تحلیل رابطهی بین خشکسالی و نوسانات آبهای زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت زرند، استان کرمان)

خشکسالی آب زیرزمینی به عنوان یک پدیده طبیعی دارای پیامدهای منفی اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی زیادی است. پایش منظم خشکسالی آب زیرزمینی بدلیل وابستگی انسان به این منبع آبی اهمیت شایانی دارد که در این خصوص، معیارهایی توسط محققان مربوطه ارائه گردیده است. به عنوان نمونه، (Namias,۱۹۶۶) در تحلیل طبیعت و دلایل خشکسالی شمال ایالات متحده طی دوره (۱۹۶۲-۶۵) روشی را که میتواند در تشخیص آزمایشی خشکسالی استفاده شود به کار گرفته ومناطقی را که دچار خشکسالی بودهاند با به کار بردن تناوب فصلی بارش در نواحی همگن این کشور تشریح کرده است. مطالعات خشکسالی و اثرات مخرب آن، بعد از سال ۱۹۷۰ شکل جدیدتری به خود گرفت و مطالعات عمیقی در بروز پدیده خشکسالی به خصوص بین دانشمندان اروپایی صورت گرفت. در بین شاخصهای متنوع در پایش خشکسالی اقلیمی، شاخص (Mckee et al,۱۹۹۳) SPI به عنوان شناخته شدهترین شاخص، به لحاظ دسترسی ساده به داده آن (بارش)؛ امکان محاسبه در هر مقیاس زمانی؛ محاسبه بزرگی، فراوانی و تداوم؛ تشخیص سریع رطوبت خاک و امکان نمایش توزیع مکانی مناطق تحت سیطره خشکسالی، به صورت گستردهای در سرتاسر دنیا مورد استفاده قرار میگیرد. (Amou et al,۲۰۰۱) در نتایج حاصل از تاثیر دوره های خشکسالی بر مدیریت منابع آب بوتسوانا نشان داد که فراوانی وقوع خشکسالی رو به افزایش است و خشکسالی یک تهدید عمده برای منابع آب بوتسوانا است. (Fowler,۲۰۰۲) خشکسالیهای منطقه یورک شیر انگلستان را مورد بررسی قرار داد و دریافت که خشکسالی در این منطقه طی ۲۰ سال گذشته منظم اتفاق افتاده است. (Yu et al,۲۰۰۲) در پژوهشی تاثیر تغییر اقلیم رویمنابع آ۶ب جنوب تایوان را بررسی کرد. نتایج نشان داد این وضعیت خطر مهمی برای آب و حتی رفاه اجتماعی- اقتصادی کشور میباشد. (Peters et al,۲۰۰۵) نشان دادند که کمبود پخش بارندگی در سراسر سیستم هیدرولوژیکی باعث میشود که خشکسالی در بخشهای مختلف سیستم هیدرولوژیکی منطقه (غیر اشباع، آب زیرزمینی اشباع، آب سطحی) رخ دهد. همچنین خشکسالیهای هواشناسی باعث کاهش سطح آب زیرزمینی شده و تعداد خشکسالیها علت جابجایی توزیع خشکسالی ها میباشد. (Panda et al,۲۰۰۷) در پژوهشی برای یافتن و شناختن روند تغییرات سطح آبهای زیرزمینی در منطقه اریسا هند و تاثیر خشکسالی و دخالت بشر از روشهای آماری استفاده کردند. نتایج نشان داد افت سطح آب به علت کمبود باران و دمای بالا است. (Khan et al ,۲۰۰۸) در بررسی رابطه ی بین خشکسالی و سطح آب زیر زمینی در یکی از دشتهای استرالیابه این نتیجه رسیدند که بین شاخص بارندگی معیار شده و سطح آب زیرزمینی منطقه ارتباط قوی وجود دارد. ( Mendicino et (al,۲۰۰۸ در پژوهشی، شاخص منابع آب زیرزمینی (GRI) را برای مناطق کالابریا با اقلیم مدیترانهای، برای دوره ۴۵ ساله بکار برده و با SPI منطقه، مقایسه نموده و به این نتیجه رسیدند که، همبستگی GRI و SPI در مقیاس زمانی طولانیتر، مناسبتر است. (Shahid & Hazarika,۲۰۱۰) تاثیر خشکسالی، بر منابع آب زیرزمینی در شمال بنگلادش را بررسی کردند. نتایج این تحقیق نشان داد که برداشت آب زیرزمینی در فصل خشک، تاثیر زیادی درافت آب زیرزمینی دارد. (Mishra & Sing,۲۰۱۰) در تحقیقی اشاره کرد که قدرت اصلی SPI این است که میتوان آن را برای مقیاس های زمانی متفاوت محاسبه کرد این تطبیق پذیری به کاربران SPI اجازه میدهد بر ای منابع آب کوتاه مدت مانند رطوبت خاک که برای تولید محصولات کشاورزی بسیار مهم است، و منابع آب بلند مدت از قبیل منابع آبهای زیرزمینی، جریانهای سیلابی، دریاچه ها و سطوح مخزن برنامه ریزی کنند. (Ezzine et al,۲۰۱۴) (Mishra & Sing,۲۰۱۱) در تحقیقی بیان داشته اند که شاخص بارندگی استاندارد شده برای هر منطقه ای با سابقه طولانی مدت بارش برای دوره زمانی مورد نظر محاسبه میشود این رکورد طولانی مدت به توزیع احتمال گاما برازش شده و سپس به توزیع نرمال تبدیل میشود. (Barkey And Bailey,۲۰۱۷) تاثیر، تغییرات اقلیمی و خشکسالی را بر حجم لنزهای حاوی آب زیر زمینی شیرین، در جزایر مارشال مطالعه کردند. نتایج آنان نشان داد، در شرایط خشکسالی، آب زیرزمینی شیرین جزایر کوچک افت زیادی را نشان می دهد. (Leelaruban et al,۲۰۱۷) بررسی رابطه شاخصهای خشکسالی و تراز آبهای زیرزمینی را انجام دادند. نتایج نشان داد SPI-۲۴ در خلال خشکسالی با تراز آب زیرزمینی رابطه خوبی دارد برای ۱۷ چاه از ۳۲ حلقه چاه، SPI-۲۴ بهترین همبستگی را نشان داد و برای ۱۲ حلقه از ۳۲ حلقه، SPI-۲۴ ضریب همبستگی -۰/۶ و یا قویتری داشت و برای چاههای دیگر، همبستگی منطقی خوبی وجود داشت. ( Paramudya (& Onishi,۲۰۱۸ شاخص بارش استاندارد SPI در اندونزی را ارزیابی کردند نتایج مطالعات آنها نشان میدهد شدت خشکسالی در ۲۰۱۵ بیشتر از باقی سالها بوده و به وضوح ناهنجاریهای اقلیمی طی دوره مطالعه شده قابل رویت است. (Balacco et al,۲۰۲۱) به بررسی آبخوان سالنتو در جنوب ایتالیا با شاخص SPI و GRI پرداختند. نتایج آنها نشان میدهد که SPI ۱۸ یک نامزد مناسب برای پیشبینی پاسخ آبهای زیرزمینی است. (بختیاری عنایت و همکاران ،(۱۳۹۴ در تحقیقی به بررسی تاخیر زمانی آثار خشکسالی اقلیمی SPI بر خشکسالی آبشناختی GRI دشت هشتگرد پرداختند. نتایج این تحقیق نشان داده است که از نظر خشکسالی آب-شناختی، پیزومترهای دشت هشتگرد در سه گروه متفاوت گروهبندی میشوند. (وردیپورآزاد و همکاران ،(۱۳۹۵ به بررسی اثر خشکسالی هواشناسی بر تغییرات عمق آب زیرزمینی دشت مشهد با استفاده از شاخصهای GRI و SPI پرداختند. نتایج حاکی از عدم همبستگی بالا بین GRI با SPI بود، اما در مقیاس طولانی مدت سه ساله همبستگی آنها بهتر بود. به دیگر عبارت خشکسالیهای هواشناسی با تاخیر فاز زمانی و بعد از سه سال بیشترین تاثیر خود را بر منابع آب زیرزمینی دشت میگذارند. همچنین در مقایسه فصول، زمستان نسبت به فصول دیگر به دلیل اینکه اغلب بارش در آن بهصورت برف بوده تغذیه و در آبهای زیرزمینی دارای بیشترین تاثیر را داشته، همبستگی بالاتری است. (خسروی دهکردی و همکاران ، (۱۳۹۸ خشکسالیهای آب زیرزمینی دشت شهرکرد را با استفاده از شاخص GRI و مدل زنجیره مارکوف مورد پایش و پیشبینی قرار دادند. نتایج مطالعات آنها نشان داد که روش زنجیره مارکوف در هر سه مرتبه از دقت خوبی در پیشبینی مقادیر شاخص GRI در یک، دو و سه ماه آینده برخوردار بوده است، لذا از آن میتوان برای پیشبینی خشکسالی آب زیرزمینی استفاده کرد.