تحلیل رفتار زمانی متغیرهای هیدرو اقلیمی موثر بر خشکسالی با استفاده از مدلهای استوکاستیک در شهرستان کهگیلویه

خشکسالی یکی از مهمترین مخاطرات اقلیمی مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود که آثار گسترده ای بر منابع آب، پوشش گیاهی، کشاورزی و پایداری محیطی برجای می گذارد. پژوهش حاضر با هدف تحلیل رفتار زمانی متغیرهای هیدرو اقلیمی موثر بر خشکسالی در شهرستان کهگیلویه طی دوره ۱۳۸۰ تا ۱۳۹۶ انجام شد. در این تحقیق از داده های اقلیمی و هیدرولوژیکی شامل بارندگی، دما، تبخیر، رطوبت نسبی، سطح ایستابی، شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI) استفاده گردید. داده های مورد استفاده از ایستگاه های دهدشت و لیکک استخراج و در قالب سری های زمانی ماهانه تحلیل شدند. به منظور بررسی ساختار زمانی داده ها از توابع خودهمبستگی (ACF) و خودهمبستگی جزئی (PACF) استفاده و مدل های استوکاستیک ARMA برای متغیرهای مختلف برازش گردید. همچنین به منظور تحلیل رفتار احتمالاتی خشکسالی زنجیره مارکف مرتبه اول مورد استفاده قرار گرفت. در بخش تحلیل مکانی لایه های شیب، جهت شیب، فاصله از آبراهه ها و NDVI در محیط GIS تلفیق شدند تا نواحی حساس تر نسبت به خشکسالی شناسایی گردند. نتایج نشان داد که متغیرهای دما، تبخیر و سطح ایستابی دارای وابستگی زمانی قوی تری نسبت به بارندگی هستند و قابلیت مدل سازی بیشتری دارند. در مقابل، بارندگی رفتار تصادفی تری از خود نشان داد. تحلیل شاخص SPI بیانگر افزایش فراوانی و تداوم خشکسالی در نیمه دوم دوره آماری بود. همچنین نتایج مدل مارکف نشان داد که احتمال تداوم وضعیت های خشک در منطقه نسبتا بالا است و بازگشت سریع از خشکسالی شدید به شرایط ترسالی احتمال کمی دارد. تحلیل NDVI نیز کاهش پوشش گیاهی در دوره های خشک را تایید نمود. نتایج تحلیل مکانی نشان داد که مناطق دارای شیب بالا، فاصله بیشتر از آبراهه ها و ارتفاع پایین تر، آسیب پذیری بیشتری نسبت به خشکسالی دارند. در مجموع یافته های پژوهش نشان داد که تلفیق مدل های استوکاستیک، سنجش از دور و تحلیل های GIS می تواند چارچوب مناسبی برای تحلیل رفتار زمانی و مکانی خشکسالی و مدیریت پایدار منابع آب در مناطق نیمه خشک فراهم نماید.

کلیدواژه ها:

خشکسالی ، سری زمانی ، مدل ARMA ، زنجیره مارکف ، SPI ، NDVI ، GIS ، شهرستان کهگیلویه