قلمرو بيابانهاي استان تهران از جنبه اقلیم شناسی

- موقعيت جغرافيائي استان:     استان تهران با مساحتي نزديك به 19000 كيلومتر مربع در محدوده جغرافيائي 51 الي 53 درجه طول شرقي و ْ35 الي َ20 ْ36 عرض شمالي واقع شده است. اين استان از شمال به استان مازندران، از شرق به استان سمنان، از جنوب به استانهاي قم و مركزي و از سمت غرب استان قزوين محدود مي شود. از نظر موقعيت نسبي اين استان در غرب دشت كوير و جنوب رشته كوههاي البرز واقع شده است.

- شناسايي شبکه ايستگاههاي هواشناسي

در استان تهران تعداد 96 ايستگاه اعم از سينويك، كليماتولوژي، و باران و تبخير شناسائي شد. از بررسي عمر ايستگاههاي هواشناسي، چنين نتيجه شد كه ايستگاهها از لحاظ آمار كامل نبوده و گسيختگي در آمار آنها زياد است به همين علت در اين مطالعه سعي شد اطلاعات ايستگاههايي كه داراي آمار مدون و كاملتري هستند مورد استفاده قرار گرفته تا نتايج محاسبات از اعتبار بيشتري برخوردار باشد. از این نظر تعداد 45 ايستگاه براي بررسيهاي لازم در يك دورة مشترك آماري 21 ساله (1376 – 1355) انتخاب گردید. اضافه مي نمايد در بازسازي آمار به منظور سهولت كار از روش همبستگي خطي بين ايستگاها به صورت دو به دو استفاده شد. ضمن اينكه در برخي موارد براي بازسازي داده هاي دما و بارش سالانه از روش تفاضل و نسبت نرمال نيز استفاده گرديده است. توزيع مكاني ايستگاهها در سطح استان با استفاده از سيستم GIS صورت گرفت

ادامه نوشته

قلمرو بيابانهاي ايران (از جنبه اقليم شناسي) -3-

روش تحقيق:

          از آنجا كه كوهستانها در تعديل دما و افزايش بارندگي نقش تعيين كننده اي دارند، تغيير شرايط اقليمي از دشتها به سمت كوهستانها، اصولاً در مرز برخورد اين دو واحد پيكرشناسي زمين اتفاق مي افتد. زيرا در بخش هاي مركزي دشتها خشونت پديده هاي حاكم بر محيط (دماي شديد، رطوبت كم، بي نظمي بارش و….) ويا در قلمرو كوهستانها (كاهش دما وافزايش رطوبت و….) هيچ شبهه اي در شناسائي محيط هاي فوق تحت عنوان بيابانها يا نواحي كوهستاني ايجاد نمي كند، بلكه مشكل اساسي تعيين محدوده حداكثر گسترش بيابانها است كه الزاماً بر محدوده پايكوهي يعني محل برخورد دشتها وكوهستانها منطبق مي باشد و علي الاصول مرز نواحي بياباني بايد در آن قرار داشته باشد. از آنجا كه تغيير پديده هاي محيط طبيعي تدريجي است، بنابراين تعيين مرز جغرافيايي بيابانها به صورت خط مشخصي مورد نظر نيست. بلكه اين مرز بر نواري منطبق خواهد بود كه در طرفين آن، ويژگيهاي عوامل و عناصر اقليمي به صورتي مشخص با يكديگر تفاوت داشته باشند. بدين منظور براي تفكيك مرز مناطق بياباني در هر استان ابتدا هريك از نقشه ها كه براي هر عنصر اقليمي بصورت يك لايه تهيه شده است، با نقشه توپوگرافي كه قبلاً بصورت رقومي در محيط GIS تهيه شده بود تطابق داده شد. يكي از خطوط منحني را كه در حدفاصل دشت و كوهستان قرار داشته و نزديكترين فاصله را با محل برخورد دشت و كوهستان داشت، انتخاب و بقيه خطوط لايه مذكور پاك گرديد. براي كليه لايه ها بهمين ترتيب عمل شد و از هر نقشه فقط يك منحني با ويژگيهاي مورد نظر نگهداشته شد و بقيه خطوط اضافي پاك شد^[1]. سپس اين لايه ها روي يكديگر قرار داده شدند و همانطور كه انتظار مي رفت كليه خطوط بر يكديگر منطبق نشدند، بلكه نواري را تشكيل دادند كه پهناي آن در طول نوار متفاوت بود. داخلي ترين و خارجي ترين منحنی از سمت دشت بصورت يك منطقه جداگانه در حد فاصل دشت و كوهستان مشخص گرديد. به اين ترتيب از تلفيق نقشه هاي حاصله سه ناحيه يا قلمرو در نقشه نهايي هر استان از هم قابل تفكيك شد. داخلي ترين منطقه، بيابان و خارجي منطقه غير بيابان و منطقه بينابين كه ويژگي هر دو منطقه را در خود داشت بنام منطقه گذر از بيابان به غير بيابان (نيمه بيابان) نامگذاري گرديد. به منظور بيان كمي ويژگيهاي هريك از مناطق سه گانه فوق، نقشه منحني هاي هم ميزان هريك از عناصر مورد نظر، بطور انفرادي روي نقشه نهائي قرار داده شده و عدد مربوط به خطي كه بيشترين اشتراك را با خط مربوط به مرز بيابان و نيمه بيابان داشت تعيين گرديد. به اين ترتيب ويژگيهاي كمي هريك از عناصر براي تعريف بيابان در هر استان از ديدگاه اقليم شناسي مشخص شد. اضافه می نماید برای آشنایی با نحوه محاسبات مربوط به عناصر و عوامل اقلیم شناسی مورد مطالعه و تبیین آنها، این عوامل و بویژه نقشه های تهیه شده در استان تهران بصورت مشروح تر آمده است و در بقیه استانها (بجز استان خراسان و سیستان و بلوچستان بلحاظ شرایط خاص مطالعه) بصورت خلاصه تر نوشته شده است همچنین برای جلوگیری از حجم زیاد گزارش، برای سایر استانها فقط نقشه های ضروری ارایه شده است. شرح كار هر استان بصورتي است كه در پي مي آيد.

---

[1] - در استانهاي ساحلي جنوب افزايش يا كاهش ميزان باران و ساير عناصر اقليمي از توپوگرافي تبعيت نمي كنند و لذا براي تفكيك دو ناحيه مورد نظر بالاجبار از نقشه اقليم جاماب استفاده شد

قلمرو بيابانهاي ايران (از جنبه اقليم شناسي)-2-

مراحل مطالعه:

1-  شناسائي شبكه جامع ايستگاههاي هواشناسي موجود در هر استان صرفنظر از سازمان متبوع آنها و تصحيح نقاط شبكه (اين امر با كنترل موقعيت ايستگاهها روي نقشه هاي 1:250000 و بازخواني مختصات آنها انجام شده است).

2- انتخاب تعدادي ايستگاه با آمار كافي و پراكنش مناسب در سطح هر يك از استانهاي مورد مطالعه و مناطق همجوار كه در نزديكي مرز استان قرار دارند. (انتخاب ايستگاههاي نزديك مرز در استانهاي مجاور به منظور پوشش دادن منحني هاي ترسيمي براي پارامترها وعناصر اقليمي مورد مطالعه در مناطق مرزي استان بوده است).

3- تهيه نقشه توزيع مكاني ايستگاهها در سطح استان در سيستم GIS بصورت يك لايه نقاط (Point map) با استفاده از نرم افزار IlWIS

4-انتخاب تعدادي از عناصر اقليمي شاخص از جمله ضريب تغيير پذيري^[1] درون سالي بارش (سالانه ، فصلي و ماهانه) ، ضريب تغييرات بارندگي، بي نظمي بارش^[2] ، شدت ميانگين بارش روزانه^[3]، ضريب خشكي، دما، باران و تبخير؛ بمنظور تفكيك دو ناحيه مورد نظر براي كليه ايستگاههاي مورد مطالعه.(لازم به يادآوري است ساير عناصر ويژه مانند باد و ساعات تابش خورشيد و امثال آن به دليل كمبود ايستگاههاي ثبات در سطح استان ها مورد مطالعه ميسر نشد).

5-محاسبه و تعيين ضرايب مربوط به هر يك از عناصر اقليمي مورد نظر در هر ايستگاه.

6-ترسيم لايهِ منحني هاي رقومي مربوط به هريك از عناصر و پارامترهاي مورد مطالعه براي ايستگاهها با استفاده از نرم افزار Surfer و ILWIS در سطح هر استان.

7-انتخاب يك عدد مبنا براي هريك از لايه هاي تهيه شده به منظور تميز و تفكيك مرز بيابان از غيربيابان (انتخاب عدد مبنا بر اساس شرايط طبيعي و توپوگرافي و كنترل صحرايي در منطقه مورد مطالعه صورت گرفته است).

8-انطباق كليه لايه هاي تهيه شده و تعيين مرز بيابان از غير بيابان با توجه به اعداد مميز انتخابي.

9-تعريف بيابان در استان مربوطه با توجه به مقاديركمي عناصر مورد مطالعه در نقشه نهايي.

---

[1] - يكي از راههاي اندازه گيري رژيم بارندگي ضريب تغيير پذيري باران است. در صورتيكه يك ايستگاه توزيع بارش12 ماهه يكنواخت داشته باشد، شرايط اقليمي بيابان را دارا نميباشد. و در صورت مشاهده عكس اينحالت ايستگاه داراي شرايط اقليمي بياباني است

[2] - ضريب بي نظمي بارش از نسبت بالاترين بارش روزانه به ميانگين بارش سالانه در هر سال و در هر يك از ايستگاهها بدست مي آيد

[3] - شدت ميانگين باران روزانه از نسبت ميزان بارش سالانه به روزهاي با بارندگي 1 ميليمتر و بيشتر در هر سال و در هر ايستگاه حاصل مي شود

قلمرو بيابانهاي ايران (از جنبه اقليم شناسي) -1-

مقدمه:

بيابان به عنوان يك فضاي جغرافيايي و يا يك بيوم از بيومهاي زيست كره (بيوسفر) كه حاصل چرخش هاي اتمسفري است، شناخته مي شود. از اين نظر مي توان گفت بسياري از شاخص هاي تفكيك مناطق بياباني در عوامل محيطي مورد بحث، تحت تاثير اقليم قرار داشته و يا ناشي از اثر عناصر اقليمي بر روي زمين شكل مي گيرند. بطور مثال باران و يا باد يك عنصر اقليمي است كه فضاي جغرافيايي هر محل بسته به ميزان و توزيع آن، مي تواند در قلمرو بيابان يا غيربيابان قرار گيرد اما اثر آن را مي توان در تشكيل و يا تغيير ناهمواريهاي زمين مشاهده كرد كه اين موضوع در ژئومرفولوژي مطالعه مي شود. چنين به نظر مي رسد كه عوامل اقليمي در تثبيت خطوط اساسي اين تركيب هاي پيچيده نقش قاطعي بازي مي كنند. زيرا اقليم تعيين كننده عوامل اصلي و در مقياس وسيعي تعيين كننده چگونگي اثر اين عوامل مي باشند آنچنانكه علت اصلي پيدايش بيابانها در روي كره زمين به دليل عمل نكردن دو عامل اصلي ايجاد بارش يعني هواي مرطوب و عامل صعود هوا شناخته مي شود به همين دليل اکثر دانشمندان اقليم شناس از بين عناصر اقليمي ميزان دما و بويژه بارندگي را براي مشخص کردن مناطق بياباني به کار گرفته اند هرچند به رغم تلاشهاي گسترده اقليم شناسان و به دليل تفرق و تفاوت دامنه اعداد پيشنهادي براي ارائه يك طبقه بندي اقليمي از بيابانهاي جهان اختلاف نظرهاي فراواني در اين زمينة وجود دارد بطوري که برخي از مناطق خشک آمريکاي جنوبي را که در حد واسط کوههاي آند و دريا واقع شده و تا نزديکي استوا ادامه دارد و تقريبا بدون بارندگي است تا مناطقي در بيابانهاي وسيع استراليا با بارندگي 125 ميليمتر و يا مناطقي در شمال برزيل با آب و هواي خشک ولي با بارندگي کمتر از 600 ميليمتر را در يک رده قرار مي دهند (خسروشاهي و همكاران 1384). اما اين مناطق با وجود مقادير بارندگي متفاوت در يک ويژگي اشتراک دارند و آن بي نظمي مکاني و زماني باران است . بطور مثال در برخي از نقاط بيابان آتاکاما در پرو و شمال شيلي که گاهي اوقات به عنوان خشکترين قسمت روي زمين از آن ياد مي شود در چندين سال هيچگونه بارندگي ثبت نشده است و اين در حالي است که مناطق مذکور تا دريا فاصله چنداني ندارد ولي در همين منطقه هر چند سال يکبار در يک يا چند ماه از تابستان باران هاي سيل آسا مي بارد که فوق العاده مخرب بوده و موجب از بين رفتن اراضي کشاورزي، محصولات زراعي، جاده ها، پلها و حتي تمام دهکده ها مي شود(آي-آرنون 1365). همين وضعيت در بيشتر مناطق بياباني ايران از جمله مناطق ساحلي جنوب نيز به چشم مي خورد. در اين مورد ميتوان به بارندگي سه روزه دي ماه و بهمن ماه سال 1371 اشاره کرد که ميانگين بارندگي دو واقعه مذکور به ترتيب حدود 385 و 339 ميليمتر به ثبت رسيده و از متوسط بارندگي سالانه بيشتر بوده است(مريد و همكاران 1376). در بيابانهاي گرم و وسيع استراليا که حدود 40 درصد از سطح اين قاره را در بر مي گيرد در حد فاصل شمال و جنوب که با بارندگي هاي زمستاني و تابستاني همراه است مناطقي وجود دارد که فصل بارندگي مشخصي ندارند و باران هاي اتفاقي ممکن است در هر زماني از سال وجود داشته باشد. بطوري كه حداكثر بارندگي روزانه اين مناطق ممكن است از ميانگين بلند مدت سالانه بيشتر باشد. از اين رو بايد گفت براي شناسايي و تفکيک مناطق بياباني اشاره به ميزان بارندگي يک ناحيه کفايت نمي کند بلکه براي تعيين ويژگي هاي بيابان علاوه بر ميزان بارندگي بايد از ساير عناصر جوي نيز كمك گرفت، زيرا تاثير متقابل عوامل و عناصر جوي، فضاي جغرافيايي بيابان را شكل مي دهند.                .....ادامه دارد......

 

قلمرو بيابانهاي ايران

 

مقدمه:

بايد گفت پيش شرط پژوهش در هر حوزه كاري، آشنايي با ابزاركار و زبان خاص آن موضوع است. متأسفانه در حوزه محيط زيست، بخصوص در قلمرو مسايل بياباني، زبان علمي رايج به ويژه در ايران از لكنت هاي فراوان در رنج بوده و در بسياري از موارد شنيدن يك واژه، درك مشتركي را در ميان شنوندگان آن ايجاد نمي كند. بررسي منابع موجود در باره مفاهيم و ويژگیهاي بيابان نيز حاكي از آن است كه تا كنون تعريف جامع و واحدي براي بيابان‌ ارائه نشده و در بيان شاخص‌ها و مفهوم بوم سازگان بيابان، منابع مختلف تعاريف متفاوتي ارايه كرده‌اند بطوريكه در اين زمينه هر يك از دانشمندان علوم مختلف فقط از ديدگاه تخصصي خود برخي ويژگيهاي مناطق بياباني را برشمرده و معرفي كرده اند

حقيقت اين است، تا هنگامي كه نتوانيم تعريف روشني براي بيابان و يا مناطق بياباني بيابيم، نبايد انتظار داشته باشيم كه كارمايه هاي به مصرف رسيده در بخشهاي پژوهش و اجرا، از بازده در خور و مطلوبي برخوردار باشند. از اين رو، تحقيق حاضر، تلاش كرده است تا در حد امكان، مهمترين ويژگي هاي اين موضوع را از دريچه علوم مرتبط مورد كنكاش قرار داده و بر آن اساس محدوده قلمرو بيابانهاي طبيعي ايران را بصورت انفرادي و بدون تعصب به گرايش خاصي صرفا از نگاه تخصصي علم مربوطه تعيين كرده و سپس ميزان اشتراك و انفكاك آنها را نيز با ارايه نقشه هاي رقومي و مساحي شده ارايه نمايد.

مسلما تعيين قلمرو بيابانهاي واقعي نيازمند دستيابي به اطلاعاتي از پارامترهاي محيط طبيعي است كه اثرات متقابل آنها بصورت مشترك در پيدايش و شكل گيري محيط هاي بياباني تأثيرگذارند. از اين روي در اين تحقيق، آندسته از علوم زمين كه به طور مستقيم يا غير مستقيم در پيدايش شرايط بياباني سهمی بعهده داشته اند، مورد توجه قرار گرفته اند. مهمترين زمينه هاي اطلاعاتي مورد نظر در اين بررسي شامل؛ زمين شناسي، ژئومرفولوژي، اقليم شناسي، هيدرولوژي، خاكشناسي و پوشش گياهي بوده است. براي اين كار با استفاده از ويژگي هاي تعريف شده در دستورالعمل اجرايي پروژه نسبت به شناسايي و تفكيك قلمرو بيابان هاي طبيعي در استانهاي مورد مطالعه اقدام گرديد و پس از اتمام كار و تهيه نقشه هاي رقومي استاني، با تعيين سيستم مختصات كشوري و زمين مرجعي و انتخاب نقاط كنترل و راهنما  براي تعيين محل نقشه هاي استاني در نقشه كشوري، جانمايي آنها در نقشه سراسري ايران انجام شد. لازم بیادآوری است  پروژه حاضز در سال 1376 در بخش تحقيقات بيابان- موسسه تحقيقات جنگلها و مراتع كشور نضج گرفت و سپس با توجه به موضوعات تخصصي مورد نظر، همكاراني متخصص در زمينه مربوطه از ستاد موسسه و 14 استان واقع در مناطق بياباني كشوركه واجد زيربخش تحقيقات بيابان بودند، انتخاب شدند. مدت زمان 5 ساله پيش بيني شده انجام اين تحقيق به علت فراز و نشيبهاي اعتباري در سالهاي اول تحقيق كه عملا 2 سال سبب ركود اجراي طرح شد همچنين به دليل مشكلات ناشي از انتقال و يا تعويض مجريان و همكاران استاني و در نتيجه تاخير در ارسال اطلاعات مورد نياز براي جمع بندي نهايي حدود 8 تا 9 سال بدازا كشيد و سرانجام گزارش نهايي و آلبوم نقشه هاي تهيه شده در ماههاي پاياني سال 1385 تحويل بخش ستادي موسسه تحقيقات جنگلها و مراتع كشور گرديد که در ادامه روش انجام کار و گزارش قلمرو بیابانهای ایران از جنبه هر یک از عوامل محیط طبیعی خواهد آمد 

چشم انداز جهانی بیابانها(5)

سازگاري گياهان به خشكي

بسياري از گونه هاي خشكي پسند مخصوصا گياهاني كه در بيابانهاي گرم مي رويند داراي ساقه هاي آبدارند اين گياهان براي رشد و عمل فتوسنتز بيشتر از ساعات اوليه و پاياني روز استفاده مي كنند و در اواسط روز براي جلو گيري از صدمات احتمالي ناشي از گرماي زياد خورشيد، به انحاء مختلف از قرار گرفتن در مقابل نور شديد خورشيد اجتناب مي كنند.

مهمترين مكانيزمهاي سازگاري گياهان به خشكي در اكوسيستمهاي بياباني به شرح زير است :

1-            داشتن اپيدرم ضخيم ، روزنه هاي مخفي يا فرو رفته ، پوشش واكسي يا حفاظتي مانند كرک ، برگهاي فلسي يا خارمانند  و برگهايي با رنگ پريده از جمله ساختار حيات گياهي بيابان براي جلوگيري از شدت تعرق و انعكاس بيشتر تشعشات خورشيد بشمار مي رود .

2-            برگهاي كوچك و گاهي فلسي شكل با ابعاد كوچك در قسمت هوايي گياه بطوري كه گاهي برگها از بين رفته و عمل جذب كلروفيل به وسيله ساقه انجام مي شود .

3-            تاج سرتخت ( پخ ) وسيله اي براي كاهش سطح تاج در معرض تشعشات خورشيد مي باشد . بسياري از درختان بياباني تيره لگومينور مانند Acacia oerfota  و بويژه Acacia tortilis  داراي تاجي سرتخت و چتري شکل هستند .

4-            سيستم ريشه اي وسيع ، گسترده و عميق

5-            داشتن بافتهاي ذخيره آب در اندامهاي هوايي يا ريشه. چنين گياهاني به عنوان مهمترين تيپ رستنيهاي بياياني محسوب مي شوند .

6-            قدرت تحمل آب كشيدگي بافتها بوسيله پتانسيل اسمزي پايين بطوري كه در برخي از گونه هاي گياهي از جمله  گونه هاي Zygophyllum مقادير زيادي از آب خود را در ايام گرم سال از دست مي دهند بدون آن كه دچار خطر مرگ شوند مثلاً در Zygophyllum qatarens  مقدار آب بافتهاي گياه به طور معمول 80 درصد است در حالي كه اين مقدار در خشك ترين و گرم ترين ماه سال به 20 درصد مي رسد يعني گياه 60 در صد آب خود را از دست مي دهد.

7-            فزوني نسبت وزن خشك ريشه به وزن خشك ساقه در اغلب رستني هاي بياباني بطوريكه گاهي تا چندين برابر بيش از بيوم هاي جنگلهاي مناطق معتدله مي رسد .

8-            سازش با شرايط محيط از طريق توقف فتوسنتز درساعات گرم روز و تشديد عمل فتوسنتز در ساعات نسبتاً خنك روز مثلاً در درخت چوج Salvadora persica  عمل جذب كلروفيل در ايام گرم سال بين سال 7 تا 9 صبح و 4 تا 7 بعد از ظهر انجام مي گيرد و حدوداً 5 ساعت توقف جذب كلروفيلي توام با بسته شدن روزنه ها در طول روز دارد . در اين حالت حرارت برگ بالا مي رود كه بسياري از گياهان اكوسيستم هاي ديگر قادر به تحمل چنين حرارتي نمي باشند. در عين حال بعضي از گياهان بياباني مانندCapparis spinosa  قسمتي از روزنه هاي خود را در تمام طول روز باز نگه مي دارند و لذا تعرق در حد لزوم براي خنك كردن برگها انجام مي دهند ولي جذب كلروفيل در ساعات گرم همچنان  قطع مي گردد .

9- در مناطق بياباني گاهي خشكي فيزيولوژيك جانشين خشكي فيزيكي مي گردد يعني محيط از نظر فيزيكي مرطوب است ولي شوري ناشي از املاح به خصوص سديم گياه را در معرض خشكي فيزيولوژيك قرار  مي دهد و تيپي از رستني ها به وجود مي آيد كه به نام هالوفيت مشهورند . در بين هالوفيتها ممكن است  هم گياهان تيپ گوشتي و هم غير گوشتي وجود داشته باشد . هالوفيتها قادرند فشارهاي اسمزي خيلي شديد خاك را تحمل كنند .

10- مطالعه فنولوژي گياه به خصوص برگ در تشخيص نوع اكوسيستم هاي بياباني كمك فراواني مي كند . از اين طريق مي توان به تغييرات توليد  اكوسيستم بر حسب فصل پي برد در اين رابطه رستني ها داراي انواع مختلف مي باشند برخي از گياهان در طول گرم ترين و خشكترين ماه سال برگهاي خود را به كلي از دست داده و لخت مي شود و پس از بارندگي گياه پوشيده از برگهاي توسعه يافته متعدد مي گردد و يا اين كه گياه در طول گرمترين و خشك ترين ماه سال مقدار زيادي از برگهاي خود را از دست مي دهد ولي هرگز كاملاً لخت نمي شود .  

منابع:

1-جوانشير ، كريم . 1364 : اكوسيستم مناطق بياباني . مجله زنيون، شماره 55

2- گزارش پوشش گياهي طرح قلمرو بيابانهاي ايران- استان هرمزگان

3 http://www.unep.org/geo/gdoutlook/015.asp -

 

چشم انداز جهانی بیابانها(4)

تغيير پذيري اقليمي و نوسانات بارندگي[1]

در بيابان ها اگرچه بارندگي كافي وجود ندارد ولي رويدادهاي اتفاقي بارش در دوره هاي كوتاه، منابع رطوبتي خوبي را جهت فرايندهاي بيولوژيكي براي زماني كوتاه تامين مي كند. از اين رو هرچند بيابانها بوسيله ميانگيني از شرايط اقليمي (مثلا شاخص خشكي) توصيف مي شوند ولي واقعا مي توانند بوسيله همين ريزش هاي كوتاه و متوالي منابع آب فرواني را در دوره هاي خشك درازمدت فراهم كنند. بيابانها به دليل وجود رگبارهاي كوتاه و محلي اغلب بصورت قطعاتي مجزا در زمان و مكان در روي خشكي هاي زمين يافت مي شوند و اين پالس هاي بارندگي بعنوان يك نيروي ساختاري اكوسيستم بيابان، گياهان و حيوانات بشمار مي روند.

در بيابان رويدادهاي بارش ممكن است يطور مشخصي از يك واقعه تا واقعه بعدي تغيير كند بطوري كه بعضي از آنها در زمستان و برخي در تابستان اتفاق افتند يا تعدادي بارش كم و برخي رگبارهاي شديدي توليد كنند و گاهي ممكن است فاصله زماني  بين دو رويداد به بيش از يكسال هم برسد.

و اما چه شرايطي بر اين رگبارهاي اتفاقي حاكم است: چرا افصلي و حتي گاهي دهه اي هستند و چرا اغلب غير قابل پيش بيني اند؟ اگر اين موضوع در يك مقياس وسيع مورد بررسي قرار گيرد مي توان گفت اين رويدادها در محيط هاي بياباني به آتمسفر جهاني و پدپده هاي اقيانوسي بستگي دارد و چرخه هاي بزرگ مقياس از فبيل جت استريم ها(رودبادها)، جبهه هاي قطبي، شدت مونسون هاي تابستاني، نوسانات ال-نينوي جنوبي و حتي چرخه هاي گرمايي اقيانوسي مانند نوسانات دهه اي اقيانوس آرام در اين الگوي بارش تاثير دارند.

سيستم هاي بارش زا در بيابان:

بارندگي در بيابانهاي دنيا تحت تاثير دو سيستم مهم هوايي اتفاق مي افتد:

انتقال افقي هواي مرطوب دريا به داخل خشكي بوسيله باد و توليد بارش هاي زمستاني كه تحت عنوان "انتقال فرارفتي[2] " از آن ياد مي شود. ريزش اين بارش هاي زمستاني به دليل سردتر بودن زمين از دريا و تراكم آتمسفر روي قاره هاي سرد است. از آنجا كه ابن الگوي خاص يعني تابستان خشك و باران زمستاني در سواحل اطراف درياي مديترانه اتفاق مي افتد لذا مناطقي از دنيا كه اين نوع نوسانات فصلي را نشان مي دهند مناطق " مديترانه اي" ناميده مي شوند. متقابلا در تابستان يك سيستم هوايي متفاوت ديگري وجود دارد كه پالس هاي بارندگي را به مناطق خشك وارد مي كند در اين زمان چون قاره ها گرم هستند در نتيجه مناطق كم فشاري ايجاد مي كنند و توده هواي گرم بالارونده ضمن صعود عمودي "انتقال همرفتي" [3] بسرعت سرد و متراكم شده و ريزش هاي رگباري تابستاني را بوجود مي آورد. در بسياري از مناطق دنيا اين الگوي بارندگي مونسون ناميده مي شود. اكثر بيابانهاي بزرگ دنيا بين اين دو الگوي هوايي قرار دارند. بيابانهاي وسيع عرض هاي مياني كره زمين، مرزهايشان با اكوسيستم هاي زمستان بارش در سرحدات بالايي و مناطق مونسوني جنب حاره اي در سرحدات پاييني اين نوار قرار گرفته اند. گياهان در بيابانهاي زمستان بارش موقعيت خاصي براي رشد دارند به اين معني كه در طول زمستان كه رطوبت در خاك موجود است، هوا غالبا سرد است و مناسب براي رشد گياهان نمي باشد و برعكس در تابستان كه دماي هوا مناسب است، خاك رطوبت كافي ندارد. به اين ترتيب فقط در طول بهار يعني موقعي كه دماي هوا كم كم رو به گرم شدن مي رود و رطوبت هنوز در زمين باقي است گياهان قادر به نشو و نما هستند.        .....ادامه دارد....

---

[1] - Climatic Variability and Rainfall Pulses

[2] -Advective

[3] -convective

چشم انداز جهانی بیابانها(3)

 

 

دوره يخچالي و سير تكامل بيابانهاي امروزي

از دوره يخچالي پليستوسن تا عصر حاضر تغييرات مشخصي در اقليم و اكوسيستم سياره زمين بوقوع پيوسته است. در طي آخرين دوره يخچالي [1] (LGM) 17000 سال قبل از عهد حاضر ، يخبندان هاي بزرگ و تمركز كم اكسيد كربن آتمسفر، سبب شده بود كه اقليم سردتر شده و مونسون هاي تابستاني كاهش پيدا كند از اين نظر پوشش جنگلي جهاني كمتر شد و كمربند حاره باريكتر گشت و بيابانها نيز بطرف قطب حركت كردند. كوچك شدن اين نوار در عرض هاي ميانه يعني جايي كه گراس لند ها، بوته زارهاي نيمه خشك، اراضي جنگلي و يا استپ سرد جايگزين شده بود صورت گرفت. اجداد گونه هاي گياهي بيابانهاي امروزي در مناطقي كه اكنون تحت عنوان بيابانهاي جنب حاره خشك از آن ياد مي شود مخصوصا در مناطق باران پناه كوهستانهاي بزرگ و  يا مناطقي كه اكنون بوسيله ساواناهاي حاره اي پوشيده مي شوند و خشك تر از زمان حاضر بودند، پيدا شدند. آخرين يخبندان در حدود 15000 سال پيش يعني زماني كه يخچال ها عقب نشيني كردند و جايشان را به دوره بين يخچالي گرم هلوسن دادند به پايان رسيد. در طي مدت LGM سرحدات عرض هاي بالايي بيابانهاي دنيا نسبت به عصر كنوني سردتر و مرطوب تر شد در حاليكه نوار حاشيه مناطق حاره، خشك تر از زمان كنوني بود. از اين رو در طول دوره LGM شن زارهاي وسيع مناطق جنوبي صحارا-ساحل و بيابان تار در هندوستان توسعه پيدا كرد و متقابلا سواحل مديترانه اي الجزيره و موراكو، سردتر و مرطوب تر شد. در طي دوره پليستوسن بيابان چي هو هوآن[2] در آمريكاي شمالي شاهد اراضي جنگلي با گونه هايي مانند سرو، بلوط و كاج بود و اين در حالي است كه جنگل هاي مناطق خشك حاره اي مكزيك خشك تر شد و فلور غني كاكتوس خصوصيات كنوني اين نواحي را به خود گرفت. طي دوره گرم هلوسن مياني (8000-5000 سال قبل) اقليم جهاني كه از عقب نشيني يخچال ها منتج شده بود يك روند افزايش را در شدت مونسون هاي سرتاسري مناطق خشك جنب حاره بوجود آورد بطوري كه درياچه چاد بصورت يك درياچه آبي داخلي حتي بزرگتر از درياي خزر امروزي درآمد. جنگل هاي حاره و اراضي جنگلي خشك در اطراف قطب شمال و جنوب توسعه يافت و بيابانها به داخل عرض هاي مياني انتقال يافت. در طي آن دوره صحاراي جنوبي و ساحل خيلي مرطوب تر از امروز با پوشش گياهي وسيع ، رونق اجتماعات حيواني و زيست گاههاي بزرگ انساني بود.

 زماني بين سالهاي 5000 تا 6000 سال قبل از زمان حاضر دوباره يك مرحله تغيير بسمت شرايط خشكتر بوجود آمد بطوري كه اجتماعات گياهي نيمه خشكي پسند[3]  بسرعت ناپديد شد و تراز آب درياچه ها نيز با سرعت غير منتظره اي كاهش يافت. از اين رو آغاز فرهنگ شباني بسمت غلبه و جايگزيني بر زندگي سنتي در كنار رودخانه ها و درياچه ها  شروع شد. بطور مثال منطقه ليوا[4] در امارات متحده عربي در فازهاي مرحله رسوب ماسه ها كه منتهي به شكل گيري يك ناحيه عظيم شني (با تپه هايي بلندتر از 160 متر)  پديدار گشت و تغييرات مشابهي نيز بسمت شرايط خشكتر در آمريكاي شمالي در محل بيابانهاي موجاوه، چي هو هوآن و سونورا بوقوع پيوست. در تفسير اين وقايع مي توان گفت كه اين نوسانات اقليمي، محصول تشعشعات خورشيدي را با يك شيفت آهسته در مدار زمين نيز تغيير داد و پايداري باران هاي مونسون تابستاني را در آغاز هولوسن زياد كرد. اين باران ها به نوبه خود سبب توسعه پوشش گياهي و اراضي مرطوب شد كه اين موضوع دو اثر عمده در پي داشت: اول اينكه كاهشي در آلبدوي سطحي داشت و دوم اينكه افزايشي در توانايي چرخه آب به آتمسفر از طريق تبخير و تعرق ايجاد كرد اين وضعيت يعني انرژي اضافي و رطوبت، به مثابه سوخت موتور مونسون براي افزايش باران هاي مونسوني كمك كرد از اين رو در آفريقا، سيستم اقليم- پوشش گياهي در سرتاسر هولوسن مياني يك رژيم اقليمي"صحاراي سبز" را ابقا كرد اما زماني كه يك مرحله تغيير ناگهاني بسمت "صحاراي بياباني" يعني رژيمي كه اكنون در آن بسر مي بريم، بوقوع پيوست روند ناحيه خشك هولوسن مياني بسمت بياباني شدن برگشت اين بيابانها همان مناطقي هستند كه بوسيله كاهش پوشش گياهي، كاهش رطوبت محلي و در نتيجه افزايش شرايط خشكي شرايط خود تشديدي دارند

---

[1] -Last Glacial Maximum

[2] - Chihuahuan

[3] -Mesic

[4] -Liwa

چشم انداز جهانی بیابانها(2)

 

تغييرات اقليمي و بيابانها

الگوي بارش در داخل بيابانها به فرايند اقليمي خارج بيابان بستگي دارد . در بيابان وقتي كه سطح زمين سرد است وزش رطوبت متراكم شده از دريا سبب ساز بارش هاي زمستاني در بيابان مي شود و  موقعي كه سطح زمين گرم است رطوبت موجود از منابع مختلف به درون آتمسفر كشيده مي شود و باران هاي تابستاني را بوجود مي آ ورد.

تغييرات اقليمي جهاني كه از طريق خروج گازهاي گلخانه اي توسط انسان توليد مي شود موجبات گرم شدن بيابانها را نيز فراهم مي كند. بيابانها در بين سالهاي 1976 تا سال 2000 بطور متوسط 0.5 تا 2 درجه سانتيگراد گرمتر شده اند.اين گرم شدن سبب تمركز افزايش گازهاي گلخانه اي مي شود (IPCC 2001) . انتظار مي رود كه گرم شدن كره زمين سبب افزايش بارش در بيابانها نيز بشود اما چون عرض هاي جغرافيايي بالاتر نسبت به عرض هاي مياني و پاييني گرم تر مي شوند در نتيجه عرض هاي بالاتر نسبت به مناطق جنب حاره بارش بيشتري خواهند داشت. در حقيقت در بيشتر بيابانهاي داخل كمربند جنب حاره بارش كمتر مي شود آنچنانكه در دو دهه گذشته بارش كمتر شده است.(جدول زير)

 

در اين زمينه دو سناريو تحت عنوان سناريو A و B از طرف IPCC ( 2001) به منظور ارزيابي تغييرات بارش و دما براي دوره  2100- 2071  نسبت به دوره 1991- 1961بشرح زير پيش بيني شده است[1]:

در اين دو سناريو (A و B)  درجه حرارت به ترتيب 1ز 7-2 و 5-1 در جه سانتيگراد براي اكثر بيابانها افزايش و بارندگي از 15-5 و 10-5 درصد كاهش خواهد يافت علاوه بر آن اين تغييرات، نوسانات سالانه بارش را در بيابانها زياد مي كند بطوري كه بوسيله يك فيدبك منفي بين چرخه ENSO و آتمسفر جهان، افزايشي را در خشكسالي هاي نواحي بياباني خواهيم داشت. در صورت تداوم گرم شدن آتمسفر زمين انتظار فراواني ال-نينو هاي بيشتري مي رود كه اين موضوع نوسانات بيشتر بارشهاي زمستاني و خشكسالي هاي بيشتري را در باران هاي تابستان بوجود مي آورد.  شکل بالا سناریوی تغییر اقلیم برای مناطق بیابانی جهان را نشان می دهد[۲].

---

[1] - اگر چه پيش بيني دقيق اثر تغييرات آب و هوايي بر ساير پديده هاي كره زمين به روشني معلوم نيست اما تعداد زيادي از مدل هاي آب و هوايي كه از طريق شبيه سازي توسط متخصصين اين رشته ارايه شده است نشان مي دهد كه در بعضي از مناطق جهان مانند شمال اسكانديناوي ، سيبري و كانادا  باران بيشتري مي بارد و درختان و محصولات ، رشد زيادي تري خواهند داشت اما در نواحي پرحاصل و سرسبز وسيع ميان قاره اي امروزي  خاكها بويژه در تابستان خشك و چه بسا غير قابل استفاده خواهد شد. خشكساليهاي ويران كننده ضربات بسيار شديدي بر دشتهاي سرسبز بزرگ خواهد زد و موجب دگرگوني و تبديل اين مناطق به يك منطقه نيمه بياباني خواهد شد. طوفانهايي نظير هاريكن ها و تورنادوها و شايد هم خيلي شديدتر جريان پيدا مي كنند، درجه حرارت جنگلها بيشتر مي شود و حيات وحش و جانوران جنگل مهاجرت كرده و يا نابود خواهند شد.

[۲]-  در اين مورد نظريه ديگري نيز وجود دارد و اين موضوع را هياهوي سياسي مي داند و مي گويد كه انسان آنچنان نقشي در گرم شدن كره زمين ندارد بلكه عواقب گرم شدن کره زمین مربوط به تغییرات آب و هوایی خود کره زمین است زيرا تغییرات آب و هوایی در کره زمین امری بسیارعادی محسوب می شود و شواهد بسیار زیادی وجود دارد که طی چند هزار سال گذشته کره زمین دستخوش تغییرات جوی متنوعی بوده است، بدون آنکه بشر در آن دخالتی داشته باشد. آنچنانكه در"دوران گرم قرون وسطایی" دورانی قبل از "یخ بندان کوچک"، بین قرن دهم تا پانزدهم میلادی، دمای کره زمین بسیار بالاتر از دمای فعلی بوده است. به گفته اين گروه از دانشمندان تاثیر این گرما در معماری کلیساها و بناهای ساخته شده در این دوران مشهود است. دربرداشت این گروه، خورشید به عنوان عامل اصلی تغییر دمای کره زمین در دوره های متفاوت زمبن معرفی شده است. در این نظریه لکه های خورشیدی باعث بوجود آمدن میدانهای مغناطیسی قوی در سطح خورشید می شود و باعث ازدیاد اشعه های وارده به کره زمین می شود در نتيجه،  اين پديده  به غیر از تاثیر مستقیم خورشید بر دمای کره زمین با تاثیر گذاری بر روی میزان تشکیل ابرها، در تغییر دمای کره زمین نیز نقش ایفا می کند.

 

چشم انداز جهاني بيابانها

 

با نگاهي به تصاوير ماهواره اي در مقياس كره زمين يكسري لكه ها و نوارهاي بدون پوشش گياهي در طرفين خط استوا و در حاشيه جنگلهاي باراني استوايي و در فاصله ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ كيلومتري از اين جنگلها ديده مي شود. این لکه ها تحت عنوان بيابانهاي عرض ميانه ناميده مي شوند. قرار گرفتن آنها در دو نيمكره شمالي و جنوبي به ترتيبي است كه در زير به آنها اشاره شده است:

در نيمكره شمالي توالي بيابانهاي جنب حاره عرض مياني به شرح زير است

-          بيابانهاي موجاوه، سونوران و چي هوهوآن در آمريكاي شمالي

-          نوار پهناور وسيع صحارا در آفريقاي شمالي و بيابانهاي اتيوپي – سومالي در شاخ آفريقا.

-       بيابانهاي آسيا شامل بيابانهاي عربستان، ايران، بين النهرين و بيابان تار كه از غرب آسيا به داخل پاكستان و هندوستان امتداد  يافته و همين طور بيابانهاي آسياي مركزي در ازبكستان و تركمنستان و بيابانهاي تاكليماكان و گوبي در چين و مغولستان.

 

در نيمكره جنوبي اين زنجيره به ترتيب زير شكل گرفته است:

-          بيابانهاي آتاكاما، پونا و مونته در آمريكاي جنوبي

-          بيابانهاي ناميب و كارو در آفريقاي جنوبي و بيابانهاي وسيع استراليا.

 

معيارهاي تعريف و تعيين قلمرو بيابان هاي جهان

هر چند معيارهاي فراواني براي تعريف بيابان وجود دارد اما مهمترين آنها خشكي يعني فقدان آب بعنوان يك فاكتور محدود كننده فرايندهاي بيولوژيكي شناخته مي شود. يكي از روشهاي اندازه گيري خشكي كه تحت عنوان شاخص خشكي از آنها ياد مي شود برآورد كننده هايي هستند كه بطور ساده از نسبت بين ميانگين بارندگي سالانه  و تبخير و تعرق پتانسيل سالانه بدست مي آيد[1] . در مناطق خشك و فراخشك اين نسبت كمتر از 0.1 است و اين بدان معني است كه بارندگي كمتر از 10 درصد ميزان آب مورد نياز براي رشد بهينه گياه را تامين مي كند. اگر چه شاخص هاي خشكي در بيابانهاي مختلف دنيا متنوعند ولي تمام آنها در داخل طبقه خشك و فراخشك قرار مي گيرند. از اين رو نقشه جهاني مناطق خشك و فراخشك  مي تواند بعنوان يك تقريب خوبي براي مرز بندي بيوم بيابان مورد استفاده قرار گيرد.

- معيار ديگري كه مي توان براي تفكيك مناطق بياباني از آن استفاده كرد معيار بيو-اكولوژيكي است.

 در اين روش با يكدست كردن مناطق حد واسط (Eco region) دنيا كه پوشش گياهان بياباني[2] را در خود جاي داده اند و انتخاب اكوسيستم هاي شبه بياباني كه از لحاظ بيولوژيكي بوسيله اولسون و همكاران (2001) توسعه داده شده است يك تقريب ثانوي براي بيوم بيابان تهيه مي شود.

معيار سومي كه مي تواند براي تهيه نقشه بيابانهاي دنيا بكار برده شود، استفاده از تصاوير ماهواره اي AVHRR است. در اين روش با استفاده از شاخص پوشش زمين (NDVI) مي توان سطح زمين را به طبقه هاي مختلف پوشش گياهي كلاسه بندي كرد. از اين نظر نقشه جهاني مناطق بياباني و نيمه بياباني بصورت مناطق يكنواخت وسيعي با پوشش گياهي بسيار كم تعريف مي شوند. به اين ترتيب اين روش هم مي تواند بعنوان يك تقريب ديگري براي تعيين بيوم بيابان بكار برده شود. اگرچه هر يك از سه روش فوق منابع حطايي دارند ولي در تهيه نقشه بيابان از سه ديدگاه فوق انطباق خوبي را نشان مي دهند.  با توجه به توضيحات بالا مي توان بيابان را بصورت زير تعريف كرد :

بيابان به مجموعه اي از مناطق جغرافيايي زمين اطلاق مي شود كه بوسيله خشكي فوق العاده بالا، بخشي وسيعي از خاكهاي لخت و مجموعه اي از گياهان و جانوران كه براي زنده ماني در محيط هاي خشك سازگار شده اند مشخص شده باشد. بعبارت ديگر بيابان: منطقه اي است با پوشش گياهي بسيار كم، سطوح وسيع خاك لخت و مناطقي با متوسط بارندگي سالانه كمتر از 10 درصد ميزان آب مورد نياز براي رشد اپتيمم گياه همراه با گياهان و جانوراني كه بطور آشكاري براي زنده ماني در يك دوره طولاني خشكي سازگار شده باشند    

 

[1] -تبخير و تعرق پتانسيل مقدار آبي است كه بوسيله تعريق گياه و تبخير از سطح خاك از يك خاك اشباع تلف مي شود (تورنت وايت 1948)

[2] - اين گياهان بوسيله فرم زندگي خشكي پسندها و سيما شناسي گياهان غالبي كه در بيابان ها سازگار شده اند، مشخص مي شود