حوضه آبریز کارون شمالی، یکی از مناطق برف گیر کشور بوده و نزولات برفی آن، نقش بسیار زیادی در وضعیت تامین منابع آبی مناطق مرکزی و جنوبی کشور دارد. در این پژوهش سعی شده است تا تغییرات سطح پوشیده از برف در حوضه مورد تحقیق بررسی شد. دستیابی به این اطلاعات در مناطق مرتفع و صعب العبور، تنها به کمک تکنیک سنجش از دور امکان پذیر است. سنجنده MODIS دارای باندهای طیفی متعدد، ولی سنجنده +ETM دارای قدرت تفکیک مکانی بهتری است. هدف از این تحقیق، پایش، مقایسه و پهنه بندی برف از داده های سنجنده های MODIS و +ETM در محدوده بخش شمالی حوضه آبریز کارون به عنوان یکی از نواحی برف گیر ایران است. نتایج برآورد سطوح پوشیده از برف از سال 2000 تا 2015 نشان داد که سنجنده MODIS بیش برآوردی معادل 95/26 درصد نسبت به سنجنده +ETM داشت. رابطه یک به یک بین تغییرات پوشش برف از دو سنجنده نسبت به یکدیگر پس از نمونه برداری مجدد نشان داد که با افزایش سطح پوشیده از برف، انحراف از خط برازش، افزایش، اما شیب خط به میزان اندکی کاهش یافته است (3159/1 در مقابل 3014/1). به طور کلی، نتایج نشان داد که سنجنده های MODIS و +ETM کارآیی خوبی در پایش های زمانی، مکانی و پهنه بندی سطوح پوشیده از برف دارند، اگرچه تفکیک مکانی مناسب سنجنده +ETM می تواند میدان های کوچک پوشیده از برف را بهتر از سنجنده MODIS تخمین زده و پهنه بندی نماید.

مطالعه ی وضعیت خشک سالی به عنوان نوعی مخاطره ی طبیعی به منظور تخفیف اثرات آن، اهمیت زیادی دارد. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات مکانی و زمانی خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژیک در حوضه ی آبخیز کارون شمالی است. بنابراین با استفاده از اطلاعات هواشناسی و هیدرولوژیکی و با استفاده از شاخص های: DI، Zscore، SRI، SDI، SWI و GRI رخدادهای خشک سالی تعیین شد. سپس بر اساس اطلاعات به دست آمده از این شاخص ها، پهنه بندی شدت خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژی با روش کریجینگ و IDW (با توان 1، 2، 3 و 4) انجام شد. نتایج نشان داد که خشکسالی هواشناسی در حوضه ی آبخیز کارون شمالی در سال آبی 87-86 بیشترین شدت را داشته است خشکسالی آب های سطحی در همان سال و هم زمان با شروع خشک سالی هواشناسی در حوضه اتفاق افتاده است اما در سال آبی بعد غالب است. خشکسالی آب های زیرزمینی نیز در سال 88-87 شدیدتر است. از این نظر خشکسالی آب زیرزمینی نسبت به خشکسالی هواشناسی با یک سال تأخیر رخ داده است. نتایج پهنه بندی حاکی از آن است که روش زمین آماری کریجینگ با مدل های گوسی و نمایی از توانایی بالایی در پهنه بندی خشکسالی برخوردار است. همچنین نقشه ی حاصل نشان می دهد بخش شرقی حوضه نسبت به بخش های دیگر بارش کمتری دریافت کرده است. از پهنه بندی خشک سالی آب زیرزمینی نیز این نتیجه به دست می آید که بخش های شرقی دشت های حوضه از خشکسالی شدیدتری برخوردارند؛ و به طور کلی خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه ی آبخیز کارون شمالی در پهنه ی جنوب و جنوب شرقی شدت بیشتری دارد.

تنش های آبی ناشی از تغییرات اقلیمی، افزایش دما و کاهش سطح پوشش برف از چالش های امروزة جهان است. با توجه به اینکه آبدهی رودخانة کارون به شدت تحت تأثیر ذخایر برف در بخش های شمالی آن است، پیامدهای هیدرولوژیک افزایش دمای کمینه در چهار ایستگاه بروجن، لردگان، یاسوج، و کوهرنگ با کمک داده های هیدرومتری (2014-1978) و تصاویر ماهواره ای 2014-2000 بررسی شد. نخست با آزمون من-کندال روندِ داده ها تعیین شد و سپس دمای کمینه دوره 2040-2011 منطقه در مدل CMPI5 با سناریوهای RCP4. 5 و RCP8. 5 برآورد شد. نتایج نشان داد دمای کمینه در ماه های سرد دارای روند افزایشی و تعداد روزهایی با دمای صفر و کمتر، سطح پوشش برف و میزان آبدهی حوضه دارای روند کاهشی است. یافته های مدل CMPI5 نیز نشان داد دمای کمینه در ایستگاه های مطالعاتی بین 8/0 تا 4/4 درجة سلسیوس به ویژه در فصل سرد افزایش می یابد که در تداوم روند فعلی است. همچنین، مشخص شد در آینده، با توجه به روند دمای کمینه، سطح پوشش برف و آبدهی رودخانه در فصل بهار بین 35 تا 60درصد کاهش و فقط بین 7 تا 15درصد در ماه های نوامبر و دسامبر افزایش خواهد داشت.

تحقیق حاضر با هدف بررسی رابطه زمانی و مکانی خشکسالی های هواشناسی، هیدرولوژیکی و شناسایی خشکسالی در حوضه آبریز سد کارون یک انجام شده است. داده های آماری هواشناسی بین سال های 1993 تا 2017 به عنوان طول دوره آماری انتخاب شد. رابطه بین شاخص های خشکسالی هواشناسی با هر یک از شاخص های خشکسالی هیدرولوژیکی و شناسایی خشکسالی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که خشکسالی هیدرولوژیکی در ادامه خشکسالی هواشناسی رخ داده و از همبستگی بسیار بالایی با خشکسالی هواشناسی برخوردار بوده است. شدیدترین خشکسالی بین سال های 2006 تا 2011 رخ داده است. بررسی ها نشان داد هر سه سال یک بار حوضه با یک خشکسالی هواشناسی و سپس خشکسالی هیدرولوژیکی همراه می شود. نتایج نشان داد بیشترین همبستگی مربوط به شاخص هواشناسی 12 ماهه با سه ماه تأخیر و شاخص هواشناسی و هیدرولوژیکی 6 ماهه با سه ماه تأخیر و شاخص خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی سه ماهه با دو ماه تأخیر است. لذا می توان نتیجه گرفت که خشکسالی هیدرولوژیکی تقریباً با دو تا سه ماه تأخیر خود را در کل حوضه آبریز نشان می دهد و هرچه از این زمان یعنی 4 ماه یا بیشتر می شود همبستگی بین این دو شاخص از بین می رود و کاهش می یابد. همچنین با توجه به پهنه بندی های خشکسالی مشاهده شد که در طول دوره آماری مورد بررسی از سال 1993 تا 2009 اکثر خشکسالی ها ناشی از کاهش بارش در شمال غرب حوضه کارون یک رخ داده است و این مسئله با کاهش میزان رواناب در ایستگاه های هیدرومتری خود را نشان داده است. البته در سال های 2009 تا 2012 وضعیت رواناب به طور موقت بهبود داشته است و از سال 2012 تا 2017 مجدد وضعیت خشکسالی ها از منظر مکانی به روال قبلی بازگشته است.

لطفا برای مشاهده متن چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.