تأثیرات تغییرات اقلیمی بر منابع آب و سازگاری در بخش تامین آب و بهداشت روستایی در نیکاراگوئه. تغییر اقلیم در راس دستور کار توسعه در آمریکای مرکزی است. این منطقه، همراه با کارائیب، در برابر اثرات تغییرات آب و هوایی در آمریکای لاتین بسیار آسیب پذیر است. تغییرات آب و هوایی از طریق درجه حرارت متوسط ​​بالاتر و خشکسالی های مکرر که منجر به تنش آبی بیشتر می شود، و از طریق افزایش دفعات حوادث شدید آب و هوایی مانند طوفان های گرمسیری، طوفان ها، سیل و رانش زمین، که همه چالش های قابل توجهی در آب روستایی ایجاد می کنند، خود را نشان می دهد.

در پی پیش‌بینی خشکسالی شدید در کشور به علت کاهش بارش‌ها، رییس اتحادیه انجمن‌های منابع طبیعی و محیط زیست کشور گفت: راه حل عبور از خشکسالی در مدیریت جامع حوضه آبخیز است که بارها به آن اشاره شده اما مجلس به آن توجه نمی‌کند. علی سلاجقه در گفت و گو با ایسنا تصریح کرد: برنامه مدیریت جامع حوضه آبخیز در قالب لایحه «مدیریت جامع منابع طبیعی و آبخیزداری کشور» دیده شده و به کمیسیون‌های مختلف مجلس از جمله کمیسیون کشاورزی، آب و منابع طبیعی ‍‍‍پیشنهاد شده بود. این لایحه چند مرتبه در دستور کار کمیسیون منابع طبیعی قرار گرفت و تصویب شد اما در صحن علنی رد شد.

سال آبی جاری به نیمه رسیده‌ و فرصت بارش برای بخش زیادی از کشور از دست رفته است. در زمان باقی‌مانده تا انتهای سال آبی هم بارش زیادی پیش‌بینی نشده است. زمانی که بارندگی‌های سالیانه از مقدار متوسط کمتر باشد، خشکسالی آغار می‌شود؛ درست مثل شرایط ایران که حداقل تا اواخر سال آبی جاری خشکسالی شدیدی را پیش رو دارد.

مدیرکل پیش‌بینی و هشدار سریع سازمان هواشناسی ضمن تشریح وضعیت هوای کشور در ماه رمضان، گفت: از ابتدای فروردین تاکنون میانگین دمای هوا در کشور حدود ۳ درجه سانتیگراد بیشتر از حد نرمال بوده است. صادق ضیاییان در گفت و گو با ایسنا ضمن اشاره به اینکه طی یک هفته اخیر دمای هوا در کشور به‌طور میانگین حدود ۲.۱ سانتیگراد نسبت به میانگین بلند مدت افزایش یافته است، اظهار کرد: به‌طور کلی از ابتدای فروردین ماه تاکنون دمای هوا در کشور حدود ۲.۸ سانتیگراد نسبت به میانگین بلند مدت بیشتر بوده است.

اصل غافلگیری! عنوانی شناخته شده در مدیریت بحران های اقلیمی در ایران و چه بسا در بسیاری از نقاط جهان است. حتما برای شما هم پیش آمده است که از ضعف سازمان های پیش بینی کننده وضعیت اقلیم و هوا متعجب شده باشید. در ادامه مصاحبه رییس سازمان هواشناسی را در این باره را بخوانید.

رییس مرکز ملی خشکسالی و مدیریت بحران سازمان هواشناسی ضمن اشاره به اینکه کم بارشی در ایران نگران کننده است، گفت: تاکنون تنها ۳۰ درصد از بارندگی سالانه برای تامین آب کشور اتفاق افتاده است. احد وظیفه در گفت و گو با ایسنا ضمن اشاره به اینکه جمع‌بندی ایستگاه‌های هواشناسی نشان می‌دهد که درحال حاضر بارش‌ها در کل کشور ۲۵ درصد کمتر از نرمال است، اظهارکرد: به‌طورکلی تاکنون در ایران ۶۸ میلیمتر بارش داشته‌ایم این درحالیست که میزان نرمال بارش در کشور از مهرماه تا اوایل بهمن حدود ۹۱ میلیمتر است. 

2. مدل سازی

CLSM با استفاده از سه متغیر حالت، تغییرات ذخیره آب زیرسطحی ناشی از فعل و انفعالات زمین و جو (بارش و ET) را شبیه سازی می کند: مازاد سطح و مازاد منطقه ریشه، که نشان دهنده رطوبت بیش از حد خاک نسبت به حالت تعادل در لایه سطحی (0-2 سانتی متر است) زیر سطح و منطقه ریشه (0-100 سانتی متر) به ترتیب و کسری حوضه آبریز که نشان دهنده مقدار آب مورد نیاز برای رساندن پروفیل به اشباع است (Koster و همکاران، 2000). CLSM همچنین تغییرات برف فصلی را در سه لایه برفی شبیه سازی می کند. CLSM تغییرات سطح آب را مدل نمی کند. در عوض، ذخیره آب زیرزمینی با کم کردن آب ذخیره شده در منطقه ریشه از آن ذخیره شده در پروفیل (که می تواند از کسری حوضه آبریز و سایر پارامترهای مدل محاسبه شود)، که ظرفیت آن توسط پارامتر عمق بستر CLSM تعیین می شود، حاصل می گردد. عمق بستر به دنیال مطالعات Houborg و همکاران (2012) به طور یکنواخت 2 متر افزایش یافت. که نشان داد با استفاده از عمق سنگ بستر اصلی، TWS شبیه سازی شده CLSM اغلب در جنوب غربی ایالات متحده به یک حد پایین تر نزدیک می شود، به طوری که قادر به نشان دادن شرایط شدید خشکسالی نیست. به غیر از این، مدل برای این مطالعه اصلاح یا کالیبره نشده است. از آنجایی که CLSM از عمق سطح آب واقعی یا ضخامت های آبخوان به عنوان پارامترهای ورودی استفاده نمی کند، ذخیره آب زیرزمینی شبیه سازی شده آن (نه مانند مدل پویا) منعکس کننده پارامترهای مدل (از جمله عمق بستر) است. بنابراین، فقط ناهنجاری های ذخیره آب زیرزمینی، نه مقدار کل ذخیره آب زیرزمینی یا عمق سطح آب، با اندازه گیری های محلی قابل مقایسه است.

کمبود اطلاعات ذخیره آب زیرزمینی در مقیاس جهانی مانع از توانایی ما برای نظارت موثر بر منابع آب زیرزمینی می شود. در این مطالعه، ما یک محصول پیشرفته ذخیره آب زمینی (TWS) مشتق شده از مشاهدات ماهواره ای بازیابی جاذبه و آزمایش آب و هوا (GRACE) را در مدل Catchment land یا (CLSM) ناسا در مقیاس جهانی، هماهنگ سازی می کنیم. تولید سری های زمانی ذخیره آب زیرزمینی برای نظارت بر خشکسالی و سایر کاربردها مفید هستند. ارزیابی با استفاده از داده های محلی از نزدیک به 4000 چاه نشان می دهد که هماهنگ سازی داده های GRACE شبیه سازی آب های زیرزمینی را بهبود می بخشد، با خطاهای تخمین 36 و 10 درصد کاهش می یابد و همبستگی به ترتیب 16 و 22 درصد در مقیاس منطقه ای و نقطه ای بهبود می یابد. بزرگترین پیشرفت در مناطق با تنوع بزرگ در بارندگی سالیانه مشاهده می شود، جایی که آبهای زیرزمینی شبیه سازی شده به تغییرات جبری جو بسیار واکنش نشان می دهند. تأثیرات مثبت هماهنگ سازی GRACE با استفاده از داده های کم جریان مشاهده شده بیشتر نشان داده می شود. عملکرد هماهنگ سازی داده های CLSM و GRACE نیز در بین دسته های مختلف نفوذپذیری مورد بررسی قرار می گیرد. این ارزیابی نشان می دهد که هنگامی که صحبت از شبیه سازی تغییرات واقعی آب زیرزمینی در مناطق با برداشت شدید آب زیرزمینی است، هماهنگ سازی داده های GRACE نمی تواند فقدان یک طرح برداشت آب زیرزمینی را در CLSM جبران کند. آبهای زیرزمینی شبیه سازی شده CLSM با ناهنجاری های بارش 12 ماهه در مناطق کم و عرض جغرافیایی ارتباط زیادی دارد. یک شاخص خشکسالی آب زیرزمینی بر اساس تجزیه و تحلیل داده های GRACE به طور کلی با سایر شاخص های خشکسالی در مقیاس منطقه ای همخوان است، اختلافات عمدتا در شدت خشکسالی برآورد شده آنها است.

3. نتایج و بحث

آ. تأثیر GRACE-DA بر تنوع آبهای زیرزمینی

نسبت انحراف استاندارد، ترجمه تغییرات در دامنه های میانگین GWS که توسط GRACE-DA و OL شبیه سازی شده است، تأثیرات جمع آوری داده ها بر تنوع آب زیرزمینی را نشان می دهد، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. بیشترین تغییرات به دلیل دامنه TWS کمتری است که توسط GRACE مشاهده شده است، نتیجه تفکیک مکانی درشت که تنوع زیاد را در مقیاس دقیق تر صاف می کند. کاهش دامنه ها بیشتر در شرق، جنوب و مناطقی از غرب میانه قابل مشاهده است. دامنه های افزایش یافته در مناطقی از غرب ایالات متحده، تگزاس و دشت های بزرگ مشاهده می شود.

مدیرکل مدیریت بحران استانداری اصفهان گفت: تالاب گاوخونی در حال حاضر حدود ۴ درصد آن آب دارد و ۹۶ درصد آن خشک شده است. شیشه‌فروش با بیان اینکه تالاب بین‌المللی گاوخونی زیستگاه‌های متنوعی از تالاب، نیزار، تپه‌های شنی و کوهستانی و شوره زار است، بیان کرد: منبع تأمین آب تالاب از رودخانه زاینده‌رود بوده که از شهرهای اژیه و ورزنه می‌گذرد و به تالاب می‌رسد اما از سال ۱۳۶۶ جریان آبی از سمت رودخانه زاینده‌رود به سمت گاوخونی نرفته است و به خشکی تالاب دامن زده است.

ما تأثیر بازیابی جاذبه و تجزیه و تحلیل داده های ماهواره های آزمایش آب و هوا (GRACE-DA) در مقداردهی اولیه پیش بینی هیدرولوژیکی فصلی ایالات متحده، با تمرکز بر ذخیره آب زیرزمینی را ارزیابی می کنیم. تخمین های ذخیره آب زمینی مبتنی بر GRACE یعنی TWS برای دوره 2003-2016 به یک مدل سطح زمین متصل می شوند. شبیه سازی سه ماهه پیش بینی شده (به عنوان مثال، پیش بینی وقایع گذشته) با استفاده از حالت های مرجع (بدون جذب داده) و GRACE-DA آغاز می شود. تفاوت بین دو شرایط اولیه هیدرولوژیکی (IHC) برای دو روش پیش بینی در 305 چاه که اندازه گیری های عمق به سطح آب در دسترس است، ارزیابی می شود. نتایج نشان می دهد که استفاده از IHC مبتنی بر GRACE-DA عملکرد پیش بینی آبهای زیرزمینی فصلی را از نظر RMSE و همبستگی بهبود می بخشد. در حالی که بیشتر مناطق بهبود را نشان می دهند، تخریب در دشت های مرتفع معمول است، جایی که برداشت برای روش های آبیاری بیشتر از تنوع آب و هوا بر تغییرات آب زیرزمینی تأثیر می گذارد، که این امر نیاز به شبیه سازی چنین فعالیت هایی را نشان می دهد. این یافته ها به تلاش های اخیر در جهت بهبود سیستم نظارت و پیش بینی خشکسالی ایالات متحده کمک می کند.

دانشمندان مرکز پرواز فضایی Goddard ناسا هر هفته شاخص های خشکسالی آب زیرزمینی و رطوبت خاک را تولید می کنند. آنها بر اساس مشاهدات ذخیره آب زمینی حاصل از داده های ماهواره GRACE-FO و با مشاهدات دیگر، با استفاده از یک مدل عددی پیچیده از فرآیندهای آب و سطح زمین، ادغام شده اند. شاخص های خشکسالی شرایط مرطوب یا خشک فعلی را توصیف می کنند، که به صورت صدک نشان داده می شود و احتمال وقوع آن مکان و زمان خاص از سال را نشان می دهد، با مقادیر پایین تر (رنگ های گرم) به معنای خشک تر از حالت عادی و مقادیر بالاتر (آبی) به معنای مرطوب تر از حد نرمال است. اینها هم به صورت فایل و هم به صورت فایل دیتای باینری ارائه می شوند.

سیستان و بلوچستان ناحیه‌ای بیابانی و نیمه بیابانی در جنوب شرق ایران به سبب شدت تابش خورشید، تبخیرهای زیاد آب و کمبود بارش‌های جوی همواره با بحران کم آبی روبروست و برای حل آن نیاز به اجرای طرح‌های نوین آبیاری دارد.  معیشت بیشتر مردم سیستان وبلوچستان با تکیه برکشاورزی و استفاده از آب‌های سطحی است. خشکسالی‌ها پی در پی ۲ دهه گذشته به همراه کاهش نزولات جوی و آب‌های سطحی در این گونه مناطق معمولا اثرات مخرب و شدیدتری نسبت به سایر مناطق کشور می گذارد و کشاورزان این استان برای رهایی از این خشکسالی دست به دامان سفره‌های آب زیرزمینی و منابع آب حیاتی می شوند و این ذخایر را نیز تهی می کنند.

کاهش منابع آب سطحی و زیر زمینی حوضه آبریز هلیل رود و تالاب جازموریان در سال‌های گذشته تأثیر بسزایی بر افزایش مشکلات اقتصادی مردم و ناتوانی آنان در تأمین معاش خود داشته و از جمله شهرستان‌هایی که در این مسیر با تنش و بحران رو به رو شد باید به شهرستان قلعه گنج واقع در جنوبی ترین بخش استان کرمان اشاره کرد.

تالاب جازموریان در جنوب استان کرمان، از جمله تالاب هایی است که در دهه‌های گذشته به علت کاهش شدید منابع آب و عدم تأمین حقابه، به مرز خشکی کامل رسید این در حالیست که بر اساس آمار موجود در حاشیه این تالاب بیش از ۱۲ هزار چاه آب غیر مجاز فعال است؛ چاه های غیر مجازی که نزدیک به ۳۰۰۰ مورد آن در شهرستان قلعه گنج فعال است و حالا امیدها برای پایان کار آنها بالا گرفته است.

خشکسالی شدید و بی‌سابقه کنونی در قرن اخیر را باید از تهدیدی بزرگ به فرصتی بی‌نظیر تبدیل کنیم. بپذیریم در سرزمین کم آبی زندگی می‌کنیم که شرط ماندگاری در آن سازگاری با محیط زیست است. توسعه باید پایدار و همخوان با ظرفیت‌های زیست محیطی و به ویژه حجم منابع آب تجدید پذیر در هر حوضه آبریز باشد. ایران، در کمربند خشک شمالی کره زمین قرار گرفته است. از برجسته ترین مشخصات آب و هوایی آن خشکی و کمی بارش، بالا بودن دما و دامنه تغییرات زیاد بارش، دما، تبخیر و تعرق سالیانه آن نسبت به میانگین خشکی‌های کره زمین است.

مخزن Theewaterskloof، آفریقای جنوبی

یک خشکسالی سه ساله که وضعیت منابع آبی را تهدید می کند، مسئولان شهر کیپ تاون در آفریقای جنوبی را به مجبور کرده است تا به توقف تولید آب شیرین بپردازند. در عین حال جمعیت شهر رو به رشد است و تقریبا 4 میلیون نفر و یا بیشتر، به مخازن برای تامین آب نیازمند می باشند. در حالی که خشکسالی بخشی از علل بحران کنونی است، جمعیت رو به افزایشی نیز در حال کاهش و از بین بردن منابع آب است.