تحلیل تغییرات آب و هواشناسی (اقلیمی) پارامترهای جوی (اتمسفری) در حوضه آبریز دریاچه ارومیه با سنجش از دور

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; Alavipanah and Nezammahalleh, 2013). 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 (Zeinoddini et al., 2009). این مساله اکولوژیکی می­تواند منجر به ایجاد زمین­های پلایا (Alavipanah and Nezammahalleh, 2013 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 (UNEP, 2012). 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.

 

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 2010مورد 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.

2 . 1 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 رقومی­سازی 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.



[1] Multi Spectral Scanner

[2] Thematic Mapper

[3] Multispectral Thematic Mapper

دریاچه ارومیه چه به دلیل تغییرات اقلیمی و یا مداخلات انسانی به سرعت در حال خشک شدن است. این مساله می­تواند در کوتاه مدت و بلند مدت تاثیرات زیان­آوری از جنبه های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی برای جوامع انسانی داشته باشد. در این مطالعه به بررسی تغییرات سطح آب دریاچه ارومیه و برخی شاخص­های اقلیمی مانند آمبرژه به منظور شناسایی تاثیرات مختلف خشک شدن دریاچه در دوره زمانی از 1976 تا 2010 پرداخته شده است. مطابق نتایج این مطالعه مساحت سطح آب دریاچه قبل از شروع احداث پل میانگذر روندی افزایشی بوده و پس از آن روندی کاهشی داشته است. همچنین نتایج نشان داد که کاهش مساحت سطحی دریاچه همراه با پیشروی اقلیم منطقه درجهت خشکی مطابق با شاخص دومارتن بوده است. از سوی دیگر، این کاهش مساحت با افزایش شاخص DTR همراه بود. به عبارت دیگر، با کاهش آب دریاچه و درنتیجه ضعیف شدن عامل متعادل کننده در منطقه اختلاف دمای بیشینه و کمینه افزایش یافته که نشان دهنده تغییرات اقلیم محلی در اطراف دریاچه بوده است. نتایج مربوط به دیدافقی و گردوغبار حاکی از آن است که میزان هوآویزها درطی بازه زمانی مورد مطالعه افزایش داشته است که احتمالا به دلیل افزایش سطوح نمک در اطراف سواحل دریاچه می­باشد. بنابراین، نتایج ترکیبی دو شاخص دومارتن و DTR بیانگر تغییرات اقلیم محلی و نتایج مربوط به دو پارامتر تعداد روزهای با دیدکمتر از 2 کیلومتر و تعداد روزهای گردوغبار نیز بیانگر افزایش میزان ریزگردها در جو منطقه می­باشد. بطور کلی می­توان نتیجه­گیری نمود که خشکی دریاچه موجب تغییراتی در اقلیم منطقه شده است.

تصویر محصول با نام فرمول آماده حساب کردن شاخص اقلیمی آمبرژه
اکسل آماده محاسبه مدل من کندال

مساحت سطوح پوشیده از آب دریاچه که از روی باندهای مادون قرمز تصاویر ماهواره لندست مربوط به سال­های 1976، 1989، 2000، 2006 و 2010 اندازه­گیری شده است، نشان می­دهد که مساحت سطوح آب این دریاچه ابتدا افزایش و سپس کاهش داشته است. این روند از سال 1976 تا 1989 هر سال بطور متوسط 16 کیلومتر مربع افزایش داشته، از سال 1989 تا 2000 بطور متوسط 58 کیلومتر مربع کاهش، از سال 2000 تا 2006 بطور متوسط 118 کیلومتر مربع کاهش داشته است. از سال 2006 تا 2010 این روند شدت قابل توجهی داشته بطور متوسط حدود 260 کیلومتر مربع در هر سال کاهش داشته است. مطابق جدول (2)، این روند از سال 1976 تا سال 1989 افزایشی بوده و از سال 1989 که احداث پل میانگذر تاحدودی انجام شده بود (Zeinoddini et al., 2009) روندی کاهشی داشته است که نشان­دهنده تغییر دریاچه به سمت خشک شدن می­باشد. لازم به ذکر است که در تصویر TM مربوط به سال 1989 وجود پل میان گذر از عرض دریاچه کاملا مشهود می­باشد.