چکیده
بلایای طبیعی ممکن است به عنوان عوامل موثر بر ناامنی غذایی در خاورمیانه عمل کنند. رخداد های مکرر خشکسالی، کمبود آب، و عملیات ناپایدار متمرکز کشاورزی ممکن است امنیت غذایی را در این ناحیه تحت تاثیر قرار دهند. این مقاله یک رابطه علّی بین خشکسالی و امنیت غذایی را در سراسر خاورمیانه مورد بررسی قرار میدهد. خشکسالیهای هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژیکی در چند بازه زمانی در سراسر این ناحیه در طی ۷ دهه در طول دوره سالهای ۱۹۴۸ تا ۲۰۱۷ تحلیل می شوند. ما امنیت غذایی را در خاورمیانه به عنوان تابعی از خشکسالی (نشان دهنده یک ضریب تنش) و همچنین چندین عامل دیگر اقتصادی اجتماعی شبیه سازی می کنیم. یک رویکرد بیزی برای یکپارچه کردن این عوامل اجرا می شود تا به صورت دقیقی امنیت غذایی را در این ناحیه پیشبینی کند. نتایج نشان می دهند که خشکسالی هیدرولوژیکی شدیدترین نوع خشکسالی در طول مطالعه سراسر منطقه به ویژه در مصر است. علاوه بر این، این نتایج تاثیرات قابل توجه دام و طیور، رشد جمعیت، محصولات کشاورزی، و خشکسالی را بر امنیت غذایی در خاورمیانه نشان میدهند. علاوه بر این یافته های ما نشان می دهند که به دنبال خشکسالی های اخیر در سال 2010، محصولات کشاورزی در خاورمیانه کاهش یافتند.
1. مقدمه
افزایش قابل ملاحظه رخدادهای خشکسالی در نواحی با آب و هوای گرم نیمه خشک، می تواند بر بهره وری کشاورزی و امنیت غذایی تاثیر بگذارد. خشکسالی به عنوان یک خطر طبیعی که دائما تکرار می شود، بر منابع آب مانند: تامین آب، کیفیت آب، در دسترس بودن آب های زمینی و زیرزمینی، و مدیریت منابع آب تاثیر می گذارد (امین و همکاران، 2016؛ فائو، 2017؛ اسکانلون و همکاران، 2017؛ وان لون و همکاران، 2014). به طور کلی، چهار نوع خشکسالی مشخص میشود: (1) خشکسالی هواشناسی که کاهش بارش را شامل می شود (احمد علی پ؛ داس و همکاران، 2015؛ حامد و همکاران، 2018)؛ (2) خشکسالی کشاورزی که کمبود رطوبت خاک را در نظر میگیرد (گائو و همکاران، 2015؛ میشرا و همکاران، 2015؛ نیکول و عباس، 2015؛ ویسنته-سرانو و همکاران، 2015؛ یان و همکاران، 2017)؛ (3) خشکسالی هیدرولوژیکی که کمبود آبهای سطحی و زیرزمینی را در نظر می گیرد (بارکر و همکاران، 2016؛ لورنزو- لاکروز و همکاران، 2013؛ مادادگر و مرادخانی، 2013؛ مو و لتنمایر، 2014؛ وان لون و لاها، 2015؛ ژانگ و همکاران، 2015)؛ (4) خشکسالی اقتصادی- اجتماعی که کمبود سیستم منابع آب ناشی از انواع دیگر خشکسالی را در نظر می گیرد (هوآنگ و همکاران، 2016؛ مایا و همکاران، 2015؛ راجسخار و همکاران، 2015؛ وان لون و همکاران، 2014).
Abstract
Natural disasters may act as harmful causes of food insecurity in the Middle East. Frequent drought events, water scarcity, and unsustainable intensive agricultural practices may impact food security in the region. This paper investigates a causal relationship between drought and food security across the Middle East. Meteorological, agricultural, and hydrological droughts are analyzed at multiple timescales over the region for seven decades during the period of 1948–2017. We simulate food security in the Middle East as a function of drought (representing a water stress factor) as well as several other socio-economic drivers. A Bayesian approach is implemented to integrate these drivers in order to accurately predict food security in the region. Results reveal that hydrological drought is the most intensified drought type over the region, especially in Egypt, during the study period. Moreover, the results demonstrate the significant impacts of livestock, population growth, agricultural products, and drought on food security in the Middle East. Our findings further indicate that the agricultural products decreased in the Middle East following the recent drought event that happened in 2010.
1. Introduction
Frequent drought events with increasing severity can substantially impact agricultural productivity and food security in the regions with semi-arid hot climate. Drought as a recurring natural hazard may impact water resources such as: water supply, water quality, surface and subsurface water availability, and management of water resources (Amin et al., 2016; FAO, 2017; Scanlon et al., 2017; van Loon et al., 2014). In general, four types of drought are identified: (1) Meteorological drought which accounts for precipitation shortage (Ahmadalipour et al., 2016; Beguería et al., 2014; Das et al., 2015; Hameed et al., 2018); (2) Agricultural drought which considers soil moisture deficiency (Gao et al., 2015; Mishra et al., 2015; Nichol and Abbas, 2015; Vicente-Serrano et al., 2015; Yan et al., 2017); (3) Hydrological drought which is a lack of surface and subsurface water (Barker et al., 2016; Lorenzo-Lacruz et al., 2013; Madadgar and Moradkhani, 2013; Mo and Lettenmaier, 2014; Van Loon and Laaha, 2015; Zhang et al., 2015); (4) Socioeconomic drought that accounts for water resources system deficit resulting from other types of drought (Huang et al., 2016; Maia et al., 2015; Rajsekhar et al., 2015; van Loon et al., 2014).
چکیده
1. مقدمه
2. منطقه و داده های تحقیق
3.روش شناسی
3.1. تجزیه و تحلیل خشکسالی
3.2. آزمون مان-کندال و شیب سِن
3.3. تجزیه و تحلیل امنیت غذایی
4.نتایج
4.1. خصوصیات خشکسالی
4.2.تجزیه و تحلیل مولفه اصلی (PCA)
4.3.تحلیل رگرسیون خطی بیزی
5. بحث
6.خلاصه و نتیجه گیری
ABSTRACT
1. Introduction
2. Study area and data
3. Methodology
3.1. Drought Analysis
3.2. Mann-Kendall test and Sen's slope
3.3. Food security analysis
4. Results
4.1. Drought characterization
4.2. Principal component analysis (PCA)
4.3. Bayesian linear regression analysis
5. Discussion
6. Summary and conclusion