ارزیابی تغییرات سطح آب دریاچه ارومیه و خشک شدن تدریجی دریاچه ارومیه با استفاده از داده های ماهواره لندست در نرم افزار ENVI

 

بررسی تاثیرات خشک شدن دریاچه ارومیه بر اقلیم محلی

چکیده

خشک شدن سریع دریاچه ارومیه درسال های اخیر می تواند بر اقلیم محلی منطقه اثرگذار باشد. هدف این مطالعه بررسی تاثیرات کاهش سطح آب دریاچه ارومیه بر برخی پارامترهای اقلیمی می­باشد. در این پژوهش از داده­های تصاویر ماهواره­ای سال­های 1976، 1989، 2000، 2006 و 2010 و داده­های آماری ایستگاه­های هواشناسی ارومیه، تبریز و خوی در بازه زمانی از 1976 تا 2010 استفاده شده است. تغییرات مساحت سطوح پوشیده از آب دریاچه ارومیه از روی تصاویر ماهواره­ای با استفاده از نرم افزار­های ENVI4.8 و ArcGIS10.1 بعد از آماده سازی­های لازم با روش بصری اندازه­گیری شده است. شاخص­های دومارتن و دامنه شبانه­روزی دما (DTR) برای بررسی تغییرات محلی اقلیم محاسبه شده و پارامترهای تعداد روزهای با دیدافقی کمتر از 2 کیلومتر و نیز تعداد روزهای با گردوغبار از داده­های هواشناسی استخراج شده است. نتایج این بررسی­ها نشان داده است که همراه با کاهش سطح آب دریاچه اقلیم منطقه طبق دوشاخص مورد استفاده به سمت خشک شدن پیش رفته و میزان هوآویزهای جو طبق دو پارامتر مورد استفاده افزایش یافته است. بنابراین، می­توان نتیجه­گیری نمود که کاهش مساحت دریاچه تاثیرات اقلیمی و جوی در منطقه داشته که این امر می­تواند سبب آسیب­های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی شود.

واژه های کلیدی: دریاچه ارومیه، تغییرات اقلیم محلی، دامنه شبانه­روزی دما (DTR)

مقدمه ای درباره خشک شدن دریاچه ارومیه

دریاچه ارومیه به عنوان بزرگترین دریاچه بسیار شور جهان و بزرگترین دریاچه در خاورمیانه می­باشد. این دریاچه دارای منشا تکتونیکی می­باشد که در آخرین دوره یخچالی شکل گرفته است. نوسانات سطح آب در این دریاچه حدود 1 متر بوده و دارای نوسانات دوره­ای حدود 4 متر می­باشد (UNEP, 2012 ). طبق کنوانسیون رامسر در سال 1971 این دریاچه بعنوان یه تالاب دارای اهمیت بین­المللی می­باشد که زیستگاه فصلی بسیاری از گونه­های پرندگان مهاجر می­باشد (Alavipanah and Nezammahalleh, 2013). وجود این دریاچه از جنبه­های زیست محیطی، اقتصادی و گردشگری، رفاه جوامع انسانی محلی از گذشته تا زمان حال دارای اهمیت بوده ومی­بایست برای نسل­های آینده حفظ شود.

دریاچه ارومیه در سال­های اخیر در حال خشک شدن می­باشد (UNEP, 2012)، بطوریکه کاهش مساحت سطحی دریاچه به آسانی از روی تصاویر ماهواره­ای قابل مشاهده است. این فرایند خشک شدن یا کاهش سطح دریاچه می­تواند در نتیجه ترکیبی از عوامل متعددی شامل خشکسالی، افزایش بیش از اندازه در انحراف آب از سطح حوضه آبریز آن برای کشاورزی و نیز مدیریت نادرست باشد (UNEP, 2012). احداث بزرگراه از وسط دریاچه با پل میانگذر که از سال 1979 شروع و نا تمام رهاشده بود مجدد در سال 2000 شروع و تا سال 2008 به اتمام رسید. این مساله اکولوژیکی می­تواند منجر به ایجاد زمین­های پلایا، افزایش شوری، فروپاشی زنجیره غذایی، از بین رفتن زیستگاه­های تالابی، توفان­های گردوغبار و ریزگردها، تغییر اقلیم محلی و ایجاد اثراتی منفی روی کشاورزی، معیشت، و سلامت منطقه بشود. بنابراین، نابودی این دریاچه می­تواند فاجعه­ای طبیعی باشد که خسارات زیادی برای جوامع انسانی به همراه داشته باشد. به عبارتی می­توان گفت خشک شدن این دریاچه می­تواند منشاء مخاطرات طبیعی در آینده باشد.

هدف این مقاله

هدف این پژوهش بررسی ارتباط تغییرات مساحت سطحی دریاچه ارومیه در طول زمان با پارامتر­های اقلیمی و هواشناسی و همچنین درک تاثیرات این تغییرات سطح زمین بر تغییر آب و هوای محلی می­باشد. به این منظور از مقایسه داده­های تصاویر ماهواره­ای با آمارهای هواشناسی منطقه و شاخص­های اقلیمی استفاده شده است. در ادامه داده­های مورد استفاده و روش­های تحلیل بیان می­شود و سپس به بحث در خصوص نتایج بدست آمده و در بخش آخر نتیجه­گیری ارائه می­شود.

 مشاهده پارامترهای جوی بصورت زنده (live) از روی ماهواره آنلاین

داده ­ها و روش­ها

دراین پژوهش از تصاویر ماهواره لندست شامل سنجنده­های [1]MSS با درجه تفکیک 60 متر مربوط به سال 1976، TM[2] با درجه تفکیک 30 متر مربوط به سال 1989 و  ETM+[3] بادرجه تفکیک 30 متر برای سال­های 2000، 2006 و 2010 استفاده شده است. این تصاویر از سایت زمین­شناسی آمریکا بصورت تصحیح شده و دارای مختصات برگرفته شده است. داده­های آماری ایستگاه­های سینوپتیک خوی، ارومیه و تبریز برای استخراج آمارهای بارش، دما، دید افقی و تعداد روزهای با توفان گردوغبار از سال 1951 تا 2010 مورد استفاده قرار گرفته است. ارتفاع سه ایستگاه تبریز، ارومیه و خوی به ترتیب 1361، 1315 و 1103 بوده و موقعیت این ایستگاه­ها در شکل 1 مشاهده می­شود. این داده­ها بانک اطلاعاتی سازمان هواشناسی ایران دریافت شده است.

اطلاعات ایستگاه های آب و هوایی استان های شمال غربی

[1] Multi Spectral Scanner

[2] Thematic Mapper

[3] Multispectral Thematic Mapper

 

بررسی تغییرات مساحت سطحی

برای اندازه­گیری مساحت دریاچه از رقومی­سازی باندهای مادون قرمز تصاویر ماهواره­ای لندست استفاده شده است. محدوده خط ساحلی در نرم­افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) با تفسیر چشمی رقومی ­سازی شده است. در تصاویر ماهواره­ای آب در باندهای مادون قرمز بیشترین میزان جذب را داشته و عدد رقومی پهنه­های آبی بسیار پایین­تر از سایر پهنه­ها در این باندها می­باشد. برای افزایش دقت محدوده­های مرزی از روش های فیلترهای بارزسازی تباین در نرم­افزار ENVI 4.8 استفاده شده است. از آنجایی که در برخی سال­ها تمامی پهنه دریاچه در یک تصویر قرار نمی­گرفت با استفاده از کنار هم گذاشتن چند تصویر، پهنه دریاچه تکمیل شده است. پس از تهیه نقشه سطح دریاچه برای هر سال، مساحت هر نقشه مربوط به هر سال نمونه محاسبه شده است.

تصویر آموزش تبدیل فایل cad dwg به لایه های GIS روی سیستم برنامه pro arcgis
تصویر نگاره محصول مجازی دانلودی کار با جداول اطلاعات توصیفی در پرو attribute table in arcgis pro
متن مقاله مطالعه نقشه ها و اطلاعات مکانی جغرافیایی محیطی طبیعیت شهری روستایی لوکیشن
آموزش سنجش از دور آنلاین بدون نصب نرم افزار و برنامه روی مرورگر اینترنتی
تصویر ویدئوی آموزشی دانلودی آموزش پروژه محور ابزارهای تحلیل و زمین آمار در ارک جی ای اس پرو
تصویر محصولات دانلودی نرم افزار ArcGIS Pro ویدئوهای آموزشی جی ای اس پرو فوری آموز آنلاین با دانلود فوری
متن مقاله مطالعه نقشه ها و اطلاعات مکانی جغرافیایی محیطی طبیعیت شهری روستایی لوکیشن
نگاره محصول دانلودی آموزش توپولوژی Topology در ArcGIS Pro
نگاره محصول ویدئوی دانلودی ویرایش edit در ArcGIS Pro
تصویر فایل ویدئویی سیستم مختصات در ArcGIS Pro
this is alt text for image of Google Earth لندفرم های ژئومورفولوژی ایران
this is alternative text for Google Earth معادن فعال و غیر فعال ایران با اسامی مالکین و نوع معدن
تصویر تالاب های کل ایران در گوگل ارث
فایل اتوکد طرح تفصیلبی شهر کرج
طرح تفصیلی شهر زرین رود استان زنجان
فایل اتوکد طرح تفصیلبی شهر تبریز
زنجان طرح تفصیلی پیشنهادی شهر سجاس زنجان
زنجان طرح تفصیلی شهر سهرورد
فایل اتوکد طرح تفصیلبی شهر شیراز
فایل اتوکد طرح تفصیلبی شهر سمنان
زنجان طرح تفصیلی شهر دندی زنجان
فایل اتوکد طرح تفصیلبی شهر اردبیل
فایل اتوکد طرح تفصیلبی شهر آمل
تصویر محصول فایل گوگل ارث پهنه های زراعت دهه 40 و زراعی دهه 30 از روی عکس هوایی و نقشه توپوگرافی
چشمه های آب گرم و معادن آب گرم ایران در گوگل ارث
تصویر نقشه بافت فرسوده تهران
تصویر محصول ویدئوی آموزشی تبدیل جدول لایه جی ای اس به جدول اکسل
نقشه مرز مناطق 22 گانه و نواحی محلات شهر تهران در گوگل ارث
قراردادن اسم لایه در فیلد ویدئوی آموزشی
موقعیت مکانی قنات های همه شهرستان ها در گوگل ارث
عکس هوایی ژئورفرنس شده قم سلفچگان سال 1347
تصویر طرح تفصیلی شهر Semnan City تفصیلی شهر سمنان
محصول دانلودی طرح تفصیلی شهر جزیره کیش Kish Island
متن جایگزین تصویر محصول دانلودی طرح تفصیلی شهر ایلام استان ایلام فایل CAD
متن جایگزین تصویر طرح تفصیلی شهر جزیره قشم Qeshm Gheshm
تصویر محصول دانلودی طرح تفصیلی شهر اهواز Ahwaz
تصویر محصول نقشه استان های غربی ایران- محصول فوری آموز
استان های شمال غرب کشور
تصویر کالای دیجیتال لایه های جی ای اس شهر سلطانیه
تصویر کالای دیجیتال لایه های جی ای اس شهر ابهر
لایه های GIS شهر زنجان
تصویر محصول دیجیتال و کالای دانلودی طرح تفصیلی شهر پل دختر
تصویر محصول دانلودی فایل طرح تفصیلی شهر ساری مرکز استان مازندران
پهنه بندی سیلاب در قالب سند 2030 با فرمول نویسی پایتون در GIS
یادگیری مدلسازی در ارک جی ای اس پرو
تصویر محصول خطر سیل و پهنه بندی سیلاب استان تهران
دانلود محصول گوگل نقشه های محتمل رانش زمین
دانلود محصول | لکه های مجاز کشاورزی آبی و مجوز چاه مصوب جهاد کشاورزی در در Google Earth
تصویر محصول فایل اتوکدی طرح تلصیلی شهر قزوین
لایه گوگل ارث زمین شناسی ایران
ایکون محصول نقشه کی ام ال قنات های مجاورت شهر تهران
آموزش ویدئویی ساخت نقشه متحرک و نمایش اثرگذار اطلاعات مکانی
تصویر محصول ژئودیتابیس لایه های حوضه ابریز شیرین رود و لایه های مختلف
لایه های GIS و اکسل حوضه آبخیز رودبار
تصویر محصول لایه های جی ای اس حوضه کسیلیان رودخانه تالار بابل
محصول لایه های حوضه آبخیز دودانگه ساری
آموزش تحلیل شبکه در جی ای اس
دانلود نقشه و مشاهده گسل های ایران در Google Earth و بررسی آسیب پذیری
جانمایی زمین روی نقشه یو تی ام
دانلود ویدئوی جداسازی یک شیپ فایل به چندین لایه براساس دسته بندی یک ستون از جدول
دانلود ویدئوی جداسازی یک شیپ فایل به چندین لایه براساس دسته بندی یک ستون از جدول
دانلود ویدئوی جداسازی یک شیپ فایل به چندین لایه براساس دسته بندی یک ستون از جدول

شاخص دومارتن [1]

با توجه به رابطه تجربی بین درجه حرارت و مقدار بارش می­توان با استفاده از رابطه زیر که توسط دومارتن ارائه شده میزان خشکی اقلیم را دریک منطقه مشخص نمود.

دانلود GIS آمار ایستگاه های هواشناسی استان های ایران

(1)                                                                                                                                

که در این رابطه I ضریب خشکی، T درجه حرارت سالانه ()، وP متوسط بارندگی سالانه (mm) می­باشد. با بدست آوردن مقدار I شش نوع اقلیم را برای یک منطقه می­توان پیشنهاد نمود (جدول 1).  

 

ردیف

نوع اقلیم

محدوده ضریب خشکی دومارتن

1

خشک

کوچکتر از 10

2

نیمه خشک

10 تا 9/19

3

مدیترانه ای

20 تا9/23

4

نیمه مرطوب

24 تا 9/27

5

مرطوب

28 تا 9/34

6

بسیار مرطوب

بزرگتر از 35

جدول 1 ضریب خشکی دومارتن و انواع اقلیم.

شاخص دامنه شبانه­ روزی ([2]DTR)

شاخص اختلاف دامنه دما DTR برای نمایش تغییرات اقلیمی، بخصوص برای تغییرات اقلیمی که در نتیجه فعالیت­های انسانی، مناسب­ترین شاخص می­باشد. شاخص DTR از اختلاف میانگین بیشینه و کمینه دمای روزانه بدست می­آید. گاز­های گلخانه­ای و هواویزها موجب کاهش این شاخص می­شوند.مطالعات نشان می دهد که این شاخص نشان­دهنده حالت تغییرات اقلیم محلی است و این تغییرات مستقل از تغییرات اقلیمی جهانی می­باشد. در این پژوهش نیز از این شاخص به منظور بررسی تاثیر کاهش سطح آب دریاچه ارومیه در تغییرات اقلیمی منطقه استفاده شده است.

 به دلیل تاثیر حالت تعدیل کننده آب معمولا در ایستگاه­های اطراف مناطق ساحلی بیشینه و کمینه دما اختلاف کمتری نسبت به مناطق غیر ساحلی دارند. بنابراین، کاهش سطح آب دریاچه و افزایش خشک منطقه می­تواند موجب تغییر مقادیر کمینه و بیشینه دما شود و در حالت کلی افزایش این شاخص نشان دهنده تغییر اقلیم منطقه به سمت حالت خشک می­باشد.  

دید افقی و تعداد روزهای گردوغبار

با افزایش خشکی در منطقه احتمال افزایش گردوغبار و نیز ایجاد توفان­های گردوغبار را می­توان انتظار داشت. به عبارتی، با خشک شدن بیشتر دریاچه ارومیه و افزایش سطوح نمک در سواحل آن می­توان انتظار داشت که دیدافقی در منطقه به تدریج کاهش یابد و در نتیجه تعداد روزهای با دید کمتر از 2 کیلومتر افزایش یابد. به عبارت دیگر، افزایش تعداد روزهای با دید افقی کمتر از 2 کیلومتر می­تواند شاخصی از آلودگی منطقه از نظر ریزگردها باشد. بنابراین، در این تحقیق افزایش تعداد روزهای با دیدافقی کمتر از 2 کیلومتر نشان­دهنده بیشتر شدن تاثیر خشک شدن دریاچه ارومیه در میزان هواویزهای جو بوده است. 


[1] De Martonne

[2] Diurnal Temperature Range