Investigating the influencing factors in the fluctuations of the Caspian Sea water level
This Preprint With 108 Page And PDF Format Ready To Download
- I'm the author of the paper
Export:
Document National Code:
Index date: 14 March 2025
Investigating the influencing factors in the fluctuations of the Caspian Sea water level abstract
Investigating the influencing factors in the fluctuations of the Caspian Sea water level Keywords:
Investigating the influencing factors in the fluctuations of the Caspian Sea water level authors
پایلوت سازمان بنادر و دریانوردی
دکتری هواشناسی استاد دانشگاه علوم دریایی امام خمینی نوشهر
دکتری هواشناسی استاد دانشگاه علوم دریایی امام خمینی نوشهر
دکتری مدیریت رئیس دانشگاه
مقدمه/پیشینه تحقیق
دریای کاسپین بزرگ ترین دریاچه جهان است که در گذر سال ها دست خوش تغییراتی شده است. یکی از این موارد، تغییراتی است که در تراز سطحی این دریاچه اتفاق افتاده است. نوسانات زیادی که در تراز سطحی این حوضه اتفاق افتاده است، کانون توجهات بسیاری از پژوهشگران بوده است. از سال 1835 میلادی که اولین مشاهدات آبنگاری در دریای کاسپین صورت گرفت تاکنون سطح تراز بین سطوح ارتفاعی 25- تا 29- متر نسبت به دریای بالتیک یعنی به میزان 4 متر نوسان داشته است (علی نژاد تبریزی، 1396).
تراز کنونی آن بین 26- و 28- متر بر اساس سطح دریای بالتیک می باشد اما به لحاظ تاریخی در حدود 3 متر افت و خیز را در طول قرن بیستم تجربه کرده است، در حالی که در همین دوره زمانی، تراز جهانی اقیانوس ها در حدود 2 میلی متر در سال نوسان داشته است. بیش ترین و کم ترین تراز دریای کاسپین به ترتیب حدود 8/25- متر (تیرماه 1374) و 75/27- متر (آذرماه 1398) از سطح آب های آزاد می باشد. تراز دریای کاسپین در تاریخ 1 آبان 1399 حدود 74/27- متر اندازه گیری شده است که نسبت به زمان مشابه در سال گذشته حدود 5 سانتی متر کاهش داشته است و نسبت به سال 1397 حدود 15 سانتی متر کاهش داشته است
روش ها
پژوهش حاضر به صورت توصیفی، تحلیلی و آماری می باشد و در جمع آوری اطلاعات از روش کتابخانه ای و میدانی استفاده شده است.
نتایج
پژوهش حاضر با هدف بررسی عوامل تاثیرگذار در نوسانات سطح تراز آب دریای کاسپین صورت گرفته است. بر همین مبنا، با توجه به هدف و ادبیات موضوع و با استفاده از تحقیقات لازم و کافی، داده های پژوهش جمع آوری شده است. در این پژوهش ابتدا به بررسی عوامل تاثیرگذار در نوسانات سطح تراز آب دریای کاسپین پرداخته شده که یکی از این عوامل تبخیر آب می باشد. با توجه به افزایش دما در سال های اخیر، تبخیر آب دریا به مراتب بیش تر از دهه های گذشته بوده است. تبخیر آب دریا تاثیر مستقیمی بر نوسانات آب دریای کاسپین داشته است. عطایی و همکاران (2019) در پژوهشی به تغییرات طولانی مدت سطح دریای خزر بر اساس مدل موقت ERA و تخلیه رودخانه ها پرداختند. آن ها در پژوهش خود به این نتیجه رسیدند که دلیل اصلی کاهش سطح دریای خزر طی سالهای اخیر را افزایش تبخیر در مقایسه با بارندگی و تخلیه رودخانه های ورودی دانستند. هم چنین خوشروان و وفایی (1395) در پژوهشی به نوسانات سطح تراز آب دریای خزر (گذشته، حال و آینده) پرداختند. نتایج نشان می دهد که عوامل اقلیمی به عنوان مهم ترین علت تغییر سطح تراز آب طی دوره هلسون می باشند. طی دوره پلیستون پایانی تا انتهای هلوسن سطح تراز آب حدود 150 متر تغییر کرده است در صورت تداوم روند گرمایش زمین تخمین زده می شود که تا سال 2100 سطح تراز آب دریای خزر بیش از 1 متر کاهش یابد. نتایج تحقیقات عطایی و همکاران (2019) و خوشروان و وفایی (1395) با نتایج پژوهش حاضر هم خوانی دارد.
عامل بعدی که مورد بررسی قرار گرفت، میزان بارش باران در 30 سال اخیر بوده است. با توجه به بررسی های صورت گرفته، میزان بارندگی در طی سال های اخیر بسیار کاهش یافته و یکی از عوامل موثر در کاهش سطح آب دریای کاسپین بوده است. خیراله زاده و همکاران (1396) در پژوهشی به بررسی عوامل موثر بر تغییرات تراز آب دریای خزر با استفاده از آنالیز طیفی داده های تاید گیج ساحلی پرداختند. هم چنین اقتصادی و زاهدی (1389) در پژوهشی به مطالعه عوامل تاثیرگذار بر نوسانات آب دریای خزر جنوبی پرداختند. آن ها به این نتیجه رسیدند که افزایش بارندگی و کاهش تبخیر آب می تواند نقش مهمی در افزایش سطح تراز آب دریای خزر داشته باشد. نتایج این تحقیقات با نتایج حاصل از پژوهش حاضر هم خوانی دارد.
عامل دیگری که بر سطح تراز و افزایش نوسانات آب دریای کاسپین تاثیر دارد، افزایش دمای سطح دریا می باشد. نتایج تحقیقات عطایی و همکاران (2019) و خوشروان و وفایی (1395) با نتایج پژوهش حاضر در یک راستا است.
پیش بینی افزایش سطح تراز آب دریای کاسپین در آینده نیز در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. با مقایسه مقادیر واقعی و مقادیر پیش بینی شده سال 1399 به صحت و درستی مدل مربوطه پی برده شد، چون این مقادیر تقریبا بهم نزدیک هستند و اگر تفاوتی در آن ها ملاحظه می شود بخاطر مقدار خطایی است که نرم افزار دارد. تغییرات نمودار نشان از تغییر 10 سانتی متری در 10 سال آینده را دارد. دهباشی و همکاران (1396) در پژوهشی به تحلیل و پیش بینی نوسانات تراز آب دریای خزر با استفاده از مدل های استوکستیک سری زمانی پرداختند. نتایج پیش بینی در مدل های نهایی نشان میدهد عملکرد روش آریمای مکثر بر پایه تجزیه و تحلیل سری های زمانی، در برآورد و شبیه سازی رفتار استوکستیک تراز دریای خزر قابل قبول می باشد. ضمن آنکه طول دوره پیش بینی در مدل ها نسبت به تحقیقات گذشته افزایش قابل ملاحظهای داشته است. هم چنین رمضانی و همکاران (1388) در پژوهشی به پیش بینی تراز آب دریای خزر با تعمیم مفهوم فازی در رگرسیون خطی پرداختند. نتایج آزمایشات پیش بینی، بر روی داده های گذشته اعمال شده و مزایای روش پیشنهادی را بر حسب دقت تقریب و هم چنین توانایی تعمیم نشان داده شده است. در نهایت یک پیش بینی 10 ساله ای از تراز آب دریای خزر ارائه شده است. نتایج تحقیقات بابا گلی (1397)، دهباشی و همکاران (1396) و رمضانی و همکاران (1388) با نتایج پژوهش حاضر هم خوانی دارد.
بابا گلی در سال 1397 به مطالعه و پیش بینی نوسانات تراز سطحی دریای خزر پرداخت. تغییرات 10 ساله دما و بارش در ایستگاه ها نشان می دهد که دما در حال افزایش است که نشانه هایی از گرمایش زمین و تغییر اقلیم است که دراین بین ایستگاه بندر انزلی دارای بیش ترین ضریب افزایش است. نتایج مطالعات مربوط به دبی رودخانه های مهم ورودی به خزر نشان می دهد که تغییرات تراز سطحی بیش تر از الگوهای آب های ورودی اثر می پذیرد. بررسی های مربوط به ایستگاه های دیگر کشورها الگوهای مشابه با ایستگاه بندر انزلی را نشان می هد و در تمام ایستگاه ها در ماه های می تا جون بیش ترین تراز سطحی و ژانویه کم ترین تراز سطحی به ثبت رسیده است. در سال 2017 ایستگاه NeftyanyeKamniدارای بیش ترین تراز سطحی و بندر انزلی دارای کم ترین تراز سطحی است. با توجه به نتایج و این الگوها پیامدهایی را در این حوزه در آینده سبب می شود که مهم ترین آن خشک شدن خلیج گرگان و احتمال پیدایش ریز گردها، مشکلات اقتصادی و مشکلات زیست محیطی ازجمله نابودی ماهی های خاویار و گونه در حال انقراض فوک خزری است.
نتیجه گیری
نتایج نشان می داد که میزان بارش بر روی دریای کاسپین روند کاهشی و از طرف دیگر میزان تبخیر از روی دریای خزر روند صعودی دارد. علت اصلی روند افزایشی تبخیر از روی دریای کاسپین، روند افزایشی دمای سطح دریا می باشد که در طول 30 سال حدود 1.1 درجه سانتی گراد افزایش را نشان می دهد. دبی آب رودخانه ولگا روند کاهشی را نشان می دهد که دلیل آن میزان روند کاهشی بارش و احداث سد در مسیر رودخانه ها به سمت دریا می باشد. پیش بینی تراز آب دریای کاسپین در 10 سال آینده، کاهش 10 سانتیمتر از سطح دریا را نشان می دهد. به عنوان یک نتیجه کلی، تغییرات اقلیمی باعث کاهش بارش، افزایش دما و افزایش تبخیر و نهایتا کاهش سطح دریای کاسپین می باشد، بطوریکه این روند تا سال های آینده نیز ادامه خواهد داشت.
مراجع و منابع این Preprint: