تاثیرات تغییرات جوی و توسعه منابع آبی بر روی کاهش جریان ورودی در دریاچه ارومیه
چکیده
دریاچه ارومیه، دومین دریاچه بزرگ اشباع از نمک در جهان، در طول دهه های اخیر با کاهش اندازه محسوسی رو به رو شده است که این کاهش اندازه، در اصل به دلیل کاهش جریان ورودی به این دریاچه بوده است. این موضوع منجر به شکل گیری تاثیرات اجتماعی -زیست محیطی جدی مشابه با فاجعه دریاچه آرال داشته است. با استفاده از مدل ظرفیت نفوذ متغیر (VIC) ، در این مطالعه تلاش می کنیم تا تاثیر نسبی تغییرات جوی و توسعه منابع آبی – که شامل ساخت سد و توسعه نواحی آبیاری می باشد – را بر روی تغییرات در جریان ورودی دریاچه ارومیه در دوره بین سال های 1960 تا 2010 ، بررسی کنیم. نتایج این مدل نشان می دهد که کاهش جریان ورودی به دریاچه عموما بعد از کاهش در میزان بارش ها دیده شده است، اگرچه که تغییر در جریان ورودی نسبت به تغییر در میزان بارش، تاثیر بیشتری دارد. نتایج همچنین نشان می دهد که میزان استفاده از آب برای آبیاری نیز باعث شده است که فشار بر روی دسترسی آب در حوزه رودخانه بیشتر شود و در نتیجه جریان ورودی به دریاچه به مقدار 40% در سال های خشک، کاهش پیدا کند. در طرف دیگر، حضور سد به صورت مثبت باعث افزایش دسترسی در طول سال های نسبتا خشک شده و به صورت محسوس منجر به کاهش جریان ورودی به دریاچه نشده است. با افزایش شتاب در توسعه آبیاری ها در حوزه آبخیز، مخزن ها و سد ها به صورت غیر مستقیم باعث کاهش جریان ورودی به رودخانه شده اند. نتایج ما نشان می دهد که جریان ورودی سالانه به دریاچه ارومیه به مقدار 48% در دوره مطالعه کاهش یافته است. حدود سه پنجم از این تغییر به دلیل تغییرات جوی بوده است و حدود دو پنجم از این تغییرات نیز به خاطر توسعه منابع آبی بوده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که برای پیش گیری از کاهش اندازه دریاچه ارومیه، ما باید برنامه های ملی و برنامه های بین المللی داشته باشیم تا میزان استفاده از آب برای آبیاری و تغییر جوی را کاهش دهیم.
مقدمه
تغییرات جوی به صورت محسوس بر روی چرخه های آبی طبیعی تاثیر دارد که می تواند بر روی کمبود آب تاثیر داشته باشد ( Haddeland et al., 2014; IPCC, 2014). برای تامین آب و مواد غذایی برای رشد جمعیت، انسان ها سد ایجاد می کنند، آب را برای آبیاری استخراج می کنند و کاربرد های زمین را اصلاح می کنند. این فعالیت ها مرتبط با افزایش تعداد دریاچه های در حال خشک شدن در نواحی کم آب و نسبتا کم آب می شود ( IPCC ، 2014). اما، تنها تعداد محدودی از مطالعه ها نقش تغییرات جوی و توسعه منابع آبی بر روی خشک شدن دریاچه ها را به صورت مجزا یا ترکیبی، بررسی کرده اند. این خلا تحقیقاتی، باعث می شود که ما نتوانیم استراتژی های کافی و موثر برای بازیابی و حفظ دریاچه های در معرض خطر داشته باشیم. در میان تمام دریاچه های آسیب پذیر، دریاچه های نمکی و یا دریاچه های اشباع شده از نمک نیازمند توجه ویژه ای هستند که این موضوع به دلیل اکوسیستم های به شدت آسیب پذیر آن ها و تاثیرات اجتماعی – زیست محیطی غیر قابل بازگشت در اثر از بین رفتن آن ها می باشد. در این مقاله، ما تاثیر تغییرات جوی و توسعه منابع آبی را بر روی از بین رفتن دومین دریاچه بزرگ با اشباع نمکی ، یعنی دریاچه ارومیه را بررسی می کنیم (Karbassi et al., 2010).
جمع بندی
نتایج ما نشان می دهد که کاهش سایز دریاچه ارومیه احتمالا به دلیل کاهش در میزان جریان ورودی رودخانه ها به دریاچه به دلیل ترکیب تغییرات جوی و توسعه منابع آبی می باشد . تغییرات حجمی مهم ترین عامل کاهش جریان ورودی می باشد. اما، توسعه منابع آبی به خصوص استفاده از آب برای آبیاری ها، یکی از نقش های مهم را داشته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که باید فوری فعالیت هایی صورت بگیرد تا دریاچه ارومیه بازیابی و حفظ شود. این فعالیت های فوری باید شامل فعالیت های بین المللی برای کاهش تاثیر تغییرات جوی باشد و همچنین باید فعالیت های ملی برای بهبود مدیریت آب انجام شود، به خصوص برای کاهش استفاده مصرفی از آب برای آبیاری. همچنین پیشنهاد شده است که مطالعه های بیشتری برای افزایش درک ما نسبت به الزام های جریان های زیست محیطی، تاثیر تغییرات ريخت‌شناسى كره‌ى زمين ، و تاثیر استخراج آب های زیر زمینی مورد نیاز می باشد زیرا موارد می تواند تا حدی زیادی بر روی یافتن یک راه حل موثر برای جلوگیری از فاجعه زیست محیطی دریاچه ارومیه، اهمیت داشته باشد.
Abstract
Urmia Lake, the world's second largest hypersaline lake, has decreased in size over recent decades primarily because inflow has diminished. This has caused serious socio-environmental consequences similar to those of the Aral Sea disaster. By using the variable infiltration capacity (VIC) model, this study estimates the relative contributions of climate change and water resources development, which includes the construction of reservoirs and expansion of irrigated areas, to changes in Urmia Lake inflow over the period 1960–2010. The model results show that decreases in inflow generally follow observed decreases in precipitation, although the variability in inflow is more pronounced than the variability in precipitation. The results also suggest that water use for irrigation has increased pressure on the basin's water availability and has caused flows to decrease by as much as 40% during dry years. On the other hand, the presence of reservoirs positively contributed to water availability during relatively dry years and did not significantly reduce lake inflow. By accelerating irrigation expansion in the basin, reservoirs have, however indirectly, contributed to inflow reduction. Our results show that annual inflow to Urmia Lake has dropped by 48% over the study period. About three fifths of this change was caused by climate change and about two fifths was caused by water resource development. The results of this study show that, to prevent further desiccation of Urmia Lake, it will be necessary both to develop national plans to reduce irrigation water use and to develop international plans to address climate change.
Introduction
Climate change1 significantly influences the natural hydrological cycle which can contribute to water scarcity (Haddeland et al., 2014; IPCC, 2014). To safeguard water and food supplies for growing population, humans construct reservoirs, extract water for irrigation, and modify land use. These actions have been associated with an increasing number of drying lakes in arid and semi-arid areas (IPCC, 2014). However, only a limited number of studies have assessed the role of climate change and water resources development, individually and combined, on the desiccation of lakes. This knowledge gap hampers our ability to develop adequate and effective adaptation strategies to rehabilitate and preserve endangered lakes. Among all vulnerable lakes, the saline and hypersaline lakes need particular attention due to their highly vulnerable ecosystems and the irreversible socio-environmental impacts of their desiccation. Here, we evaluate the impact of climate change and water resources development on the desiccation of the world's second largest permanent hypersaline lake, Urmia Lake (Karbassi et al., 2010).
Conclusions
Our results show that the recent Urmia Lake degradation was probably caused by reductions in river inflow into the lake due to a combination of changes in the climate and water resources development. Climate change was the main contributor to this inflow reduction. However, water resources development, particularly water use for irrigation, has played a substantial role as well. The results of this study show that urgent action is needed to rehabilitate and preserve the Urmia Lake. This urgent action should include both international action to mitigate climate change impact, and national action to improve water management, in particular to lower the consumptive water use for irrigation. It is also recommended that further studies are conducted for increasing our understanding on environmental flow requirement, the effect of the changing lake geomorphology, and the effect of groundwater extraction, as these can importantly contribute to finding a realistic solution for the Urmia Lake socioenvironmental disaster.
چکیده
مقدمه
حوزه مطالعه
روش ها
مدیریت داده ها
مدل آب شناسی
داده های وادارنده
کالیبراسیون مدل
شبیه سازی ها و محاسبات
نتایج
اعتبار سنجی داده های وادارنده
کالیبراسیون مدل آب شناسی
تغییرات جوی اخیر و تاثیر بر روی جریان ورودی دریاچه
تاثیر توسعه سد ها
تاثیر توسعه آبیاری ها
تاثیر توسعه منابع آبی : ترکیب تاثیر سد ها و آبیاری
تاثیر نسبی تغییرات جوی و توسعه منابع آبی بر روی کاهش جریان ورودی دریاچه
مباحث
جمع بندی
Abstract
Introduction
Study area
Method
Data management
Hydrological model
Forcing data
Model calibration
Simulation and calculations
Results
Forcing data validation
Hydrological model calibration
Recent climate change and the impact on inflow
The impact of reservoir development
The impact of irrigation development
Impacts of water resources development: reservoirs and irrigation combined
Relative contributions of climate change and water resources development on the declining lake inflow
Discussion
Conclusions
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه