عنوان	مقایسه خشکسالی هیدرولوژیکی استان آذربایجان شرقی با آستانه های بارش و جریان با استفاده از سیستم دینامیک
نوع پژوهش	پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها	خشکسالی هیدرولوژیکی، آذربایجان شرقی، سطح احتمالاتی بارش، سطح احتمالاتی جریان، سیستم دینامیک، شاخص خشکسالی
چکیده	خشکسالی به‌عنوان پدیده‌ای پیچیده و چندبُعدی، زمانی به‌درستی قابل تبیین است که هم‌زمان از منظر بارش، جریان و نحوه انتقال اثرات بین این دو مؤلفه بررسی شود. در این پژوهش، خشکسالی‌های هواشناسی و هیدرولوژیکی استان آذربایجان شرقی طی دوره آماری 1372 تا 1400 با تکیه بر چهار چارچوب تحلیلی مکمل شامل: (1) سطوح احتمالاتی ثابت، (2) سطوح احتمالاتی متغیر، (3) ایده‌های مبتنی بر جریان (شاخص‌های هیدرولوژیکی) و (4) ایده‌های مبتنی بر بارش (شاخص‌های هواشناسی)، در قالب مدل‌سازی سیستم دینامیک مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا، داده‌های روزانه بارش و دبی ایستگاه‌های منتخب باران‌سنجی و آب‌سنجی مورد استفاده قرار گرفت و شاخص‌هایی نظیر تجمیع سالانه روزهای خشک جریان، کسری تجمعی جریان، تجمیع روزهای خشک بارش، کسری بارش و شاخص شدت خشکسالی مؤثر (EDI) محاسبه شدند. شبیه‌سازی رفتار زمانی خشکسالی‌ها با استفاده از نرم‌افزار Vensim انجام شد و نتایج حاصل از رویکردهای احتمالاتی ثابت و متغیر با یکدیگر مقایسه گردید. تحلیل‌ها به‌صورت درصدی و بر مبنای فراوانی وقوع سال‌های دارای بیشینه و کمینه هر شاخص نسبت به کل دوره آماری صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که در چارچوب ایده‌های جریان، بیشینه تجمیع روزهای خشک جریان و کسری تجمعی جریان تنها در حدود 3 تا 5 درصد از سال‌های دوره آماری رخ داده‌اند؛ با این حال، این سال‌ها به‌ویژه سال 1394 به‌صورت هم‌زمان در اغلب ایستگاه‌های آب‌سنجی مشاهده شده و بیانگر وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی فراگیر و ساختاری در سطح استان هستند. در مقابل، سال‌های دارای شرایط نرمال تا ترسالی سهم درصدی بیشتری (حدود 10 تا 30 درصد) از دوره آماری داشته‌اند، اما اثر تجمعی و کنترلی آن‌ها بر رفتار بلندمدت جریان به‌مراتب کمتر از سال‌های خشک شدید بوده است. در چارچوب ایده‌های بارش، نتایج حاصل از تجمیع روزهای خشک بارش و کسری بارش نشان داد که سال‌های دارای بیشینه تنش بارشی حدود 10 تا 15 درصد از کل دوره را شامل می‌شوند و سال‌های 1379، 1388، 1394 و 1397 در اغلب ایستگاه‌ها به‌طور مشترک شناسایی شده‌اند. این هم‌زمانی فضایی بیانگر گستره وسیع خشکسالی هواشناسی در استان است. در مقابل، سال‌های مرطوب و نرمال سهمی حدود 30 تا 40 درصد از دوره آماری داشته و از پراکندگی زمانی بیشتری برخوردار بوده‌اند. تحلیل شاخص EDI نشان داد که اگرچه حدود 60 تا 70 درصد از دوره آماری در محدوده شرایط نرمال تا خشکسالی ملایم قرار دارد، اما خشکسالی‌های شدید و بسیار شدید که تنها 10 تا 15 درصد از دوره را شامل می‌شوند به دلیل تداوم زمانی و هم‌پوشانی مکانی، بیشترین فشار را بر سامانه منابع آب استان وارد کرده‌اند. مقایسه نتایج حاصل از سطوح احتمالاتی ثابت و متغیر نشان داد که در سطوح احتمالاتی پایین‌تر، خشکسالی‌ها دارای تکرار بیشتر اما تداوم کوتاه‌تر بوده‌اند، در حالی‌که با افزایش سطح احتمالاتی، شدت و طول دوره‌های خشکسالی هیدرولوژیکی به‌طور محسوسی افزایش یافته است. یکی از یافته‌های کلیدی پژوهش، مشاهده تأخیر زمانی معنی‌دار پاسخ جریان نسبت به کاهش بارش بود؛ به‌گونه‌ای که در بسیاری از موارد، حتی پس از بهبود نسبی شرایط بارشی، اثرات خشکسالی هیدرولوژیکی تداوم داشته است. این رفتار، ماهیت حافظه‌دار، تجمعی و غیرخطی سیستم جریان را تأیید کرده و نشان می‌دهد که خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی الزاماً هم‌زمان و هم‌شدت نیستند؛ موضوعی که در تحلیل‌های متداول مدیریت منابع آب کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که اگرچه سال‌های بحرانی از نظر فراوانی درصدی سهم اندکی از دوره آماری دارند، اما به دلیل شدت، تداوم و هم‌زمانی فضایی، نقش تعیین‌کننده‌ای در شکل‌دهی رفتار بلندمدت سامانه بارش–رواناب استان آذربایجان شرقی ایفا می‌کنند. همچنین، کارایی بالای رویکرد سیستم دینامیک در تبیین روابط غیرخطی بارش و جریان تأیید شد و این رویکرد به‌عنوان ابزاری قابل اتکا برای تحلیل واقع‌بینانه خشکسالی و پشتیبانی از تصمیم‌گیری‌های مدیریتی منابع آب در مقیاس حوضه‌ای پیشنهاد می‌شود.
پژوهشگران	شهلا پایمزد (استاد راهنما)، فاطمه صالحی (دانشجو)