پایش اثرات خشکسالی بر شاخص‌های محیطی حاصل از سنجنده مودیس در بازه زمانی 2019-2001 (مطالعه موردی: مراتع استان اصفهان)

با توجه به خسارت شدید خشکسالی به جوامع و بخش‌های مختلف مخصوصا جوامع گیاهی و رطوبت خاک در پژوهش حاضر سعی شده است تا با استفاده از داده‌های اقلیمی دما و بارش شاخص خشکسالی spei استخراج گردد و هم‌چنین در ادامه با داده‌های ماهواره‌ای دریافت شده و تحلیل و پردازش آن‌ها شاخص‌های پوشش گیاهیevi و رطوبت خاک cwsiمحاسبه گردید. سپس به روند تغییرات هر کدام از این شاخص‌ها طی بازه زمانی 2019-2001 پرداخته شد و در انتها رابطه همبستگی این شاخص‌ها با خشکسالی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج روند تغییرات خشکسالی در استان اصفهان نشان می‌دهد که استان اصفهان در طول دوره زمانی 19 سال، خشکسالی‌های‌ متعددی را تجربه کرده است که شدید‌ترین این خشکسالی‌ها در سال‌های 2001، 2008 و2010 در این استان دیده شده است و به‌دنبال این خشکسالی در این سال‌ها حداقل مقدار شاخص پوشش گیاهی و رطوبت خاک نیز مشاهده شد. بررسی روند شاخص‌های spei، evi و cwsi نشان داد که روند افزایشی این شاخص‌ها به‌ترتیب 88.54، 13.14 و 90.72 درصد و روند کاهشی آن‌ها 2.93، 78.33 و 9.28 درصد در استان اصفهان می‌باشد. این در‌حالی است که از این مقدار افزایش در این شاخص‌ها به‌ترتیب 6.93، 6.32 و 63.56 درصد در سطح 95 درصد معنی‌دار است و از مقادیر کاهشی این شاخص‌ها به‌ترتیب 0.33، 7.45 و 8.75 درصد در همین سطح معنی‌دار می‌باشد. بررسی همبستگی بین شاخص خشکسالی تبخیر و تعرق پتانسیل، شاخص رطوبت خاک و پوشش گیاهی نشان داد که اثر شاخص خشکسالی بر رطوبت خاک و پوشش گیاهی به‌ترتیب در 87.23 مثبت و در 56.56 درصد از استان اصفهان منفی می‌باشد که کاهش کمیت و کیفیت پوشش گیاهی و رطوبت خاک را سبب می‌گردد. بدیهی است اطلاعات تولید شده با استفاده از این داده‌های اقلیمی و تصاویر ماهواره‌ای کمک شایانی به سیاست‌مداران و برنامه‌ریزان در مواجهه با خشکسالی و اثرات آن بر پوشش گیاهی و رطوبت خاک خواهد نمود.

A survey on the effect of drought on environmental indices derived from the MODIS data over the 2001-2019 period (Case study: Rangelands of Isfahan province)

Regarding the heavy damage of droughts to plant communities and soil moisture, the present study aimed to derive the SPEI drought index using the climatic data, temperature and rainfall, and to calculate the EVI vegetation cover and CWSI soil moisture indices through satellite data processing. Then variations of the indices and their correlation with drought was addressed. Looking at the trend of drought variations in Isfahan province shows a frequent drought over a 19year period. The most severe droughts happened in 2001, 2008, and 2010 at which the minimum indices vegetation cover and soil moisture were observed. The trend of the variations of SPEI, EVI, and CWSI revealed their ascending trend by 88.54%, 13.14%, and 90.72% and their descending trend by 2.93%, 78.33%, and 9.28%, respectively. Out of the increases of the indices, 6.93%, 6.32%, and 63.56% were significant at the P < 0.05 level, respectively. Out of all decreases, 0.33%, 7.45%, and 8.75% were significant at the same level, respectively. The test of the correlation of SPEI index with soil moisture and vegetation cover indices indicated that the effect of SPEI on these two indices was positive across 87.23% of the province and negative across 56.56%. As a result quantity and quality of the vegetation cover and soil moisture have declined. The information produced by these climatic data and satellite imagery can considerably help policymakers and planners to cope with the drought and its impacts on vegetation cover and soil moisture.