نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی
نویسندگان
1 گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز
2 گروه آب و هواشناسی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 گروه آب و هواشناسی دانشگاه تبریز
چکیده
تازه های تحقیق
در این مطالعه از روش تجزیه به عاملها برای تشخیص متغیرهای مهم و موثر بر ET0 در نوار ساحلی دریای خزر استفاده شد. میزانET0 در شش ایستگاه واقع در نوار ساحلی دریای خزر با روش PMF56 بدست آمد. این پارامتر تابعی غیرخطی از دیگر متغیرهای اقلیمی است.. تغییرات زمانی و مکانی ET0 معلول تغییر همزمان پارامترهای دیگر اقلیمی است. در مطالعه حاضر متغیرهای اقلیمی مانند ساعات آفتابی، سرعت باد، حداکثر درجه حرارت هوا، حداقل درجه حرارت هوا، بارش و رطوبت نسبی هوا برای تحلیل تغییر در ET0 انتخاب شد. همین شش متغیر اقلیمی در مطالعه موهان و آروماگام (1996) نیز انتخاب و استفاده شده بود. نتایج نشان داد که مقدار دامنه تغییرات ET0 سالانه این منطقه بطور تقریب از حداقل 850 میلیمتر (در رشت و رامسر) تا حداکثر 1200 میلیمتر (در گرگان) تغییر میکند. بررسی چشمی نمودارهای سری زمانی این پارامتر حاکی از صعودی بودن سری زمانی ET0 سالانه این ایستگاهها است. بررسی های دقیقتر با روش MK سری زمانی ET0 سالانه نشان داد که تقریبا همه ایستگاهها (بجز نوشهر) روند صعودی معنیدار داشتند. تندترین شیب خط روند صعودی ET0 در این ایستگاهها معادل 43/13 میلیمتر در سال متعلق به گرگان بود. میتوان نتیجه گرفت که میزان ET0 در ایستگاه با تندترین شیب، در طول چهار دهه گذشته، بیش از 536 میلیمتر افزایش داشته است. هرچند این ناحیه از نواحی پرباران کشور محسوب میشود (دین پژوه و همکاران 2004) لیکن امروزه افزایش نرخ تبخیر-تعرق شرایط نامطلوبی را برای اکوسیستم منطقه فراهم ساخته است. به منظور تشخیص متغیرهای اثر گذار روی ET0 از روش FA بهره گرفته شد. روش FA این مزیت مهم را دارد که ابعاد داده ها را به مراتب کاهش و متغیر های وابسته به هم را به یک سری عاملهای مستقل از هم تبدیل میکند (مانلی 1994 و رنچر 1995). به همین دلیل یکی از روشهای پرکاربرد در مطالعات مختلف بهشمار می رود (مانلی 1994). بررسی ماتریس همبستگی بین متغیرها نشان داد که متغیرها همبستگی بالایی را با همدیگر دارند این نتیجه نشان میدهد که روش FA را میتوان با موفقیت روی دادهها تحلیل کرد. نتایج نشان داد که دو عامل اول در ایستگاههای منتخب از حداقل 5/56 درصد در رشت تا حداکثر 3/76 درصد در آستارا تغییر میکند. موهان و آروماگام (1996) در مطالعه خود که برای هفت ایستگاه هند انجام داد حداقل و حداکثر واریانس دو عامل نخست را بترتیب معادل با 74 و 89 درصد گزارش کردهاند. عاملها مستقل از هم بوده و ترکیب خطی از شش متغیر اقلیمی مذکور میباشد. ضرایب دو عامل نخست برای هریک از متغیرهای اقلیمی محاسبه شد. بیشترین ضریب متعلق به یکی از فراسنجهای اقلیمی بود. در مورد عامل اول بیشترین ضریب در بین شش ایستگاه مورد مطالعه متعلق به حداکثر دمای هوا (در آستارا) بود در حالیکه در خصوص عامل دوم، بیشترین ضریب متعلق به سرعت باد در گرگان بود. عامل اول در اغلب ایستگاهها به دمای هوا نسبت داده شد. درحالیکه در اغلب ابستگاهها عامل دوم بیشتر با سرعت باد و بارش توجیه گردید. بی تردید، شیب صعودی در ET0 ایستگاهها نیاز آبی گیاهان مختلف را افزایش می دهد.. اغلب پوشش خاک این منطقه جنگلی است اگر میزان بارش منطقه نیز به تناسب ET0 افزایش یابد، مشکل چندانی متصور نیست، در غیر اینصورت، ممکن است بخشهایی از جنگلهای منطقه خشک و اراضی مرتعی نیز بتدریج به بیابان تبدیل شوند. برای بهره برداری از اراضی آبی منطقه لازم است تمهیداتی اندیشیده شود. مثلا سطح زیر کشت برنج کاهش یافته و بخشی از اراضی به زیر کشت غلات مانند گندم و جو بروند. افزایش محسوس و معنیدار در ET0 ایستگاههای مورد مطالعه زنگ خطر کمبود آب را برای تصمیم گیران صنعت آب منطقه به صدا درآورده است. به نظر میرسد، سازگاری با شرایط جاری طبیعت یگانه راه استفاده پایدار از منابع طبیعی منطقه از جمله آب میباشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
In this study the values of potential reference crop evapotranspiration were calculated using the FAO-56 Penman Monteith method in six stations located in southern shores of Caspian Sea. Trends in annual ET0 values of the stations were analyzed using the Mann-Kendall test. Then to determine the relative importance of climatic variables on ET0 in a certain station factor analysis conducted. To do this, correlation matrix (R) of seven variables also called similarity matrix was constructed. The significance of correlation coefficients were tested. Results of trends in ET0 showed that in all the stations (except Noshahr) trends of annual ET0 were upward and significant. The slopes of trend lines were positive in all the stations. Factor analysis showed that the first two factors accounted the total variance in the range of 56.5 per cent in the Rasht to 79.6 per cent in the Sari. The largest loading of the first factor is attributed to sunshine hours in the station Rasht, however, it was maximum air temperature in all other sites. In the case of the second factor, the largest loading belonged to wind speed (in Rasht, Gorgan, Sari and Noshahr) and precipitation (in Ramsar and Astara). The findings of this study can be helpful in optimum management of regional water resources.
کلیدواژه‌ها [English]
در این مطالعه، مقادیر تبخیر- تعرّق پتانسیل گیاه مرجع (ET0) با روش پنمن-مانتیث برای شش ایستگاه در حاشیه جنوبی دریای خزر محاسبه شد. روند تغییرات ET0 سالانه ایستگاهها با آزمون من کندال تحلیل شد. آنگاه تجزیه به عاملها برای تعیین اثر نسبی متغیرهای اقلیمی روی ET0 هر ایستگاه انجام شد. برای این کار ماتریس همبستگی (R) بین هفت متغیر اقلیمی بهعنوان ماتریس مشابهت تشکیل شد. معنی داری ضرایب همبستگی آزمایش شد. نتایج روند تغییرات ET0 نشان داد که در همه ایستگاهها (بجز نوشهر) روند ET0 سالانه مثبت و معنیدار بود. شیب خط روند ET0ایستگاهها در همه آنها صعودی بود. تجزیه به عاملها نشان داد که مجموع واریانس توجیه شده توسط دو عامل اول از حداقل 5/56 درصد در رشت تا حداکثر 6/79 درصد در ساری تغییر میکند. بیشترین ضریب عامل اول در رشت ساعات آفتابی و در ایستگاههای دیگر حداکثر درجه حرارت بود. بیشترین ضریب عامل دوم، متعلق به سرعت باد (در ایستگاههای رشت، ساری، گرگان و نوشهر) و بارش (در ایستگاههای رامسر و آستارا) بودند. نتایج این مطالعه در مدیریت منابع آب منطقه میتواند مفید واقع شود
)