تغییرات بارش و پیامدهای آن در ایران

به نقل از صدانیوز ،در این بررسی به‌منظور تحلیل و آشکارسازی تغیییرات بارش در ایران، از آمار بارش ۳۴ ایستگاه سینوپتیک در سطح کشور در طول دوره آماری ­۳۰ ساله (۲۰۱۵-۱۹۸۶) با استفاده از آزمون­های آماری پرداخته شد و پیامدهای این تغییرات مورد بررسی قرار گرفت. روش­های مورد استفاده در آشکارسازی تغیییرات بارش شامل آزمون ناپارامتری من کندال و تخمین­گر شیب سن است.

نتایج حاصل نشان داد که در منطقه مورد بررسی در طول دوره آماری مورد مطالعه در بیشتر ایستگاه­های مورد مطالعه بارش دارای روند کاهشی است که این روند کاهشی فقط در ایستگاه­های سنندج، کرمانشاه، بیرجند و جاسک معنی­دار شده است و تغییرات در سایر ایستگاه­ها از نوع نوسانات کوتاه مدت آب و هوایی است. همچنین با توجه به تخمین­گر شیب سن، بیشترین و کمترین شیب تغیییرات بارش به ترتیب مربوط به ایستگاه سنندج و اردبیل است. بر اساس نتایج حاصل روند کاهشی بارش در بیشتر ایستگاه­ها از سال ۱۹۹۸ به خوبی نمود پیدا کرده است. لذا با توجه به تغیییرات بارش در سطح منطقه مورد مطالعه، ضروری است برنامه­ریزان مربوطه در بخش‌های مختلف، راهکارهای لازم برای کاهش پیامدها و سازگاری با شرایط جدید را اتخاذ نمایند.

امروزه بحران آب در جهان به یک مسئله­ بسیار جدی تبدیل شده است، لذا بر لزوم اهمیت ضرورت منابع آبی کشور بیش‌ازپیش افزوده‌ شده است و بدون شک اجرای صحیح آن بدون شناخت و آگاهی دقیق و جامع از مسائل طبیعی امکان‌پذیر نیست. یکی از وقایع محیطی و بخش جدایی‌ناپذیر نوسانات اقلیمی و یکی از عوامل بحران­های محیطی، خشک‌سالی است که وابسته به عوامل و پارامترهای متفاوتی است و از جمله رخدادهای مصیبت­باری است که هر ساله خسارت‌های زیادی را به جوامع انسانی وارد می­کند. از بین رفتن تولیدات مرتعی، مرگ‌ و میر دام­ها، از بین رفتن صنایع وابسته به کشاورزی، کاهش کمی و کیفی تولیدات و محصولات زراعی و تغییر در استفاده از اراضی از خسارت‌های مستقیم خشک‌سالی است. از جمله اثرات دیگر آن می­توان به افزایش متوسط دمای هوا، افزایش غلظت آلاینده‌ها و افزایش EC آب­ها، افزایش میزان مصرف انرژی به دلیل افزایش دمای هوا، تشدید بحران ناشی از کمبود آب بر زندگی و کاهش رفاه،  بهداشت و امنیت، افزایش وقایع آتش­سوزی جنگل­ها، گسترش آفات و بیماری­ها، کاهش سطح آب­های زیرزمینی و سطحی و مشکلات اقتصادی و اجتماعی اشاره کرد. تغییر پذیری بارش از عوامل مهم طبیعی می­باشند که سیستم­های طبیعی و اقتصادی را تحت تاثیر مستقیم خود قرار می­دهد و دولت­ها همیشه در پی راه حل­هایی برای جبران خسارت ناشی از این تغییرات هستند. عناصر جوی  با نوسانات خود به صورت مستقیم روند فعالیت­های زیستی موجودات زنده و به خصوص انسان را تحت الشعاع خود قرار می­دهند. این موضوع در کشور ما که در کمربند خشک و نیمه خشک قرار دارد، چشمگیرتر می­باشد. هیئت بین‌الدول تغییر اقلیم در سال ۲۰۰۱  گزارش داد  که اقلیم در حال تغییر و گرمایش جهانی در حال وقوع است [۱]. این پدیده  به علت افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای در اتمسفر می‌باشد [۲]. بسیاری از بلایای طبیعی به‌طور مستقیم و غیرمستقیم در ارتباط با تغییر اقلیم قابل توجیه هستند. به‌طوری که، بر اساس نتایج حاصل از مطالعات تغییر اقلیم در حوضه دریای مدیترانه وجود رابطه بین افزایش دما و کاهش بارش و کمبود آب و افزایش خطر آتش‌سوزی جنگل‌های منطقه به اثبات رسیده است [۳]. به‌طورکلی وجود روند تغییرات در سری­های زمانی اقلیمی ممکن است ناشی از تغییرات تدریجی طبیعی و تغییر اقلیم یا در  اثر فعالیت­های بشر باشد. اثبات وجود روند معنی­دار در یک سری زمانی به تنهایی نمی­تواند دلیلی قاطع بر وقوع تغییر اقلیم در یک منطقه باشد، اما فرض رخداد آن را تقویت  می­کند [۴]. جهت تحلیل روند سری­های زمانی از روش­های آماری مختلفی می­توان استفاده کرد که این روش­ها به دو دسته کلی روش­های پارامتری و ناپارامتری تقسیم­ می­شوند. از جمله روش­های معتبر ناپارامتری آزمون من- کندال می­باشد. این روش از معمول­ترین روش­های آماری است که برای بررسی وجود روندهای معنی­دار در سری­های زمانی اقلیمی و هیدرولوژیک مورد استفاده قرار می­گیرد. دلیل عمده استفاده از روش­های ناپارامتریک در مقایسه با روش­های آماری پارامتریک این است که روش­های ناپارامتری برای داده­هایی که فاقد توزیع نرمال می­باشند مناسب­تر عمل می­کنند [۵]. در سالهای اخیر خطر بیابان‌زایی یکی از موضوعات مهم در مقیاس جهانی، هم به لحاظ محیطی و هم شرایط اقتصادی و اجتماعی بوده که می‌تواند ناشی از شرایط اقلیمی و ژئومورفولوژیکی و ضعف در مدیریت صحیح محیط باشد. گسترش نواحی خشک و بیابانی و پیامدهای بیابان‌زایی در بسیاری از کشورها ازجمله ایران عامل اصلی بر سر راه توسعه­ی پایدار به شمار می‌آید که تغییرات اقلیمی و به‌تبع آن تغییر در عوامل مورفولوژیکی و زمین‌شناسی می‌تواند شدت این پدیده را افزایش دهد. کاهش بارش و به تبع آن خشکسالی به عنوان یکی از تهدیدهای مهم و به تعبیر برخی از پژوهشگران به‌عنوان مهم‌ترین تهدید در قرن بیست و یکم محسوب می‌شود. پدیده خشکسالی در کشورهای خشک و کم‌آبی همچون ایران همیشه با پیامدهای امنیتی جدی همراه بوده است ازجمله مهاجرت‌های اجباری، منازعه بر سر منابع و اثرات آن بر امنیت انسانی. در بخش امنیت انسانی خشکسالی به‌صورت مستقیم بر رفاه و شرایط اقتصادی افراد به‌ویژه در منطقه آسیب‌پذیر بیابانی کشور اثر گذاشته است و به‌صورت غیرمستقیم نیز با تأثیر خشکسالی بر منابع آب و کشاورزی در مناطق بیابانی کشور موجب افزایش پدیده قاچاق مواد مخدر و کاهش امنیت گردیده است. بسیاری از کارشناسان تحولات موجود در سوریه و عراق را نیز ناشی از خشکسالی و درنتیجه تنش‌های سیاسی در منطقه می‌دانند. تغییر اقلیم و به‌تبع آن خشکسالی در بروز جنگ در سوریه نقش پررنگی داشت در سال ۲۰۰۶ چند سال قبل از شروع تظاهرات و جنگ‌های داخلی سوریه خشک‌سالی‌های گسترده‌ای رخ داد که هنوز هم ادامه دارد و باعث خسارات فراوانی به محصولات کشاورزی شده است در طول این خشکسالی در شمال شرقی سوریه ۸۵ درصد دام‌ها تلف شدند و ۷۵ درصد کشاورزان محصولات سالانه خود را از دست دادند و در عراق نیز با کاهش ۷۰ درصدی محصولات باغی و کشاورزی موجب سوءتغذیه و مهاجرت‌های اجباری در سالهای ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۱ گردید (روزنامه شرق،۱۳۹۴). لذا با توجه به اهمیت تغییرات بارش در این بررسی به تحلیل و آشکارسازی تغییرات بارش در ۳۴ ایستگاه سینوپتیک با پراکندگی مناسب در سطح کشور (شکل ۱) در طول دوره آماری بلندمدت (۲۰۱۵-۱۹۸۶) با استفاده از آزمون­های آماری روند تغییرات پرداخته شد .

توزیع مجموع بارش سالانه در سطح کشور با توجه به ایستگاه­های مورد مطالعه نشان می­دهد (شکل ۲) که به‌طور کلی بارش منطقه بین ۵۴ تا ۵۱۹ میلی‌متر در نوسان می‌باشد. نتایج نشان می­دهد که ایستگاه‌های واقع در مناطق شمالی، غربی و شمال غرب کشور از بارش مناسبی برخوردار می‌باشند. کم بارش­ترین محدوده در منطقه مورد مطالعه نیز نواحی مرکزی، جنوب شرقی و جنوبی کشور را شامل می‌شود. در این بین نیز ایستگاه­های یزد و زابل با ۵۴ میلی­متر بارش در سال از کم بارش­ترین ایستگاه­ها در محدوده مورد مطالعه می‌باشند.

نتایج به دست آمده از اعمال آزمون من کندال و شیب سن حاکی از روند نزولی و منفی بارش در بیشتر ایستگاه­های منطقه مورد مطالعه است ولی معنی­داری روند کاهشی به جز ایستگاه­های جاسک، بیرجند، کرمانشاه و سنندج توسط آزمون من-کندال مورد تأیید قرار نگرفته است و می­توان اظهار داشت روند کاهشی در بیشتر ایستگاه­ها از نوع نوسانات کوتاه‌مدت آب و هوایی می­باشد. همچنین بر اساس نتایج حاصل ایستگاه­های کاشان، خوی، تبریز، اصفهان، زاهدان و زنجان دارای روند افزایشی بارش در منطقه بوده­اند که این روند افزایشی در هیچکدام از ایستگاه­های مذکور معنی­دار نشده است. بیشترین و کمترین تغییرات بارش منطقه بر اساس آزمون من کندال نیز به تربیت مربوط به ایستگاه­ سنندج با ضریب من کندال برابر با ۱/۳- و ایستگاه­ اردبیل با ضریب ۰۰/۰ تقریباً بدون تغییر می­باشد. نتایح حاصل از تخمین­گر شیب سن نیز حاکی از روند نزولی و شیب منفی در بیشتر ایستگاه­های منطقه مورد مطالعه است. بیشترین میزان کاهش شیب نیز مربوط به ایستگاه­های سنندج با شیب سن برابر با ۸۵/۵- و کرمانشاه با شیب ۹۲/۴- است که بر اساس آزمون من کندال نیز این تغییرات در سطح یک درصد معنی­ دار شده است. بیشترین میزان افزایش شیب نیز مربوط به ایستگاه خوی با شیب سن برابر با ۱۷/۱ می­باشد (جدول ۱).

جدول (۱)  نتایج حاصل از آزمون­های مورد استفاده بر روی بارش منطقه

^**معنی‌داری در سطح اطمینان ۹۹ درصد        ^*معنی‌داری در سطح اطمینان ۹۵ درصد

نتایج حاصل نشان می­دهد که تغییرات بارش در بیشتر ایستگاه­ها از سال ۱۹۹۸ شروع شده است و تا پایان دوره آماری مورد بررسی ادامه دارد. در مجموع نتایج حاصل از آشکارسازی تغییرات بارش در پهنه مورد مطالعه بیانگر کاهش بارش در بیشتر مناطق کشور است. بیشترین تغییرات کاهشی نیز مربوط به نواحی غربی و شرقی کشور است .

نتیجه­ گیری

شرایط آب و هوایی به موازات سایر عوامل محیطی از مهمترین عوامل موثر در شکل گیری و تکوین شهرها و تداوم حیات شهری به شمار می اید. در واقع شهرها، عناصر شهری و عملکرد آنها همواره از عناصر و عوامل آب و هوایی موثر بوده و هستند. این تاثیر پذیری تا قبل از پیدایش مادر شهرها و شهرهای بزرگ تقریبا یک سویه بوده و از آن به بعد شهرها نیز در اوضاع اقلیمی فضای پیرامون خود تاثیر گذاشته و تغیرات اقلیمی میکرو را پدید آورده اند.تاثیر پارامترهای جوی بخصوص دما و بارش بر کیفیت بتن، نوع مصالح مصرفی در فصول مختلف و موقعیتهای جغرافیایی و اقلیمی مختلف ، زمان شروع استفاده از آن، تاثیر آن بر فولاد و جوشکاری، عمق یخبندان، مطالعات مختلف سدسازی ، جهت گیری ساختمان در اقلیمهای مختلف و صرفه جویی در انرژی مصرفی، نوع سقفهای مورد استفاده در اقلیمهای متفاوت همگی بخش کوچکی از کاربرد داده های هواشناسی و پیشبینی های کوتاه و بلند مدت هواشناسی در این حوضه میباشند. در سالهای اخیر بدلیل نیاز به سازه مستحکمتر بادوام­تر  و در طبقات بیشتر بر اساس اصل (( به صرفه بودن)) نقش این داده ها پررنگ تر  شده ولزوم استفاده بیشتر کارفرمایان، مهندسین، پیمانکاران، بهره برداران و کاربران نهایی به داده های هواشناسی بیشتر شده است. این در حالی است که تا رسیدن به جایگاه مطلوب فاصله زیادی وجود دارد. با بررسی و مطالعاتی که بر روی پارامتر­ بارش سالانه ایستگاه­های سینوپتیک منتخب در سطح کشور در طول دوره آماری ۳۰ ساله (۲۰۱۵-۱۹۸۶) انجام گرفت، مشخص گردید که بارش در طول دوره‌ی آماری مورد بررسی تغییر کرده است. این تغییر در برخی از سری‌های زمانی و برخی ایستگاه­ها از نوع نوسانات کوتاه‌مدت و در برخی دیگر، از نوع تغییرات دارای روند معنی­دار می­باشد. نوع و جهش روند، در سری­های بارشی منطقه از نوع کاهشی و منفی می­باشد که بیشترین میزان کاهش آن مربوط به ایستگاه­ سنندج با شیب سن ۸۵/۵- است بیشترین میزان افزایش بارش منطقه نیز مربوط به ایستگاه خوی با شیب سن برابر با ۱۷/۱ می­باشد. بر اساس نتایج حاصل تغییرات افزایشی در هیچکدام از ایستگاه­های مورد مطالعه معنی­دار نشده است و تغییرات کاهشی در ایستگاه­های سنندج، کرمانشاه، جاسک و بیرجند معنی ­دار شده است و جهش تغییرات از سال ۱۹۹۸ شروع و تا پایان دوره آماری مورد بررسی ادامه داشته است. بنابراین با توجه به اینکه عرضه بسیاری از کالاهای اقتصادی مانند آب، علوفه، غلات، ماهی و نیروی برق‌آبی بستگی به وضعیت جوی دارد.  به دلیل تغییرپذیری طبیعی اقلیم، عرضه آب در برخی سال­ها کافی است ولی در سال‌های دیگر ممکن است در حد تأمین نیازهای انسان و محیط‌زیست نباشد و منجر به خشکسالی گردد که یکی از مهم­ترین آنها خشکسالی­های اقتصادی- اجتماعی است. خشک‌سالی اقتصادی- اجتماعی، زمانی رخ می‌دهد که تقاضا برای یک کالای اقتصادی خاص به دلیل کاهش عرضه‌ آب نسبت به شرایط معمول افزایش، می‌یابد. به‌عنوان مثال در اروگوئه در سال ۸۹-۱۹۸۸ خشک‌سالی موجب کاهش قابل ملاحظه‌ای در تولید برق‌آبی شد. کاهش تولید برق‌آبی دولت را به ورود سوخت گران‌تر نفت و استفاده از ابزارهای تبدیلی انرژی برای رفع نیازهای مردم واداشت. جامعه در تمام موضوعات مذکور به طور عمیق درگیر بوده و جلوگیری از آثار سوء این پدیده بر آن‌ها موردعلاقه کل جامعه است. در طول دوره کم آبی و خشک‌سالی بیماری‌های قلب و عروق، حساسیت و بیماری‌های تنفسی افزایش می‌یابد که مورد آخر اساساً به علت آلودگی هوای ناشی از گردوغبار حاصل از فرسایش‌های بادی است. پدیده خشک‌سالی بر ظرفیت بالقوه یک منطقه اثر کاهنده دارد، زیرا بیکاری در منطقه افزایش یافته و استاندارد سطح زندگی مردم کاهش می‌یابد. این امر بالأخص در مناطقی که وضعیت عمومی زندگی در سطح پایینی بوده خطرناک است. در این حالت پدیده کم آبی و خشک‌سالی می‌تواند به عنوان عامل ناپایدار کننده شرایط سیاسی در یک منطقه محسوب شده و اگر این منطقه در مرز بین دو کشور قرار گرفته باشد مسائل و مشکلات عدیده‌ای را در روابط و امور خارجی ایجاد کند. بر اساس گزارش سال ۲۰۰۲ میلادی سازمان بهداشت جهانی، حدود  ۴ درصد از سندرم­های اسهال و ۶ درصد از مالاریای انسانی در سال ۲۰۰۰ میلادی در مناطق مختلف جهان مربوط به تغییرات آب و هوایی کره زمین است. بر اساس همین گزارش پیش­بینی می‌شود در سال ۲۰۳۰ میلادی افزایش سندرم اسهال ناشی از تغییرات آب و هوایی به ۱۰ درصد نیز برسد. بنابراین لازم است با توجه به تغییرات بارش در کشور  و آگاهی از تبعات منفی آن، برنامه­ریزان مربوطه به‌ویژه در بخش­های مدیریت منابع آب، کشاورزی، محیط‌زیست، بهداشت و سلامت و همچنین بخش­های اقتصادی و منابع طبیعی راهکارهای لازم برای کاهش پیامدها و سازگاری با شرایط جدید را اتخاذ نمایند و با توجه به وضعیت موجود و روند تغییرات پارامترهای اقلیمی، بازنگری‌های اساسی در زمینه‌ برنامه­ریزی­های محیطی و تخصیص و بهره­برداری از منابع به‌ویژه منابع آب لازم و ضروری به نظر می­رسد.

منابع

• Dracup, J.A. & Vicuna, S.2005. An Overview of Hydrology and Water Resources Studies on Climate Change: the California Experience. Proc. EWRI 2005: Impacts of Global Climate Change.
• Dettinger, M.D. Cayan, D.R. Meyer, M. & Jeton A.E.2004.S Simulated hydrologic responses to climate variations and change in the Merced, Carson, and Amercan River basins, Sierra Nevada, California, 1900-2099, Climate Change, 62: 283-317.
• Panol, T.J. & Loret, F.1998.Climatic warning hazard and wildfire occurrence in coastal eastern Spain, Climate Change, 38: 345-357.
• مدرسی، فرشته.، عراقی­نژاد، شهاب.، ابراهیمی، کیومرث.، خلقی، مجید.۱۳۸۹٫ بررسی منطقه­ای تغییر اقلیم با استفاده از آزمون­های آماری (مطالعه مورد: آبریز گرگانرود- قره سو)، نشریه آب و خاک(علوم و صنایع کشاورزی)، شماره­ی ۳، صص ۴۸۹-۴۷۶٫
• حسین­زاده طلایی، پربسا.، طبری، حسین.، معروفی، صفر.۱۳۸۸٫ مقایسه روش­های پارامتری وناپارامتری در بررسی روند تغییرات ماهانه، فصلی و سالانه دبی رودخانه و بارندگی درحوضه آبریز گاماسیاب، هشتمین سمینار بین­المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، ۹ ص.
• Zhang, X., Vincent, L.A., Hogg, W.D., Niitsoo, A. 2000. Temperature and rainfall trends in Canada during the 20th century. Atmospheric Ocean, 38: 395-429.
• Kendall, M.G. 1975. Rank Correlation Measures, Charles Griffin, London.
• Sen, P.K. 1968. Estimates of the regression coefficients based on Kendall’s tau. Journal of the American Statistical Association, 63:1379–۱۳۸۹٫

[۱]. دکتری اقلیم ­شناسی و مسئول کارگروه اقلیم­شناسی مرکز تحقیقات راهبردی دفاعی

[۲]. پژوهشگر  مسائل منطقه ای