در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
ابرها هم خسیس می شوند
آیا می دانید خشکسالی پدیده ای نادر نیست و گرم شدن کره زمین بر شدت آن می افزاید؛ آیا می دانید که در بعضی موارد خسارت های ناشی از خشکسالی می تواند بیش از حوادث دیگر باشد؛
بسیاری از مردم فقط حوادثی نظیر سیل ، زلزله و یا طوفان های شدید را که ویرانگر هستند و خسارت های آنها آشکار و سریع ظاهر می شود به عنوان بلاهای طبیعی می شناسند اما خشکسالی به طور تدریجی اتفاق می افتد و می تواند برای مدت طولانی ادامه یابد و خسارت های اقتصادی و اجتماعی جبران ناپذیری به بار آورد.
بهترین راه برای مقابله با حوادث طبیعی و کاهش خسارات ناشی از این حوادث پیش بینی زمان وقوع آنهاست که البته این پیش بینی کاری پیچیده و گاه غیرممکن است.
دکتر شهاب عراقی نژاد، دکترای عمران و محیط زیست دانشگاه امیرکبیر با طراحی یک مدل ریاضی برای اولین بار در جهان توانسته است راه حل تازه ای برای پیش بینی بارش باران و بروز خشکسالی ارائه کند.
به طور کلی مدل ریاضی تابعی است که به ازای یکسری ورودی ها، یک یا چند خروجی می دهد.
مدل ریاضی طراحی شده توسط دکتر عراقی نژاد به ازای متغیرهای موثر بر خشکسالی ، به عنوان ورودی، مقدار متغیر حجم آب رودخانه و بارش را به عنوان خروجی ارائه می دهد، در حقیقت با استفاده از این مدل ریاضی می توان بارش باران و در نتیجه احتمال بروز خشکسالی را پیش بینی کرد.
خشکسالی چیست؛
خشکسالی را می توان به 3دسته عمده تقسیم کرد: دسته اول خشکسالی های اقلیمی یا هواشناسی است که به دلیل کمبود بارش اتفاق می افتد، یعنی اگر در منطقه ای کمبود بارندگی داشته باشیم، گفته می شود آن منطقه دچار خشکسالی هواشناسی شده است.
دسته دوم خشکسالی هیدرولوژیکی است و زمانی اتفاق می افتد که میزان منابع فعلی آب کمتر از میزان نیاز باشد، به این خشکسالی ، خشکسالی واقعی هم گفته می شود چون برای مردم ملموس است.
یعنی اگر در منطقه ای کمبود بارندگی و در نتیجه خشکسالی اقلیمی داشته باشیم ، اما منابع آب به اندازه نیاز موجود باشد. خشکسالی هیدرولوژیکی اتفاق نمی افتد و مردم کمبود آب را احساس نمی کنند. دسته سوم خشکسالی زراعی است که کمبود در رطوبت خاک داریم ؛ یعنی ممکن است بارش کافی باشد ولی خاک مرطوب نباشد و محصولات کشاورزی بازدهی لازم را نداشته باشد.
به طور معمول اول خشکسالی اقلیمی اتفاق می افتد، یعنی کاهش بارندگی داریم. به دنبال آن منابع آب کاهش می یابد و خشکسالی هیدرولوژیکی اتفاق می افتد و پس از آن کاهش رطوبت خاک موجب بروز خشکسالی زراعی می شود.
بهبود خشکسالی هم به همین ترتیب است یعنی اول با افزایش بارندگی ، خشکسالی اقلیمی برطرف می شود و به دنبال آن خشکسالی های هیدرولوژیکی و زراعی هم به ترتیب بهبود می یابند که البته این بهبود سریع نیست و ممکن است زمان زیادی طول بکشد.
اهمیت پیش بینی
اگر بتوانیم حادثه ای را پیش بینی کنیم می توانیم جلوی بعضی از خسارات آن را بگیریم. خشکسالی پدیده ای طبیعی است که اگر از وقوع آن اطلاع داشته باشیم ، خسارات ناشی از آن کاهش می یابد.
مثلا اگر در زمستان بتوانیم کمبود آب در تابستان را پیش بینی کنیم، می توانیم با صرفه جویی در منابع آب و کنترل مصرف آب در فصل سرما که نیاز مردم به آب کمتر است ، مانع از جیره بندی آب در تابستان شویم.
البته مشکلات کمبود آب در زندگی شهری فقط بخشی از خسارات ناشی از خشکسالی است و درواقع عمده خسارت های این پدیده در بخش اقتصاد و کشاورزی است. متاسفانه خشکسالی یک پدیده خزشی است یعنی زودگذر نیست و ممکن است چند سال طول بکشد.
بنابراین خسارات آن از سایر پدیده ها بیشتر است. علاوه بر این رشد خسارات ناشی از خشکسالی نسبت به شدت آن غیرخطی است یعنی اگر کمبود آب 2برابر شود ممکن است خسارات آن 6برابر شود.
مدل ریاضی به کمک می آید
مدل ریاضی طراحی شده توانایی پیش بینی دو نوع خشکسالی اقلیمی و هیدرولوژیکی را دارد.
دکتر عراقی نژاد در مورد این مدل می گوید: برای این منظور باید دو متغیر فیزیکی را به عنوان نماینده معرفی کنیم.
در خشکسالی اقلیمی بارش باران و برف به عنوان متغیر انتخاب می شود و در خشکسالی هیدرولوژیکی حجم آب رودخانه ها و منابع ذخیره شده متغیر فیزیکی مورد نظر است.
کاری که سیستم انجام می دهد پیش بینی متغیرها برای یک منطقه قبل از ورود به دوره بارش است. به طور کلی سال آبی از مهر ماه شروع می شود؛ یعنی سال را براساس آغاز بارش شروع می کنیم.
در ابتدای سال آبی ، سیستم میزان بارش و آب رودخانه را برای نیمه اول سال آبی یعنی از اول پاییز تا آخر زمستان پیش بینی می کند و بعد در نیمه دوم سال آبی یعنی فصول بهار و تابستان همین پیش بینی توسط سیستم انجام می شود. علت تقسیم سال به 2نیمه جداگانه این است که ماهیت آب در این دو نیمه متفاوت است.
در نیمه اول آب از بارش باران و برف حاصل می شود. در حالی که در نیمه دوم بارش نداریم و آب از ذوب برف فصل قبل تامین می شود، پس با دو مکانیسم مختلف روبه رو هستیم که مکانیسم اول وابسته به بارش است و مکانیسم دوم وابسته به ذوب برف است.
دکتر عراقی نژاد در ارتباط با این سیستم می گوید: «من سعی کردم علائم موثر بر خشکسالی را شناسایی کنم و این علائم را قبل از ظهور با کمک مدل ریاضی حس کنم.»
علائمی که در این سیستم از آنها استفاده می شود، 2دسته هستند: دسته اول علائم محلی است که در این مورد از میزان بارش باران و برف و روان آب رودخانه در هر ماه استفاده می شود که این علائم ، اقلیم محلی را کنترل می کنند.
دسته دوم ، علائم عمومی است که در این مورد سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی مانند پدیده هایی نظیر NAOکه اقلیم عمومی دنیا را کنترل می کنند مورد بررسی قرار می گیرند.
این مدل ریاضی که به صورت یک نرم افزار کامپیوتری است در هر ماه علائم محلی و عمومی را راه اندازه گیری می کند و هر وقت به آستانه خاصی رسید، هشدار می دهد که احتمالا منطقه مورد مطالعه به سمت خشکسالی می رود.
این نرم افزار براساس اطلاعات منطقه ای و محلی حوزه آبریز زاینده رود تدوین و تنظیم شده است و هم اکنون می توان با دریافت اطلاعات این حوزه شامل حجم برف و میزان روان آب و اطلاعات هواشناسی منطقه ای، میزان بارندگی و روان آب شش ماهه اول و دوم سال آبی این منطقه را با دقت بالایی پیش بینی کرد.
دکتر عراقی نژاد معتقد است این مدل ریاضی با تغییراتی اندک قابل انطباق با مناطق دیگر در داخل یا خارج از کشور خواهد بود. همچنین این سیستم می تواند به پیش بینی سیلاب هم کمک کند.
این مدل ریاضی دارای ویژگی های منحصر به فردی است که از آن میان می توان به طولانی مدت بودن پیش بینی های این سیستم اشاره کرد. تا به حال پیش بینی های رایج حداکثر یک هفته بوده است در حالی که این نرم افزار وضعیت بارندگی و احتمال بروز خشکسالی را تا 6ماه جلوتر پیش بینی می کند.
نتایج این تحقیق در معتبرترین ژورنال آب دنیا و چندین ژورنال بین المللی دیگر به چاپ رسیده است. 3مقاله ISIو بیش از 5مقاله کنفرانس بین المللی از دستاوردهای مهم این پژوهش به شمار می آید.
بنفشه رحمانی 
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
گزارش «جامجم» درباره دستاوردهای زبان فارسی در گفتوگو با برخی از چهرههای ادب معاصر
فارسی، زبان گفتوگوی جهان
معاون وزیر بهداشت:
