تاثیرتغییر آب وهوا بر نیاز آبی برنج در استان مازندران
محورهای موضوعی : اقلیم شناسی
اسماعیل ایران نژاد
1
,
حسین محمدی
2
,
رضا برنا
3
1 - دانشجوی دکتری تخصصی آب و هواشناسی ، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استاد گروه جغرافیای طبیعی،دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، ایران
(hmmohammadi@ut.ac.ir) 09123849767
3 - دانشیار گروه جغرافیا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
کلید واژه: همبستگی, رگرسیون, : گیاه برنج, مدل XLSTAT و مدل CROPWAT,
چکیده مقاله :
چکیده در این تحقیق اثر تغییر آب و هوا بویژه مولفه های دما و بارش بر نیاز آبی برنج بررسی گردید. علاوه بر آن اثر متغیر دما بر تبخیر- تعرق در بازه زمانی سال های 1984 تا 2017 تحلیل شد. دراین مقاله داده هایی همچون تبخیر-تعرق پتانسیل(PET) ارائه و بررسی گردید، همچنین روش فائو-پنمن-مانتیث به عنوان معتبر ترین روش برای تخمین تبخیر-تعرق گیاه مرجع مورد استفاده می باشد. علاوه براین ها نیاز آبی گیاه و بارش موثر طی فصل رشد برنج مورد بررسی قرار گرفته شد. تمام این تحقیقات به کمک نرم افزار XLSTAT که نرم افزاری آماری است برای یافتن همبستگی و همچنین رگرسیون گیری مورد استفاده واقع شد. رگرسیون گیری و همبستگی به روش من- کندال انجام شد. نتایج حاصل از رگرسیون گیری و همبستگی به کمک روش من-کندال نشان داد که با روند افزایشی تغییر دما از سال های 1984 تا 2017 تبخیر- تعرق نیز افزایش یافته است و همبستگی قوی (95/0) بین تبخیر- تعرق و دما در این استان وجود دارد. به کمک نرم افزار CROPWAT نیاز آبی برنج در استان مازندران به دست آمد و جدول زمان بندی آبیاری نیز محاسبه شد. طبق محاسبات به دست آمده حداقل تبخیر- تعرق و نیاز آبی در مرحله اولیه رشد ( فروردین ماه ) و حداکثر آن در مرحله میانی ( اوایل تیر ماه ) است. برای استان مازندران در طول مدت دوره رشد برنج (اواسط فروردین-اواسط مرداد)، برای مثال زمانی که کل بارش در دوره رشد برنج 6/150 میلی متر باشد، مجموع آبیاری ناخالص9/411 میلی متر و مجموع آبیاری خالص3/288 میلیمتر، خواهد بود. این مقدار در سال های مختلف متفاوت می باشد که کمتر یا بیشتر از این مقدار است. از اینرو نیاز است به دلیل روند افزایشی دما در بحث مدیریت مصرف آب و روش های نوین آبیاری در منطقه و کشور توجه بیشتری صورت گیرد.
چکیده در این تحقیق اثر تغییر آب و هوا بویژه مولفه های دما و بارش بر نیاز آبی برنج بررسی گردید. علاوه بر آن اثر متغیر دما بر تبخیر- تعرق در بازه زمانی سال های 1984 تا 2017 تحلیل شد. دراین مقاله داده هایی همچون تبخیر-تعرق پتانسیل(PET) ارائه و بررسی گردید، همچنین روش فائو-پنمن-مانتیث به عنوان معتبر ترین روش برای تخمین تبخیر-تعرق گیاه مرجع مورد استفاده می باشد. علاوه براین ها نیاز آبی گیاه و بارش موثر طی فصل رشد برنج مورد بررسی قرار گرفته شد. تمام این تحقیقات به کمک نرم افزار XLSTAT که نرم افزاری آماری است برای یافتن همبستگی و همچنین رگرسیون گیری مورد استفاده واقع شد. رگرسیون گیری و همبستگی به روش من- کندال انجام شد. نتایج حاصل از رگرسیون گیری و همبستگی به کمک روش من-کندال نشان داد که با روند افزایشی تغییر دما از سال های 1984 تا 2017 تبخیر- تعرق نیز افزایش یافته است و همبستگی قوی (95/0) بین تبخیر- تعرق و دما در این استان وجود دارد. به کمک نرم افزار CROPWAT نیاز آبی برنج در استان مازندران به دست آمد و جدول زمان بندی آبیاری نیز محاسبه شد. طبق محاسبات به دست آمده حداقل تبخیر- تعرق و نیاز آبی در مرحله اولیه رشد ( فروردین ماه ) و حداکثر آن در مرحله میانی ( اوایل تیر ماه ) است. برای استان مازندران در طول مدت دوره رشد برنج (اواسط فروردین-اواسط مرداد)، برای مثال زمانی که کل بارش در دوره رشد برنج 6/150 میلی متر باشد، مجموع آبیاری ناخالص9/411 میلی متر و مجموع آبیاری خالص3/288 میلیمتر، خواهد بود. این مقدار در سال های مختلف متفاوت می باشد که کمتر یا بیشتر از این مقدار است. از اینرو نیاز است به دلیل روند افزایشی دما در بحث مدیریت مصرف آب و روش های نوین آبیاری در منطقه و کشور توجه بیشتری صورت گیرد.
1- ابراهیمی، هدی و پرویز کردوانی (1393): مطالعه تغییر اقلیم در تالاب بین‌المللی انزلی به روش من کندال، فصلنامه علمی پژوهشی اکو بیولوژی تالاب، سال 6، شماره 21، صص 72-59.
2- احمدی، محمود،حسن لشکری، قاسم کیخسروی ومجید آزادی (1394): واکاویعناصرهواشناسی ایستگاه‌های شمال شرق کشور به‌عنوان نمایه‌ایازتغییراقلیم، علوممحیطی،دوره13،شماره 1، صص 14-1.
3- احمدی،محمود،مصطفی عیسی‌پورومهدی نارنگی‌فرد(۱۳۹۳):واکاویتغییراتدمادرشهرشیراز،همایشملیتغییراتاقلیمومهندسیتوسعهپایدارکشاورزیومنابعطبیعی،تهران،شرکتعلموصنعتطلوعفرزین، همدان.
4- احمدی،محمودواکبر زهرایی (1393): شبیه‌سازی اثرات تغییر اقلیم بر یخبندان‌های زاهدان با استفاده از مدل‌های سه بعدی گردش عمومی جو، پژوهش‌های دانش زمین، سال 5، شماره 20،صص 29-44.
5- دماوندی، علی‌اکبر، محمدرحیمی،محمدرضا یزدانی و علی‌اکبر نوروزی (1395): پایش مکانی خشکسالی در جغرافیای کشاورزی مناطق خشک از طریق شاخص شرایط حرارتی پوشش گیاهی (VTCI) به‌وسیلۀ داده‌های دورسنجی MODIS مطالعۀ موردی: استان مرکزی، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، دوره 7، شماره 23، صص 50-63.
6- روشن،غلامرضا. فرامرز خوش‌اخلاق وقاسم عزیزی(1391):آزمونمدلمناسبگردشعمومیجوبرای پیش‌یابیمقادیردماوبارش،تحتشرایطگرمایشجهانی،جغرافیاوتوسعه،سال 10،شماره 27،صص 36-19.
7- طاووسی، تقی و اکبر زهرایی (1392): مدل‌سازی سری‌های زمانی پدیده گرد و غبار شهر اهواز، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 28، شماره 2، صص 170-159.
8- عسکری‌زاده، سید محمد، غلامعلی مظفری و احمد مزیدی(1395): پیش‌بینی نوسانات نمایه‌های حدی بارش در شهر سبزوار با استفاده از ریزمقیاس نمایی مدل LARS-WGبرای دو دوره آتی 2030-2011 و 2065-2046، جغرافیا طبیعی، دوره 9، شماره 34، صص 82-63.
9- کوچکی، عباس و غلامعلی کمالی (1389): تغییر اقلیم و تولید گندم دیم در ایران. مجله پژوهش‌های زراعی ایران. دوره8، شماره 3، صص 508-520.
10- محمدی،حسین،معصومه مقبل وفیروزرنجبر (1389):مطالعهتغییراتبارشودمایایرانبااستفادهازمدل MAGICCSCENGEN،جغرافیا،دوره8،شماره 25،صص 125-142.
11- مزیدی، احمد، عبدالعلی کمانه، مهدی نارنگی‌فرد، رضا ابراهیمی (1395):واکاوی ساختار تعادلی آینده فرا سنج دما در حوضه آبخیز دریاچه‌های طشت، بختگان و مهارلو با استفاده از مدل EH5OM، اکو بیولوژی تالاب، دوره 8، شماره 30، صص 45-62.
12- مسعودیان،ابوالفضل ومجید منتظری (1394): گرمایشجهانیوستبرای نیمۀزیرینهوا سپهر، تحقیقاتجغرافیایی،سال 30،شماره 2، صص 1-12.
13- مسعودیان،سید ابوالفضل (1384):بررسیرونددمایایراندرنیمسدهگذشته، پژوهش‌های جغرافیایی،شماره 54،صص 45 - 29.
14- مظفری، غلامعلی، شهاب شفیعی و زهرا تقی‌زاده (1394): ارزیابی شرایط خشکسالی در استان سیستان و بلوچستان طی (1391-1410) با استفاده از ریز مقیاس نمایی داده‌های مدل گردش عمومی جو، اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، سال 24، شماره 93، صص 101-114.
15- یاراحمدی، داریوش، بهروز نصیری، اسدا... خوش کیش و حاتم نیکبخت (1393): تأثیر نوسانات آب و هوایی بر رخداد پدیده گرد و غبار (مطالعه موردی: گرد و غبارهای غرب و جنوب غرب ایران). مجله علمی پژوهشی مهندسی اکوسیستم بیابان. دوره سوم. شماره پنجم، صص 19-28.
16- Booij, M. J.Tollenaar, D. Van Beek, E.&Kwadijk, J. C. )2011(:Simulating Impacts Of Climate Change On River Discharges In The Nile Basin. Physics And Chemistry Of The Earth, Parts A/B/C, 36(13): 696-709.
17- Dastagir, M. R.)2015(:Modeling Recent Climate Change Induced Extreme Events In Bangladesh: A Review. Weather And Climate Extremes, 7: 49-60.
18- Qian, W.Quan, L.& Shi, S. (2002):Variations Of The Dust Storm In China And Its Climatic Control. Journal Of Climate, 15(10), 1216-1229.
19- Roeckner, E.Brokopf, R.Esch, M.Giorgetta, M.Hagemann, S.Kornblueh, L. And Schulzweida, U.)2006(:Sensitivity Of Simulated Climate To Horizontal And Vertical Resolution In The ECHAM5 Atmosphere Model. Journal Of Climate, 19(16): 3771-3791.
20- Stafford, J. M.Wendler, G.& Curtis, J. (2000):Temperature And Precipitation Of Alaska: 50 Year Trend Analysis. Theoretical And Applied Climatology, 67(1-2), 33-44.
21- Thoeun, H. C.)2015(: Observed And Projected Changes In Temperature And Rainfall In Cambodia. Weather And Climate Extremes, 7: 61-71.
22- Tshimanga, R.M. Hughes, D.A.)2012(: Climate Change And Impacts On The Hydrology Of The Congo Basin: The Case Of The Northern Sub-Basins Of The Oubangui And Sangha Rivers, Physics And Chemistry Of The Earth, 52: 72-83.
23- Yue, S.&Hashino, M. (2003): Temperature Trends In Japan: 1900–1996. Theoretical And Applied Climatology, 75(1-2), 15-27.
_||_1- ابراهیمی، هدی و پرویز کردوانی (1393): مطالعه تغییر اقلیم در تالاب بین‌المللی انزلی به روش من کندال، فصلنامه علمی پژوهشی اکو بیولوژی تالاب، سال 6، شماره 21، صص 72-59.
2- احمدی، محمود،حسن لشکری، قاسم کیخسروی ومجید آزادی (1394): واکاویعناصرهواشناسی ایستگاه‌های شمال شرق کشور به‌عنوان نمایه‌ایازتغییراقلیم، علوممحیطی،دوره13،شماره 1، صص 14-1.
3- احمدی،محمود،مصطفی عیسی‌پورومهدی نارنگی‌فرد(۱۳۹۳):واکاویتغییراتدمادرشهرشیراز،همایشملیتغییراتاقلیمومهندسیتوسعهپایدارکشاورزیومنابعطبیعی،تهران،شرکتعلموصنعتطلوعفرزین، همدان.
4- احمدی،محمودواکبر زهرایی (1393): شبیه‌سازی اثرات تغییر اقلیم بر یخبندان‌های زاهدان با استفاده از مدل‌های سه بعدی گردش عمومی جو، پژوهش‌های دانش زمین، سال 5، شماره 20،صص 29-44.
5- دماوندی، علی‌اکبر، محمدرحیمی،محمدرضا یزدانی و علی‌اکبر نوروزی (1395): پایش مکانی خشکسالی در جغرافیای کشاورزی مناطق خشک از طریق شاخص شرایط حرارتی پوشش گیاهی (VTCI) به‌وسیلۀ داده‌های دورسنجی MODIS مطالعۀ موردی: استان مرکزی، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، دوره 7، شماره 23، صص 50-63.
6- روشن،غلامرضا. فرامرز خوش‌اخلاق وقاسم عزیزی(1391):آزمونمدلمناسبگردشعمومیجوبرای پیش‌یابیمقادیردماوبارش،تحتشرایطگرمایشجهانی،جغرافیاوتوسعه،سال 10،شماره 27،صص 36-19.
7- طاووسی، تقی و اکبر زهرایی (1392): مدل‌سازی سری‌های زمانی پدیده گرد و غبار شهر اهواز، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 28، شماره 2، صص 170-159.
8- عسکری‌زاده، سید محمد، غلامعلی مظفری و احمد مزیدی(1395): پیش‌بینی نوسانات نمایه‌های حدی بارش در شهر سبزوار با استفاده از ریزمقیاس نمایی مدل LARS-WGبرای دو دوره آتی 2030-2011 و 2065-2046، جغرافیا طبیعی، دوره 9، شماره 34، صص 82-63.
9- کوچکی، عباس و غلامعلی کمالی (1389): تغییر اقلیم و تولید گندم دیم در ایران. مجله پژوهش‌های زراعی ایران. دوره8، شماره 3، صص 508-520.
10- محمدی،حسین،معصومه مقبل وفیروزرنجبر (1389):مطالعهتغییراتبارشودمایایرانبااستفادهازمدل MAGICCSCENGEN،جغرافیا،دوره8،شماره 25،صص 125-142.
11- مزیدی، احمد، عبدالعلی کمانه، مهدی نارنگی‌فرد، رضا ابراهیمی (1395):واکاوی ساختار تعادلی آینده فرا سنج دما در حوضه آبخیز دریاچه‌های طشت، بختگان و مهارلو با استفاده از مدل EH5OM، اکو بیولوژی تالاب، دوره 8، شماره 30، صص 45-62.
12- مسعودیان،ابوالفضل ومجید منتظری (1394): گرمایشجهانیوستبرای نیمۀزیرینهوا سپهر، تحقیقاتجغرافیایی،سال 30،شماره 2، صص 1-12.
13- مسعودیان،سید ابوالفضل (1384):بررسیرونددمایایراندرنیمسدهگذشته، پژوهش‌های جغرافیایی،شماره 54،صص 45 - 29.
14- مظفری، غلامعلی، شهاب شفیعی و زهرا تقی‌زاده (1394): ارزیابی شرایط خشکسالی در استان سیستان و بلوچستان طی (1391-1410) با استفاده از ریز مقیاس نمایی داده‌های مدل گردش عمومی جو، اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، سال 24، شماره 93، صص 101-114.
15- یاراحمدی، داریوش، بهروز نصیری، اسدا... خوش کیش و حاتم نیکبخت (1393): تأثیر نوسانات آب و هوایی بر رخداد پدیده گرد و غبار (مطالعه موردی: گرد و غبارهای غرب و جنوب غرب ایران). مجله علمی پژوهشی مهندسی اکوسیستم بیابان. دوره سوم. شماره پنجم، صص 19-28.
16- Booij, M. J.Tollenaar, D. Van Beek, E.&Kwadijk, J. C. )2011(:Simulating Impacts Of Climate Change On River Discharges In The Nile Basin. Physics And Chemistry Of The Earth, Parts A/B/C, 36(13): 696-709.
17- Dastagir, M. R.)2015(:Modeling Recent Climate Change Induced Extreme Events In Bangladesh: A Review. Weather And Climate Extremes, 7: 49-60.
18- Qian, W.Quan, L.& Shi, S. (2002):Variations Of The Dust Storm In China And Its Climatic Control. Journal Of Climate, 15(10), 1216-1229.
19- Roeckner, E.Brokopf, R.Esch, M.Giorgetta, M.Hagemann, S.Kornblueh, L. And Schulzweida, U.)2006(:Sensitivity Of Simulated Climate To Horizontal And Vertical Resolution In The ECHAM5 Atmosphere Model. Journal Of Climate, 19(16): 3771-3791.
20- Stafford, J. M.Wendler, G.& Curtis, J. (2000):Temperature And Precipitation Of Alaska: 50 Year Trend Analysis. Theoretical And Applied Climatology, 67(1-2), 33-44.
21- Thoeun, H. C.)2015(: Observed And Projected Changes In Temperature And Rainfall In Cambodia. Weather And Climate Extremes, 7: 61-71.
22- Tshimanga, R.M. Hughes, D.A.)2012(: Climate Change And Impacts On The Hydrology Of The Congo Basin: The Case Of The Northern Sub-Basins Of The Oubangui And Sangha Rivers, Physics And Chemistry Of The Earth, 52: 72-83.
23- Yue, S.&Hashino, M. (2003): Temperature Trends In Japan: 1900–1996. Theoretical And Applied Climatology, 75(1-2), 15-27.