فهرست مطالب

مطالعات جغرافیایی مناطق خشک - پیاپی 35 (بهار 1398)
  • پیاپی 35 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/01/12
  • تعداد عناوین: 6
|
  • نصرالله کلانتری، ایمان علی جانی، فرشاد علی جانی*، حسن دانشیان صفحات 1-13

    رخداد خشک سالی ده ساله از سال 1386 تا 1396 باعث رفتار کاملا متفاوت آب زیرزمینی آبخوان های کارستی ایلام - سروک در شمال خوزستان در دو منطقه ی ایذه (با افت حدود 120 متر) و لالی (با افت حدود 20 متر) شده است. در این مقاله، میزان افت در آبخوان های کارستی ایذه و دلیل کاهش آبدهی چاه های آهکی آن نسبت به آبخوان لالی، بر اساس رفتار هیدروژئولوژی آن ها مورد مقایسه قرار گرفته است. داده های سطح آب زیرزمینی در پنج حلقه چاه آهکی جمع آوری گردید و خطاهای مربوط مورد تصحیح قرار گرفتند. هیدروگراف عمق سطح ایستابی چاه ها تهیه و افت های میانگین سالانه و مجموع روند افت ها در دو منطقه ی ایذه مورد مقایسه قرار گرفته است. به منظور شناسایی دلیل اختلاف فاحش در افت سطح آب زیرزمینی در آبخوان های موردمطالعه، خطواره ها با استفاده از موتور جستجوی تصاویر ماهواره ای Bing (تصویر ماهواره ای Landsat 8) در محیط ArcGIS استخراج گردید. به طور میانگین میزان افت آبخوان های کارستی شاویش و تنوش ایذه برابر با 129.1 متر و در تاقدیس گورپی لالی حدود 17 متر در دوره ی ده ساله خشک سالی است. علت اصلی اختلاف رفتار هیدروژئولوژی این دو منطقه ی ایذه در لیتولوژی متفاوت سازندهای ایلام و سروک، ضخامت متفاوت لایه ها و خاصیت شکنندگی متفاوت این دو سازند در دو منطقه ی ایذه است که این باعث ایجاد آبخوان کارستی با پتانسیل خیلی خوب در لالی شده است.

    کلیدواژگان: کارست، خشک سالی، سنجش ازدور، آب زیرزمینی، خوزستان
  • مهدی بروغنی*، سیما پورهاشمی، مهدی زارعی، کاظم علی آبادی صفحات 14-28

    با توجه به خشک‌سالی و تغییرات کاربری اراضی در سال‌های اخیر، پدیده‌ی توفان گردوغبار در ایران به‌عنوان یک مخاطره‌ی محیطی در حال افزایش بوده است. گردوغبار، روی تغییرات آب‌وهوایی و سلامت انسان اثر گذاشته و باعث آسیب‌های جدی می‌شود. هدف از این تحقیق، شناسایی و تهیه‌ی نقشه‌ی حساسیت کانون-های برداشت گردوغبار جهت کنترل و تعیین نقش هریک از عوامل موثر در وقوع آن با استفاده از مدل داده-کاوی درخت رگرسیون تقویت‌شده (BRT) در شرق ایران است. بدین منظور ابتدا 147 کانون برداشت گردوغبار در منطقه شناسایی و به دو گروه برای مدل‌سازی و ارزیابی تقسیم شد. با توجه به مطالعات صورت‌گرفته، 8 عامل موثر شامل کاربری اراضی، زمین‌شناسی، درجه‌ی شیب، ارتفاع، شاخص پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI)، فاصله از رودخانه، سرعت باد و بارش شناسایی و لایه‌های این عوامل در محیط GIS تهیه و جهت ارزیابی نتایج از منحنی ROC استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل BRT با مساحت سطح زیر منحنی (6/79 درصد) کارایی نسبتا بالایی در تهیه‌ی نقشه‌ی حساسیت گردوغبار در منطقه‌ی موردمطالعه را داراست. 3/16 درصد از مساحت منطقه‌ی موردمطالعه در طبقه‌ی با حساسیت خیلی زیاد قرار دارد. همچنین بر اساس نتایج حاصل از مدل، شاخص پوشش گیاهی، ارتفاع و درجه‌ی شیب بیش‌ترین تاثیر بر وقوع گردوغبار در منطقه را داشته‌اند.

    کلیدواژگان: کانون های برداشت گردوغبار، مدل درخت رگرسیون تقویت شده، پهنه بندی حساسیت، شرق ایران
  • سمیه یوسف زاده یوسف زاده، رضا قضاوی*، سیامک دخانی صفحات 29-43

    هدف تحقیق حاضر، بررسی وضعیت خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی منطقه و بررسی ارتباط آن ها می-باشد. بدین منظور، پس از بررسی همگنی و رفع نواقص آماری به ارزیابی خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی با استفاده از شاخص SPI و  SRIدر مقیاس های مختلف زمانی پرداخته شد. سپس ارتباط بین خشک سالی هواشناسی و خشک سالی هیدرولوژیکی و ارتباط بین خشک سالی هواشناسی با وقوع خشک سالی هیدرولوژیکی با تاخیر های زمانی مختلف، با استفاده از همبستگی پیرسون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی وضعیت خشک سالی و مقایسه شاخص های مذکور نشان داد که در همه ایستگاه های هواشناسی از حدود سال 1379 دوره-های خشک سالی افزایش یافته و بیشترین ارتباط بین این دو نوع خشک سالی، در دوره 48 ماهه است. همچنین بر اساس نتایج شدت خشک سالی هیدرولوژیکی در منطقه بیشتر از خشک سالی هواشناسی است. براساس مقدار میانگین شاخص های خشک سالی، تعداد دوره های خشک سالی های هواشناسی 14 سال، و تعداد دوره های خشک سالی های هیدرولوژیکی 15 سال بوده که شدیدترین آن ها به ترتیب در سالهای 1367 و 1387 رخ داده است. خشک سالی هواشناسی در ابتدای دوره مطالعه تاثیر زیادی روی خشک سالی های هیدرولوژیکی نداشته؛ ولی از سال 1383 شدت خشک سالی هیدرولوژیکی در منطقه افزایش یافته است. همبستگی بین شاخص SPI و شاخص SRI در ایستگاه های مختلف مورد مطالعه، روند یکسانی نداشته و بیشترین معنی داری بین شاخص های خشک سالی هیدرولوژیکی و هواشناسی 48 ماهه وجود داشته است (6 مورد از مجموع 11 مورد با ضریب همبستگی بین 53/0 تا 872/0). بر اساس نتایج حاصل از همبستگی پیرسون بین دو شاخص مورد استفاده با تاخیرهای 1، 2، 3 و 4 ماهه، در 9 ایستگاه بیشترین مقدار همبستگی بین شاخص  SPI هر دوره با شاخص SRI همان دوره مشاهده شد. بنابر نتایج حاصله، خشک سالی هواشناسی بلافاصله باعث کاهش جریان رودخانه های منطقه شده و بر شاخص خشک سالی هیدرولوژیکی تاثیر می گذارد.

    کلیدواژگان: خشک سالی، شاخص SPI، شاخص SRI، همبستگی پیرسون، استان کرمان
  • اسماعیل سیلاخوری*، مجید اونق، مجتبی سلیمانی ساردو صفحات 44-59

    تغییر اقلیم، بیابان زایی و کمبود آب شیرین، سه چالش اصلی می باشند که بشر در قرن 21 با آن ها مواجه است. به منظور ارزیابی خطر و ریسک بیابان زایی در منطقه ی باشتین سبزوار از روش TOPSIS، فازی و سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. بدین منظور شش شاخص موثر در بیابان زایی شامل زمین شناسی، خشکی، بارندگی سالانه، شوری خاک، بافت خاک و درصد پوشش گیاهی بر اساس مدل IMDPA طبقه بندی و نقشه بندی شدند. سپس وزن شاخص ها با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی(AHP) تعیین گردیدند. به منظور تلفیق شاخص استانداردشده ی وزنی و محاسبه ی خطر بیابان زایی از تکنیک TOPSIS و عملگرهای Fuzzy در محیط نرم افزار GIS استفاده شد. پس از به دست آمدن نقشه ی خطر بیابان زایی(H)، نقشه ی عناصر در معرض خطر(E) و آسیب پذیری آن ها(V) در سطح هر پیکسل و به طور رستری تهیه و درنهایت نقشه ی ریسک بیابان زایی برای منطقه ی فوق به دست آمد. نتایج نشان داد که شوری آب وخاک موثرترین شاخص ها در بیابان زایی می باشند. کلاس های بحرانی خطر بیابان زایی(IV و V) حدود 50 درصد منطقه را پوشش داده اند. این مناطق بیش تر اطراف کال شور سبزوار و جنوب اراضی کشاورزی این شهر را در بر می گیرد. بیش ترین سطح منطقه (68/56 درصد) را کلاس ریسک II به خود اختصاص داد. توزیع فضایی کلاس ریسک V در غرب شهرستان سبزوار و در امتداد جاده ی سبزوار-تهران است که می تواند اولویت اجرای برنامه های مهار بیابان زایی قرار گیرد. نقشه ی مذکور می تواند برای تمهیدات مدیریتی در راستای مهار تخریب سرزمین و مدیریت آن مورداستفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: خطر بیابان زایی، ریسک بیابان زایی، باشتین سبزوار، تاپسیس، سیستم اطلاعات جغرافیایی
  • محمد امین قلعه نوی، سیده فاطمه بابایی پهنه کلایی، عبدالله درزی نفت چالی*، رضا جاویدی صباغیان صفحات 60-73
    توسعه ی پایدار کشاورزی با چالش های زیادی ازجمله تغییر اقلیم روبه رو بوده که این تغییرات باعث تغییر در الگوی پارامترهای هواشناسی و نیز تغییر نیاز آبی گیاهان می شود. در این پژوهش، با توجه به اینکه حوضه ی دریاچه ی ارومیه نقش مهمی در تولید گندم به عنوان یکی از محصولات استراتژیک ایران دارد، امکان تامین نیاز آبی این گیاه به وسیله ی آب سبز، میزان خشک سالی و تغییرات تبخیر-تعرق مرجع در شرایط تغییر اقلیم آینده برای این حوضه بررسی شد. با استفاده از مدل SDSM و داده های هواشناسی دوره ی پایه (2015- 1967) ایستگاه های ارومیه و تبریز، داده های هواشناسی دوره ی آتی (2100-2016) تحت سناریوهای RCP2.6 و RCP8.5 تولید شد. به منظور بررسی مقدار تبخیر-تعرق مرجع و همچنین شدت خشک سالی، به ترتیب از معادله ی فائو-پنمن-مانتیث و شاخص خشک سالی SPI استفاده شد. یافته های پژوهش ضمن تایید کارایی مناسب مدل SDSM در برآورد بارندگی و تبخیر-تعرق منطقه ی موردمطالعه، نشان از احتمال افزایش 63 و 3 درصدی متوسط بارندگی سالانه دوره های آتی به ترتیب برای دو ایستگاه تبریز و ارومیه و نیز احتمال کاهش شدت خشک سالی نسبت به دوره ی پایه دارد. در شرایط تغییر اقلیم، امکان کاهش 3 و 5/1 درصدی متوسط تبخیر-تعرق سالانه به ترتیب برای دو ایستگاه تبریز و ارومیه نسبت به دوره ی پایه وجود دارد. همچنین میزان آب سبز با احتمال افزایش همراه خواهد بود. بااین وجود، افزایش آب سبز قادر به تامین کل نیاز آبی گندم در منطقه ی موردمطالعه نخواهد بود.
    کلیدواژگان: ریزمقیاس نمایی، گندم، نیاز آبی، CanESM2، SDSM
  • حمید سعیدی، غلامرضا لشکری پور*، محمد غفوری صفحات 74-88

    در سال های اخیر افت سطح آب های زیرزمینی باعث فرونشست زمین در دشت کاشمر-بردسکن در استان خراسان رضوی شده است. این فرونشست باعث ایجاد و توسعه ی گسترده ی درز و شکاف های کششی در این دشت شده است. به منظور شناخت این مخاطره ی زمین شناسی با استفاده از تصاویر ماهواره های  Envisat و1 Sentinel- در سال های 2010-2003 و 2017-2014 محدوده های فرو نشست دشت و گسترش این شکاف ها بررسی گردید. برای مطالعه ی شرایط زیرسطحی و ارتباط آن با موقعیت شکاف ها با استفاده از اطلاعات چاه های مشاهده ای و نتایج مطالعات ژئوالکتریک، ضخامت و بافت رسوبات و توپوگرافی سنگ کف برای دشت ترسیم شده است. موقعیت درز و ترک ها در دشت تعیین و با مقادیر فرو نشست و نوع رسوبات زیرسطحی و توپوگرافی سنگ بستر مقایسه شده است. نتایج تصاویر ماهواره ای نشان می دهد که انطباق مکانی بالایی بین محل درز و شکاف ها با مناطق فرونشست دیده می شود و تفاوت در میزان فرونشست زمین مهم ترین علت تشکیل درز و شکاف ها در منطقه ی موردمطالعه است. بیش ترین تعداد شکستگی ها در غرب این دشت مشاهده می شود. در این منطقه دو پروفیل در راستای مختلف ترسیم گردید. در این پروفیل ها تغییرات سطح آب زیرزمینی، جنس و ضخامت رسوبات و گسترش افقی و عمودی آن ها، مقدار فرونشست، توپوگرافی سنگ بستر و محل درز و شکاف ها با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که ارتباط مستقیم میان فرونشست زمین با افت سطح آب زیرزمینی و جنس رسوبات وجود دارد. علاوه بر آن، انطباق درز و شکاف ها با نقاط افزایش شیب یا پرتگاه های سنگ بستر که در آنجا مقدار فرونشست و در نتیجه استرس کششی افقی به بیش ترین مقدار می رسد، هم خوانی دارد. راستای غالب درز و شکاف ها بر اساس نمودار گل سرخی، دارای روند شمال شرق-جنوب غرب است.

    کلیدواژگان: شکاف زمین، فرو نشست زمین، تفاوت در مقدار فرو نشست، افت آب زیرزمینی، رسوبات ریز دانه
|
  • Nasrollah Kalantari, Iman Alijani, Farshad Alijani*, Hassan Daneshian Pages 1-13

    The 10-year drought event from 2007 to 2017 caused a completely different behavior of groundwater of the Ilam-Sarvak karstic aquifers in northern Khuzestan in two regions Izeh (with a drop of about 120 meters) and Lali (with a drop of about 20 meters). In this paper, the drawdown in the Izeh karstic aquifers and the reduction of discharge of karstic wells are compared to the Lali aquifer based on their hydrogeological behavior. Groundwater data were collected and corrected in five calcareous wells. The hydrographs of the depth of the water wells have been prepared and the average annual and total drawdown in the two regions have been compared. In order to identify the reason for the significant difference in drawdown of groundwater level in the studied aquifers, the lineaments were extracted using ArcGIS satellite images using Bing satellite imagery. The average drawdown of Shavish and Tanush karstic aquifers in Izeh is 129.1 meters, and in the Gurpi anticline, Lali, is about 17 meters in the 10-year period of drought. The main reason for the difference between the hydrogeological behaviors of these two regions is related to the different lithology of the Ilam and Sarvak formations, the thickness of the layers, and the different fragility properties of these two formations in the two regions, which creates a karstic aquifer with a very good potential in the Lali area

    Keywords: Karst, Drought, Remote sensing, Groundwater, Khuzestan
  • Mahdi Boroughani *, Sima Pourhashemi, Mahdi Zarei, Kazem Aliabadi Pages 14-28

    Due to the drought and land use changes in recent years, the phenomenon of storm dust in Iran is increasing as a dangerous environment. Dust influences climate change and human health, causing serious damage. The subject of this research is to identify and prepare a map of sensitivity of dust source area for controlling and determining the role of each of the factors affecting its occurrence using the regression tree data mining model (BRT) in eastern Iran. For this purpose, at first 147 dust source area were identified in the region and divided into two groups for modeling and evaluation. According to the studies, eight effective factors including land use, geology, slope degree, elevation, normalized vegetation index (NDVI), distance from the river, wind speed and rainfall were identified and the layers of these factors were prepared in GIS environment. To evaluate the results, the ROC curve was used. The results showed that the BRT model with the area under the curve (79.6) had a good performance in producing a dust sensitivity map in the study area. Based on the results of the model, vegetation index, elevation and slope had the most impact on the occurrence of dust in the region.

    Keywords: Dust source area, BRT model, Sensitivity zoning, East of Iran
  • Somayeh Yosefzadeh, Reza Ghazavi*, Siyamak Dokhani Pages 29-43

    Drought is one of the most prevalent and dangerous disturbances around the world, which cause significant economic and agricultural losses. Kerman province located in the center of Iran is in the first places of drought. The purpose of this research was to investigate the meteorological and hydrological drought condition of the study area. The relationship between meteorological and hydrological drought was also investigated. For this propose, 11 hydrometric stations and 10 precipitation hydrometric stations were extracted. The hydrological and drought indicators were measured using SPI and SRI were calculated at different time scales. Then, the relationship between meteorological drought and hydrological drought, as well as the relationship between meteorological drought with hydrological drought occurring with different time delays, were analyzed using Pearson correlation. The comparison between SPI and SRI indexes showed that in all meteorological stations, drought periods have increased since 2000. The highest correlation between these two types of droughts in the region was related to 48 month periods. The results showed that hydrological drought severity is more than meteorological drought in the region. At the beginning of the study period, meteorological droughts have not an important different with hydrological droughts; however, since the year 2004, the severity of hydrological drought has increased continuously in the region. The correlation between SPI and SRI index at different stations was not the same. The results of the Pearson correlation between SPI and SRI index with delay of 1, 2, 3 and 4 months showed that the highest correlation between SPI and SRI were occurred for the same period. These results also indicate that meteorological droughts immediately affect the river flow and consequently, the hydrological drought was happened

    Keywords: Drought, SPI Index, SRI Index, Pearson correlation, Kerman Province
  • Esmaeil Silakhori*, Majid Ownegh, Mojtaba Soleimani Sardo Pages 44-59
    Introduction

    Among the global issues, climate change, desertification, and water shortage are the three major crises in the 21st century. Desertification is challenged universally and its consequences are threatening human life and natural ecosystems. Desertification, the process of land degradation in arid and semi-arid lands, is one of the most complicated problems that can occur globally, regionally and nationally scales. Some of the effective factors on desertification include climate change, overgrazing, over-drafting of groundwater, deforestation, over-exploitation of natural lands which varies from region to region. According to reports, approximately 80% of Iran is located in the arid and semi-arid area and approximately 35 % of this area is prone to desertification. On the other side, to achieve sustainable development, the evaluation of desertification risk and its vulnerability is needed to be used as an effective tool for assessing qualitative and quantitative aspects of desert lands. This will help planners identify the critical points to guide them toward the low-risk areas and also to prevent the waste of facilities and limited resources. For this purpose, it is necessary to recognize the desertification indicators to provide a model for assessment of the desertification severity and its risk. This study was aimed to investigate the desertification hazard and its risk in Bashtin, Sabzevar by the Topsis-GIS method. 


     Material and Method

     For modeling, the spatial distribution of desertification risk in Bashtin, Sabzevar, the TOPSIS, and GIS models were used. The Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) is a multi-criteria decision analysis method, which was originally developed by Hwang and Yoon in 1981 with further developments by Yoon in 1987, and Hwang, Lai and Liu in 1993. The TOPSIS concept is based on the shortest geometric distance from the positive ideal solution (PIS) and the longest geometric distance from the negative ideal solution (NIS). In this study, the principal indices of desertification were determined, and the effective indicators in Bashtin, Sabzevar were chosen among the different indices identified for the desertification phenomenon. To complete the desertification hazard assessment, the IMDPA model parameters were given to the experts' group consisting of nine experts and six parameters (geology, dryness, annual precipitation, soil salinity, soil texture and the percentage of vegetation) were selected, using Delphi and AHP methods. Also, the elements at risk and their vulnerability were prepared, and finally the risk map was established upon them. To assess the risk of desertification, each indicator was classified and standardized based on the IMPDA model using ArcGIS software. The indices were weighted by the use of the Analytical Hierarchy Process (AHP). To integrate the standardized maps and calculate desertification risk, the TOPSIS techniques and GIS operators were used. The desertification risk in the study area was achieved using the following equation: R=H×E×V, where: H: is the desertification hazard, E: the elements at risk and V: the vulnerability map at each pixel in the raster that is formed.

    Results

     The results showed that the soil and water salinity were the most effective factors in the desertification of Bashtin. Most of the region classified into the hazard class II (35/54%) and the minimum of the area is located in class I (8/05%). Critical classes of desertification hazard (IV and V) cover 50% of the area. These areas are mostly located near Kal-e Shour and in the southern agricultural lands of the city. Also, Most of the region (56/68%) is classified into the risk class II. The statistical analysis shows a statistically significant difference (at a level of 99%) between the spatial distribution of risk and hazard classes in the Bashtin region.

    Conclusion

    Based on the desertification risk map, it can be concluded that most of the area is located in the moderate class of desertification risk. According to the findings, the villages, roads, and wells are at higher risk of desertification. Upon the obtained results, the western part of Sabzevar city along the Sabzevar-Tehran road was classified into a severe risk of desertification. This is due to the high vulnerability of risk elements with severe hazard class that has increased in the risk class which led to the critical condition of desertification. In this regard, the desertification risk map can be used to prioritize the Bashtin area to de-desertification programs.

    Keywords: Desertification hazard, Desertification Risk, Bashtin, TOPSIS, GIS
  • Mohammad Amin Ghalenovi, Seyedeh Fatemeh Babaei Pahnehkolai, Abdullah Darzi Naftchali*, Reza Javid Sabbaghian Pages 60-73
    Sustainable development of agriculture is facing with several challenges such as climate change resulting change in the pattern of weather parameters as well as crop water requirements. In this research, due to the important role of agricultural activities whitin Urmia Lake Basin in the production of various agricultural products such as wheat, the possibility of supplying the plant's water requirement from green water and drought and evapotranspiration (ET) changes under climate change were investigated. Using the SDSM model and baseline meteorological data (1967-2015) of Tabriz and Urmia stations, meteorological data for the future period (2016-2100) was projected under RCP2.6 and RCP8.5 scenarios. Reference ET and the severity of drought were assessed by using the FAO-Penman-Monteith equation and the SPI drought index, respectively. The SDSM model had a relatively good performance and accuracy in estimating rainfall and ET in the study area. The findings of the study indicated an increase of 63 and 3% in the average rainfall of the future period for Tabriz and Urmia stations, respectively, and a reduction in severity of drought compared with baseline period. Under climate change, the average of annual ET of Tabriz and Urmia stationswill be decreased by 3 and 1.5%, respectively, and the amount of green water will be increased.
    Keywords: DownScaling, Wheat Water requirements, CanESM2, SDSM
  • Hamid Saeidi, Gholam Reza Lashkaripour*, Mohammad Ghafoori Pages 74-88

    Evaluation of Earth Fissures Caused by Land Subsidence in Kashmar-Bardaskan Plain,NortheastIran

    Keywords: Earth Fissure, Land Subsidence, Differential Subsidence, Groundwater decline, Fine-grained