توزیع فراوانی خشکسالی هیدرولوژیک (مطالعه موردی: حوضه رودخانه قره‌سو)، نشریه جغرافیا و توسعه، دوره 1، شماره 2، صص56-45.
10- خوش‌اخلاق، فرامرز. و روشن، غلام‌رضا. (1385). سنجش و ارزیابی چند نمونه خشکسالی در سه ایستگاه استان فارس. فصلنامه اطلاعات جغرافیایی سپهر، دوره 5، شماره 75، صص46-42.
11- صلاحی، برومند. (1388). بررسی خشکسالی‌های استان اردبیل با استفاده از شاخص‌های آماری و سینوپتیکی. همایش بحران آب و ضرورت احیای حقابه استان اردبیل،دانشگاه اردبیل.
12- ظهیری، عبدالرضا. شریفان، حسین. ابارشی، فرزانه. و رحیمیان، مهدی. (1393). ارزیابی پدیده‌های ترسالی و خشکسالی در استان خراسان با استفاده از نمایه‌های (NITZCHE,SPI,PNPI). نشریه آبیاری و زهکشی ایران، دوره 8، شماره 4،صص 865-845.
13- عبادی‌نهادی، زهرا. عرفانیان، مهدی. و کاظم پورچورسی‌،سیما. (1402). ارائه یک روش نوین برای ارزیابی و پایش جامع خشکسالی حوضه آبریز دریاچه ارومیه با استفاده از شاخص تلفیقی خشکسالی SDI. نشریه تحقیقات علوم جغرافیایی، دوره 23، شماره 68، صص257-243.
14- عثمانی، لیلا. (1388). کاربرد SPI در بررسی فراوانی، شدت و گستره خشکسالی در شمال غرب ایران. دومین همایش ملی اثرات خشکسالی و راهکارهای مدیریت آن، ستاد حوادث غیر مترقبه‌ی استانداری اصفهان، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، دانشگاه رازی.
15- علوی‌پناه، سیدکاظم. رفیعی‌امام، عمار. حسینی، سیدزین-العابدین. و جعفربیگلو، منصور. (1385). بررسی تغییرپذیری طیفی پدیده‌های مختلف پوشش‌گیاهی و آب با استفاده از سنجش‌از‌دور. پژوهش‌های جغرافیایی، دوره 38، شماره 58، صص97-81.
16- فرج‌زاده، منوچهر. (1384). خشکسالی از مفهوم تا راهکار، انتشارات سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح، تهران،120صفحه.
17- قمرنیا، هوشنگ. و روشندل، فاطمه. (1391). بررسی مقایسه‌ای وضعیت خشکسالی سی ساله‌ی استان کرمانشاه با استفاده از شاخص‌های مختلف خشکسالی هواشناسی. سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب، دانشگاه رازی.
18- کمالی، غلامعلی. نوحی، کیوان. و عسگری، احمد. (1388). هواشناسی کاربردی، انتشارات پژوهشکده هواشناسی، رجاء تهران.
19- مزیدی، احمد. امیدوار، کمال. ملک‌احمدی، عاطفه. و حسینی، سیدسلام. (1400). بررسی خشکسالی و ترسالی ایستگاه هواشناسی اصفهان با استفاده از شاخص SPI. مجله جغرافیا و روابط انسانی، دوره 5، شماره 13، صص126-114.
20- مفیدی‌پور، نازنین. بردی‌شیخ، واحد. اونق، مجید. و سعدالدین، امیر. (1395). بررسی رابطه خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه آبخیز اترک. پژوهشنامه مدیریت حوضه آبخیز، دوره 3، شماره 5، صص 26-16.
21- میر یعقوب زاده، میرحسن. خسروی، امین. ذبیحی، مصطفی. و میکاییلی، وحید. (1397). پایش خشکسالی در حوزه‌آبخیز زرینه‌رود با استفاده از شاخص‌های خشکسالی PNPI و SPI. دومین کنفرانس ملی آب و هواشناسی ایران، دانشگاه فردوسی مشهد.
22- یارمحمدی، کلثوم. زارنجی، ژیلا فرزانه. و زینالی، بتول. (1395). بررسی وضعیت خشکسالی با استفاده از شاخص SPI و PNPI مطالعه موردی استان آذربایجان شرقی. دومین کنگره بین المللی علوم زمین و توسعه شهری، دانشگاه محقق اردبیلی.
23- Byakatonda, J., Parida, B. P., Moalafhi, D. P., & Kenabatho, P. K. (2018). Analysis of longterm drought severity characteristics and trends across semiarid Botswana using two drought indices. Atmospheric Research, 213(15), 492-508.
24- Esetlili, M. T., Balcik, F. B., Sanli, F. B., Kankan, K., Ustuner, M., Gokse1, C., & Kurucu, Y., (2018). Comparison of object and pixel-based classifications for mapping crops using Rapid eye imagery: A Case study of Menemen Plain, Turkey. International Journal of Environment and Geoinformatics, 5(2), 231-243.
25- Gocic, M., & Trajkovic, S. (2013). Analysis of precipitation and drought data in Serbia over the period 1980_2010. Journal of Hydrology, 494(28), 32_42.
26- Haiyun, S., Zhaoqiang, Z., Lin, L., & Suning, L. (2022). A global perspective on propagation from meteorological drought to hydrological drought during, 1902-2014. Atmospheric Research, 280(15).
27- Hayes, M. J., Svoboda, M. D., Wilhite, D. A., & Vanyarkho, O. V. (1999). Monitoring the 1996 drought using the standardized precipitation index. Bulletin of the American Meteorological Society, 80(3), 24_43.
28- Hodel, E. (2012). Analyzing Land Cover Change in Mongolia Using Terra MODIS Satellite Data supervisor Hans Hurni, Masterarbeit der Philosophisch, Universitat Bern.
29- Kim, H., Parc, J., Yoo, J., & Kim, T. W. (2013). Assessment of drought hazard, vulnerability, and risk: A case study for administrative districts in South Korea. Journal, Hydro-environ, 9(1), 28-35.
30- Kothavala, Z., 1999, “The duration and severity of drought over eastern Australia simulated by a coupled ocean–atmosphere GCM with a transient increase in CO2”, Environmental Modelling & Software, Vol. 14, pp. 243–252.
31- Lorenzo-Lacruz, M., West, C., & Finan. T. J. (2010). A comparative assessment of climate vulnerability: agriculture and ranching on both sides of the US- Mexico border. Global Environmental Change, 13(3), 159-173.
32- Loukas, A., Vasiliades, L., & Tzabiras, J., (2008). Climate Change Effects on Drought Severity. Advances in Geosciences. 17, 23-29.
33- Mckee, T. B., Doesken, N. J., & Kleist, J. (1995). Drought Monitoring With multiple Time Scales, Paper Presented at 9 the conference on Applied Climatology. American Meteorological Society, Dallas, Texas.
34- Perkins, D., Uh1, E., Biber, P., Du Toit, B., Carraro, T., & Pretzsch, H. (2018). Impact of climate trends and drought events on the growth of oaks (Quercus robur L. and Quercus petraea (Matt)Liebl). within and beyond their natural range. Forests, 9(3),108.
35- Richard, Y., & Poccard, I. (1998). A Statistical Study of NDVI Sensitivity to Seasonal and Interannual Rainfall Variations in Southern Africa. International Journal of Remote Sensing, 19 (15), 2907-2920.
36-Shanshan, D., Suxia, L., & Xingguo, Mo. (2021). Assessment and attribution of China's droughts using an integrated drought index derived from GRACE and GRACE-FO data. Journal of Hydrology, 603, Part D.
37-Steineman, A. (2003). Drought indicators and triggers: a stochastic approach to evaluation. Journal of the American Water Resources Association, 39(5), 1217-1233.
38-Solano, R., Didan, K., Jacobson, A., & Huete, A., (2010), MODIS Vegetation Indice(MOD13) C5.
39-Steineman, A. (2003). Drought indicators and triggers: a stochastic approach to evaluation. 
Journal of the American Water Resources Association, 39(5), 1217-1233.
40-Xin, W., Yu-hong, T., Qiao-feng, T.,Wen- yi, L., Guo-hua, Fang., Zi-yu, D., &  Zhen-ni, W. 
(2020). Construction of 3D drought structures of meteorological drought events and their spatio-temporal evolution characteristics. Journal of Hydrology 590. 
دوره 47، 120-121 - شماره پیاپی 120
فروردین 1402
صفحه 166-180
  • تاریخ دریافت: 08 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری: 09 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش: 27 شهریور 1402
  • تاریخ اولین انتشار: 27 شهریور 1402