منصة الرسائل والاطاريح: التحري المعتمد على البيانات المكانية لتأثير الجفاف الجوي على الغطاء النباتي ودرجة حرارة سطح الارض في حوض نهر الزاب الكبير

الخلاصة

لقد تعرض العراق لنوبات جفاف شديدة خلال السنوات العشرين الماضية، وهي ظاهرة نموذجية في مناخ البلاد. يقع حوض الزاب الكبير في المنطقة شبه القاحلة في العراق، والتي كانت مواردها المائية شحيحة منذ عقود ويتم تقاسمها بشكل أساسي مع البلدان المجاورة الأخرى. تم استخدام الاستشعار عن بعد (RS) ونظم المعلومات الجغرافية (GIS) في هذا العمل لتقييم كيفية تأثير الجفاف على الغطاء النباتي ودرجة حرارة سطح الأرض في حوض الزاب الكبير على مدار 32 عامًا، من 1990 إلى 2022. لهذه الأطروحة، تم تنزيل واستخدام 64 صورة عبر القمر الصناعي لاندسات. تم استخدام أربع صور تغطي منطقة الدراسة بأكملها في كل سنة من فترة الدراسة. تم إنشاء خرائط الجفاف المصنفة متعددة الزمان باستخدام مؤشر درجة حرارة سطح الأرض (LST)، ومؤشر الاختلاف الطبيعي للغطاء النباتي (NDVI)، ومؤشر حالة الغطاء النباتي (VCI)، ومؤشر الغطاء النباتي المعدل للتربة (MSVI). وأظهرت النتائج زيادة في وتيرة وشدة الجفاف خلال فترة الدراسة، وخاصة في عامي 2000 و2008، والتي تميزت بارتفاع درجات حرارة سطح الأرض، وفقدان الغطاء النباتي، ونقص متوسط هطول الأمطار. وتراوح متوسط LST من 37.28 درجة مئوية في عام 2008 إلى 37.56 درجة مئوية في عام 2014. وكما هو موضح في مؤشر الغطاء النباتي للغطاء النباتي للحوض، فإن أحد آثار ارتفاع LST هو انخفاض الغطاء النباتي في الأجزاء الجنوبية الشرقية والجنوبية الغربية من منطقة الزاب الكبير وكانت السنوات ذات أدنى قراءات NDVI هي 2000 و2002 و2008 على التوالي، بقيم (0.196، 0.131، و0.202) كيلومتر مربع. كانت السنوات الأربع في هذا التحليل هي الأكثر عرضة لخطر الجفاف، وفقًا لمؤشر VCI، وهي الأعوام 1992 و2000 و2002 و2008. وفي منطقة واسعة من المنطقة، سادت ظروف الجفاف الشديد بين عامي 2000 و2008. كما سادت بياناتنا أيضًا وكشف أن 13667.5 كم2، أو 66.5% من المساحة الإجمالية، كانت مغطاة بمنطقة الجفاف الشديد في الحوض مع قيم MSAVI أقل من 0.2. تظهر الأجزاء الشمالية من منطقة الدراسة بالمقاطعة انخفاضًا في الغطاء النباتي. وهناك تفسير آخر لهذا الانخفاض وهو عدم التوافق بين هطول الأمطار الطبيعي واحتياجات النباتات خلال موسم النمو الحاسم. أيضاً، في الأطروحة الحالية، تمت محاكاة البيانات المناخية اليومية من الماضي والمستقبل المتوقع باستخدام LARS-WG 6.0. كما تم استخدام النموذج لتقدير هطول الأمطار اليومي ودرجة الحرارة اليومية. استخدام سيناريوهات الانبعاثات الرئيسية RCP4.5 وRCP8.5 لتقدير المناخ المستقبلي طوال القرن الحالي باستخدام نماذج الدوران العام MIROC5(GCMs) وCanESM2 وHadGEM2-ES وESM1-M وCSIRO-Mk3.6.0. وقد تم ذلك في ظل حالة عدم اليقين الكبيرة المتعلقة بتقدير المناخ المستقبلي. تم التحقق من صحة النموذج، الذي تم إنشاؤه باستخدام بيانات تاريخية تعود إلى ثلاثين عامًا، باستخدام بيانات المناخ من حوض الزاب الكبير في شمال العراق (1990-2021). وفقًا للبيانات، تنخفض درجة الحرارة القصوى الشهرية بمقدار 6.20-5.78 درجة مئوية تحت RCP4.5 و6.10-5.58 درجة مئوية تحت RCP8.5، بحلول نهاية العصر الحادي والعشرين، للأجزاء الشمالية والجنوبية للحوض. تظهر توقعات هطول الأمطار من جميع نماذج الدوران العالمية أنماطًا مختلفة. وبالنظر إلى أن بعض النماذج، مثل CanESM2، تتوقع ارتفاعًا في هطول الأمطار، بينما تتوقع نماذج أخرى، مثل MIROC5، مستقبلًا دون تغيير في هطول الأمطار أو اتجاه هبوطي. علاوة على ذلك، عانى الجزء الجنوبي من الحوض أكثر من غيره خلال فترات الجفاف في الفترة 1999-2000 و2007-2008، حيث بلغ متوسط قيم RDIst -1.97و-1.64 على التوالي. ومع ذلك، فقد تعرض الجزء الشمالي من الحوض لموجات جفاف معتدلة إلى شديدة في الفترتين 1999-2000 و2007-2008، حيث بلغ متوسط قيم RDIst-0.81 و-1.84، على التوالي. وهذا يوضح المستوى الكبير من عدم اليقين في التنبؤ بهطول الأمطار عند استخدام نموذج واحد فقط .سوف تتأثر كمية المياه المتوفرة في موقع منطقة الدراسة بشكل كبير بالتغيرات في هطول الأمطار ودرجة الحرارة.