بررسی اثر خشکسالی بر منابع آب استان کرمانشاه با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای TRMM

مطالعه تأثیرات خشکسالی بر منابع آبی در کشور ایران و به‌ویژه در نواحی کوهستانی به دلیل عدم پراکنش مناسب ایستگاه، نبود داده‌های طولانی‌مدت و نواحی فاقد آمار، همواره با مشکلاتی مواجه است. ازاین‌رو هدف اصلی این تحقیق بررسی خشکسالی‌های استان کرمانشاه و تأثیر آن بر منابع آبی با استفاده از داده‌های ماهواره‌‌‌ای TRMM و همچنین ارزیابی دقت آن‌ها در مقابل دادههای ایستگاه‌های سینوپتیک استان کرمانشاه است. برای رسیدن به این منظور از روش‌های آماری و سنجش‌ازدوری استفاده شد. داده‌های مورداستفاده شامل: داده‌های بارش 42 نقطه مدل TRMM با دقت مکانی 25/0× 25/0 درجه جغرافیایی، داده‌های بارش ایستگاه‌های زمینی استان کرمانشاه طی دوره 15 ساله 2014-2000 و داده‌های دبی چشمه‌های کارستی این استان می‌باشد. ارزیابی دقت داده‌های دو پایگاه داده با استفاده از آماره‌های R، R2، EF، IA، Slope، NRMSE و Bias در محیط نرم‌افزار متلب انجام شده است. ارزیابی دقت داده‌های مدل TRMM در مقابل داده‌های بارش ثبت شده ایستگاه‌های زمینی در مقیاس ماهانه نشان داد که داده‌های این ماهواره در سطح استان از دقت بسیار مناسبی برخوردارند و 70 تا 80 درصد واریانس بارش داده‌های ایستگاهی، به کمک داده‌های بارش این ماهواره تبیین می‌شوند. همچنین مقدار انحراف داده‌های ماهواره از داده‌های ایستگاهی بسیار ناچیز و کمتر از 10 میلی‌متر است. پایش خشکسالی در سطح استان کرمانشاه با استفاده از داده‌های TRMM و شاخص SPI در مقیاس‌های ماهانه، فصلی و سالانه نشان داد که معمولاً فراوانی خشکسالی در این استان بیش از ترسالی است اما شدت دوره‌های خشک کمتر از دوره‌های مرطوب است و چند دوره خشک توسط یک دوره مرطوب جبران می‌شود. توزیع زمانی نمرات استانداردشده بارش نیز نشان داد دوره‌های مرطوب عمدتاً در ابتدای دوره مطالعاتی و دوره‌های خشک در انتهای دوره مطالعاتی از تمرکز بیشتری برخوردارند. ازاین‌رو مقدار بارش استان در حال کاهش و سهم بارش‌های بهاری نسبت به بارش‌های پاییزه و زمستانه در حال افزایش است. نتایج حاصل از مقایسه داده‌های دبی و بارش و بررسی اثرات خشکسالی بر منابع آب نشان داد، ارتباط بسیار قوی بین بارش و دبی چشمه‌های کارستی استان کرمانشاه وجود دارد و خشکسالی‌های شدید هیدرولوژیک به‌شدت متأثر از کاهش ریزش‌های جوی است. بطوریکه مقدار همبستگی بین بارش و دبی چشمه های کارستی منتخب بین 77/0 تا 88/0 است و در بهترین حالت مقدار ضریب تعیین برای ایستگاه روانسر به 77/0 می رسد.

Keywords:

داده‌های شبکه‌ای , TRMM , ضریب کارایی , خشکسالی , کرمانشاه