پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی

پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی

ارزیابی تغییرات بلند مدت مشخصه‌های مخاطرات خشکسالی و سیل در حوضه‌های آبریز جنوب‌شرق ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار اقلیم‌شناسی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
2 دانشجوی دکتری اقلیم‌شناسی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
چکیده
در دهه‌های اخیر، پدیده‌های حدی هیدرولوژیکی مانند خشکسالی و سیلاب به دلیل وقوع پدیده تغییرات اقلیمی در مناطق خشک و نیمه خشک تشدید یافته است. از این‌رو، ارزیابی روند تغییرات آن‌ها از نظر شدت، مدت و فراوانی وقوع و بررسی اندرکنش آنها طی سالیان گذشته می‌تواند حائز اهمیت باشد. پژوهش حاضر به بررسی و ارزیابی مشخصه‌های شدت، مدت و تعداد وقوع مخاطرات خشکسالی و سیلاب طی دوره‌ی آماری 2022-1983، با استفاده از داده‌های بلند مدت آبسنجی در حوضه‌های آبریز بلوچستان جنوبی، هامون-جازموریان و هامون-مشکیل پرداخت. نتایج نشان داد حوضه بلوچستان جنوبی در طی چهار دهه اخیر خشکسالی‌ها و سیلاب‌های بزرگ‌تر، شدیدتر و طولانی‌تر را تجربه کرده است بطوری‌که بزرگی سیلاب برای ایستگاه‌های باهوت، کهیر، پیرسهراب و کاریانی در این حوضه به‌ترتیب از 217، 225، 191 و 244 مترمکعب بر ثانیه در دهه‌ی اول به 255، 291، 291 و 554 مترمکعب برثانیه در دهه‌ی سوم افزایش یافته است. این شرایط تقریبا برای حوضه‌های هامون - جازموریان و هامون-مشکیل نیز صادق بوده است، با این تفاوت که تعداد وقوع سیلاب در دو حوضه هامون-جازموریان و هامون-مشکیل روند کاهشی داشته است. خروجی حاصل از پایش مشخصه‌های خشکسالی [1]SDI حوضه‌های مذکور حاکی از روند افزایشی آن دارد؛ بطوریکه نمایه‌های شدت و تعداد وقوع به‌ترتیب از مقدار 3/1، 3 واحد در دهه‌ اول به 1/6، 3/4 واحد در دهه‌ی چهارم تغییر یافتند. مدت خشکسالی نیز از 5/7 ماه در دهه اول تا ۱۴ ماه در دهه پایانی افزایش پیدا کرد. از این لحاظ مناطق جنوب شرقی کشور تحت تاثیر اثرات ترکیبی و افزایشی سیلاب و خشکسالی به ویژه در دهه اخیر قرار گرفته است. با توجه به پیامدهای اقتصادی و اجتماعی روند افزایشی این مخاطرات بر منطقه، لزوم برنامه‌ریزی و اقدامات مناسب توسط مسئولان و نهادهای مربوطه جهت سازگاری و کاهش اثرات مخرب، بیش از پیش احساس می‌شود.
 
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Faculty of Geography and Environmental Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran,

نویسندگان English

Abdolreza Kashki 1
Hossein Ghorbani 2
1 Faculty of Geography and Environmental Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran
2 Faculty of Geography and Environmental Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran,
چکیده English

In recent decades, extreme hydrological events such as drought and flood have been increased in arid and semi-arid regions as a result of climate change. Hence, it is of significance to evaluate their changes in terms of intensity, duration and frequency and the interaction between them. The current study analyzed the characteristics of severity, duration and number of occurrences of drought and flood hazards during the period 1983-2022 using the long-term streamflow data in the basins South Baluchistan, Hamun-e Jaz Murian and Hamun-Mashkel. The results indicated that Southern Baluchistan has experienced larger magnitude, more severe and longer duration of hydrological floods and droughts over the last four decades. Flood magnitude at Bahot, Kehir, Pirsohrab and Kariani stations in this basin increased from 217 m3/s, 225 m3/s, 191 m3/s and 244 m3/s in the first decade to 255 m3/s, 291 m3/s, 291 m3/s and 554 m3/s in the third decade. Similar results were observed for Hamun-e Jaz Murian and Hamun-Mashkel basins. However, the number of flood occurrence in Hamun-e Jaz Murian and Hamun-Mashkel basins has been decreased. The results also showed an increasing trend for drought intensity and the number of occurrence changing from 1.3, 5.7 units in the first decade to 1.6, 4.3 units in the fourth decade, respectively. The duration of drought also increased from 7.5 months in the first decade to 14 months in the last decade.These results refer to the fact that the south-eastern regions of Iran have been affected by the integrated effects of floods and droughts, especially during the last decade. Regarding to the economic and social consequences of the increasing flood and drought risks, the appropriate planning and taking actions by the relevant authorities and institutions would be needed for adaption and reduction of the undesirable effects.

کلیدواژه‌ها English

SDI index
extreme events
run theory
climate change
  1. احدی، مهیار، زینالی، بتول، حسینی صدر، عاطفه، سیه‌سرانی، امیر (1399). تحلیل همدیدی بارش سنگین منجر به سیلاب روز 11 ژانویه 2020 در جنوب استان سیستان و بلوچستان. جغرافیای طبیعی، 13(50)، 14-1.
  2. ایمانی، تکتم، دلقندی، مهدی، امامقلی‌زاده، صمد، گنجی نوروزی، زهرا (1401). ‌تأثیر تغییر اقلیم بر حجم و دبی پیک سیلاب (مطالعۀ موردی: زیرحوضۀ قران تالار). اکوهیدرولوژی، 9(1)، 259-272.‎
  3. پورکریمی، زهره، مقدسی، مهنوش، محسنی موحد، سیداسداله، و دلاور، مجید. (1397). بررسی اثرات تغییراقلیم بر خصوصیات خشکسالی هیدرولوژیکی و کشاورزی حوضه زرینه‌رود با استفاده از شاخص‌های SRI و SSWI و مدلSWAT . تحقیقات آب و خاک ایران (علوم کشاورزی ایران)، 49(5 )، 1145-1157.
  4. رحیمی بندرآبادی، سیما، بهرام ثقفیان، بهرام، رضیئی، طیب. (1402). پایش خشکسالی‌ هیدرولوژیکی در حوزه آبریز دریای خزر، مهندسی و مدیریت آبریز، 15 (4)، 587-570.
  5. رضیئی، طیب. (1394). بررسی ویژگی‌های خشکسالی در منطقه خشک و نیمه خشک ایران. نشریه علمی-پژوهشی مهندسی و مدیریت آبریز، شماره 4، 363-378.‎
  6. رودری، آرتمیس، حسن پور، فرزاد، یعقوب زاده، مصطفی، و دلاور، مجید. (1398). بررسی رابطه خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژی در دشت سیستان. علوم و تکنولوژی محیط زیست، 21(6 (پیاپی 85) )، 33-44.
  7. زارع ابیانه، حمید، سبزی‌پرور، علی‌اکبر، معروفی، صفر، قیامی، فرشته، میرمسعودی، آزاده. (1394). تحلیل و پایش خشکسالی هواشناسی منطقه سیستان و بلوچستان. علوم و تکنولوژی محیط زیست، 17(1)، 49-61.‎
  8. عبدی، مصطفی، نهتانی، محمد، دهقانی، مرتضی، خاک سفیدی، عباس. (1402). تعیین تغییرات سیل‌خیزی‌ ناشی از دوره‌های خشکسالی در حوزه آبریز دهک استان خراسان‌جنوبی. مدل‌سازی و مدیریت آب و خاک، 3(1)، 164-146.
  9. علوی‌نیا، حسن، زارعی، مهدی (1400). آنالیز روند تغییر اقلیم با استفاده از شاخص‌های فرین داده‌های بلند مدت بارش و دما در جنوب شرق ایران‎. فصلنامه علمی برنامه‌ریزی منطقه‌ای،11(44)، 119-134.‎
  10. علی‌پور، حسن، سلاجقه، علی، مقدم نیا، علیرضا، خلیقی سیگارودی، شهرام، نساجی زواره، مجتبی. (1400). ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر شدت و بزرگی سیلاب در دوره های آتی. محیط زیست و مهندسی آب، 7(4)، 614-601.
  11. فرزانه، مهسا، ملبوسی، شراره، حمیدیان‌پور، محسن (1401). پیش‌نگری متغیرهای اقلیمی استان سیستان و بلوچستان تحت شرایط سناریوهای واداشت تابشی RCP. پژوهش‌های اقلیم‌شناسی، 1401(51)، 148-129.‎
  12. کریمی، مرتضی، یزدانی، محمدحامد، نادری، افشین. (1392). تأثیر بادهای 120 روزه بر امنیت منطقه سیستان، جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 24(2)، 128-111.
  13. گزارش سیلاب اسفندماه 1398 و 1402 استان سیستان و بلوچستان، پژوهشکده‌ی سوانح طبیعی (1398 و 1402).
  14. نادری، مصطفی. (1399). مخاطرات سیل و خشکسالی در مناطق خشک و نیمه خشک تحت شرایط تغییر اقلیم: شمال استان فارس.پژوهش آب ایران،14(1)، 85-97.‎
  15. Alfieri, L., Bisselink, B., Dottori, F., Naumann, G., de Roo, A., Salamon, P., & Feyen, L. (2017). Global projections of river flood risk in a warmer world. Earth's Future, 5(2), 171-182.‏
  16. Byakatonda, J., Parida, B. P., & Kenabatho, P. K. (2018). Relating the dynamics of climatological and hydrological droughts in semiarid Botswana. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 105, 12-24.‏
  17. Cook, B. I., Mankin, J. S., Marvel, K., Williams, A. P., Smerdon, J. E., & Anchukaitis, K. J. (2020). Twenty‐first century drought projections in the CMIP6 forcing scenarios. Earth's Future, 8(6), e2019EF001461.‏
  18. Franchi, F., Mustafa, S., Ariztegui, D., Chirindja, F. J., Di Capua, A., Hussey, S., & Comte, J. C. (2024). Prolonged drought periods over the last four decades increase flood intensity in southern Africa. Science of the Total Environment, 924, 171489.‏
  19. Logsdon, Rebecca A. & Chaubey, Indrajeet, (2013(. A quantitative approach to evaluating ecosystem services, Ecological Modelling, Elsevier, vol. 257(C), pages 57-65.
  20. Nalbantis, I., & Tsakiris, G. (2009). Assessment of hydrological drought revisited. Water resources management, 23, 881-897.
  21. Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica: Journal of the econometric society, 245-259.‏
  22. Masroor, M., Sajjad, H., Rehman, S., Singh, R., Rahaman, M. H., Sahana, M., & Avtar, R. (2022). Analysing the relationship between drought and soil erosion using vegetation health index and RUSLE models in Godavari middle sub-basin, India. Geoscience Frontiers, 13(2), 101312.‏
  23. Mianabadi, A., Salari, K., & Pourmohamad, Y. (2022). Drought monitoring using the long-term CHIRPS precipitation over Southeastern Iran. Applied Water Science, 12(8), 183.
  24. Raposo, V. D. M. B., Costa, V. A. F., & Rodrigues, A. F. (2023). A review of recent developments on drought characterization, propagation, and influential factors. Science of the Total Environment, 165550.‏
  25. Sen, P.K.) 1968(. Estimate of the regression coeffients based on Kendal’s tau. J. Am. Pharm. Assoc. 63: 1379-1389.
  26. Talafre, J., Knabe, F.,) 2009(. Climate change and water: an overview from the world water development report 3: water in a changing world, World Water Assessment Programme special report
  27. Wang, H., Zhou, J., Tang, Y., Liu, Z., Kang, A., & Chen, B. (2021). Flood economic assessment of structural measure based on integrated flood risk management: A case study in Beijing. Journal of Environmental Management, 280, 111701.‏
  28. Xu, X., Wang, Y.C., Kalcic, M., Muenich, R. L., Yang, Y. E., & Scavia, D. (2019). Evaluating the impact of climate change on fluvial flood risk in a mixed-use watershed. Environmental modelling & software, 122, 104031.
  29. Yang, Y., Weng, B., Bi, W., Xu, T., Yan, D., & Ma, J. (2019). Climate change impacts on drought-flood abrupt alternation and water quality in the Hetao Area, China. Water, 11(4), 652.‏
  30. Yevjevich, V. (1967). An objective approach to definitions and investigations of continental hydrologic droughts, in Hydrology Papers No. 23 (Fort Collins, CO: Colorado State University).
  31. Yin, J., Gentine, P., Slater, L., Gu, L., Pokhrel, Y., Hanasaki, N. & Schlenker, W. (2023). Future socio-ecosystem productivity threatened by compound drought–heatwave events. Nature Sustainability, 6(3), 259-272.
  32. Zhang, Y., You, Q., Ullah, S., Chen, C., Shen, L., & Liu, Z. (2023). Substantial increase in abrupt shifts between drought and flood events in China based on observations and model simulations. Science of the Total Environment, 876, 162822.‏
  33. Zhu, M., & Fan, B. (2021). Exploring the relationship between rising temperatures and the number of climate-related natural disasters in China. International journal of environmental research and public health, 18(2), 745.‏