امروزه کمبود آب در جهان یکی از اساسی ترین مشکلاتی است که تمامی زندگی بشر را تحت الشعاع قرار داده است. این مشکل بیشتر از همه مناطق خشک و نیمه خشک را تحت تاثیر قرار میدهد. کشور ایران با قرار گرفتن در کمربند خشک جهانی بیش از بسیاری از کشورها با مسئله بحران آب رو به رو است. تعیین اجزای بیلان آبی در حوزهای خشک یکی از راهکارهای موثر در مدیریت منابع آب با توجه به شرایط کمبود آب می باشد. لذا در تحقیق حاضر به برآورد بیلان آبی در حوزه خشک و کوهستانی منشاد واقع در استان یزد در سال آبی 86-85 پرداخته شده است. جهت برآرود تبخیر و تعرق در سطح حوزه منشاد که یکی از مهم ترین اجزای بیلان آبی می باشد از تصاویر ماهواره ای مودیس و از روش الگوریتم سبال استفاده شد و در نتیجه تبخیر و تعرق واقعی حوزه نیز به صورت روزانه و پیکسل به پیکسل در سال آبی 86-85 برآورد گردید. جهت برآورد میزان بارش و رواناب حوزه با توجه به مجهز بودن منطقه به ایستگاه های و هواشناسی هیدرومتری از داده های ثبت شده در این ایستگاهها استفاده شد. در نهایت جزء مربوط به تغییرات ذخیره حوزه نیز به کمک اندازه گیری نفوذ سطحی با استفاده از استوانه های نفوذ برآورد شد. با برآرود اجزای بیلان آبی ( به جز میزان تبخیر و تعرق) و قرار دادن آنها در معادله، میزان تبخیر و تعرق واقعی حوزه استخراج شده و با مقدار برآورد شده با الگوریتم سبال مقایسه شده که نشانگر منطقی بودن نتایج الگوریتم سبال در برآورد مقدار تبخیر و تعرق در حوزه مذکوربوده است. در نهایت نتایج این تحقیق نشان داد که بیشتر هدر رفت آب در این حوزه توسط تبخیر و تعرق صورت می گیرد ( 540 میلیمتر در سال). هدر رفت بوسیله رواناب و نفوذ نزدیک به هم و به ترتیب 117 و 125 میلیمتر در سال آبی 86-85 می باشد.

کمبود آب در ایران همانند بسیاری از نقاط جهان عامل اصلی محدود کننده توسعه فعالیت های اقتصادی و کشاورزی است. خشکسالی و تغییرات اقلیمی از مسائلی است که در دهه های اخیر آسیب های زیادی را به پوشش های طبیعی و کشاورزی مناطق مرکزی ایران وارد کرده است. بارورسازی ابر براساس نظر سازمان هواشناسی جهانی (wmo) یکی از راه های کاهش اثرات تغییرات اقلیمی است. پس از عملیات بارور سازی ابرها، اطلاعات مربوط به نقاط شلیک مواد بارور کننده به وسیله هواپیما جمع آوری و مکان این نقاط شلیک و محدوده تحت تاثیر آن ها (که با توجه به سرعت باد و زمان تاثیر 2 ساعت است)، به عنوان محدوده هدف در استان فارس در نظر گرفته شد. جهت ارزیابی طرح بارورسازی ابرها از روش رگرسیون تاریخی استفاده شد. منطقه کنترل جهت ارزیابی تاثیر بارور سازی ابر بر روی تغییرات بارش، با توجه به ویژگی های اقلیمی و توپوگرافی منطقه هدف مشخص گردید. پس از نرمال سازی داده های بارش در دو منطقه هدف و کنترل، به بررسی میزان همبستگی بین حجم بارش در دو منطقه مذکور پرداخته شد. سپس رابطه بارش قابل انتظار مشخص و حد اطمینان آن به وسیله روش های آماری تعیین شد. در ادامه با مقایسه بین بارش قابل انتظار و بارش واقعی، درصد تغییرات بارش تحت تاثیر باروری ابرهای استان فارس مشخص گردید. در مرحله بعد، برای بررسی تاثیر بارور سازی ابر بر روی تغییرات پوشش گیاهی از تصاویر سنجنده مودیس استفاده شد. بعد از موزاییک کردن و انجام تصحیحات هندسی برروی تصاویر مذکور، شاخص های گیاهی ndvi ، savi، rvi با استفاده از باندهای 1 و 2 (باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک) سنجنده مودیس محاسبه گردید.. سپس میزان شاخص های پوشش گیاهی مذکور برای هر ماه از سال از روش نقطه ای در محل هریک از ایستگاه های موجود در منطقه هدف استخراج گردید. در این راستا، در چهار منطقه هدف، 12 ایستگاه شاخص از 20 ایستگاه موجود در منطقه هدف که معرف منطقه بودند، به صورت تصادفی انتخاب و میزان شاخص های ndvi و rvi و savi به صورت نقطه ای در محل هر ایستگاه برای هر یک از ماه ها به دست آمد. پس از به دست آوردن بارش تجمعی از اکتبر تا ژوئن مربوط به سال های 2011 – 2001 برای هر ایستگاه در منطقه هدف، به بررسی همبستگی بین حجم بارش تجمعی هر ایستگاه در منطقه هدف و هر یک از شاخص های پوشش گیاهی مذکور مربوط به هرایستگاه در منطقه هدف در سال های 2011 - 2001 پرداخته شد. از بین شاخص های مذکور، ndvi به عنوان مناسب ترین شاخص که بیشترین همبستگی را با بارش دارد مشخص شد. با توجه به میزان 15درصدی افزایش بارش در اثر بارورسازی ابرها دردوره چهارماهه سال آبی2010-2009، میزان در صد افزایش پوشش گیاهی در هر ایستگاه در دوره چهار ماهه بارورسازی ابر به دست آمد.

کشور ایران از جمله کشورهایی است که امروزه در معرض بحران آب واقع است و قرارگیری آن در مناطق خشک، این مشکل را جدی¬تر می¬کند. یکی از راه¬کارهای مدیریت منابع آب و حل بحران آن، تحلیل و بررسی بیلان آبی سطحی و زیرزمینی و آگاهی از وضعیت شرایط حوضه¬های آبخیز و دشت¬ها می¬باشد. از سوی دیگر اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب سطحی و زیرزمینی و تغییرات ذخیره عمده دشت¬های کشور کاملاً محسوس است. بنابراین هدف از تحقیق حاضر تعیین اجزای بیلان آب سطحی و زیرزمینی حوضه آبخیز نیمه خشک تویسرکان در استان همدان و بررسی اثرات تغییر اقلیم بر آن می¬باشد. در همین راستا از مدل¬های فیزیکی و تجربی و پرداشهای متعددی جهت محاسبه و آنالیز اجزای بیلان آبی سطحی و زیرزمینی دشت تویسرکان استفاده گردید. مدل¬های hec-hms و gms به ترتیب برای تعیین رواناب سطحی و بیلان آب زیرزمینی دشت تویسرکان مورد استفاده قرار گرفت. برای تعیین نقشه تبخیر و تعرق واقعی دشت به عنوان جز اساسی بیلان آب از الگوریتم توازن انرژی برای زمین (sebal) و تصاویر ماهواره¬ای مودیس و لندست استفاده گردید. سپس با استفاده از مدل¬های گردش عمومی جو در دوره آتی 2030-2011 به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر بیلان آبی دشت با احتمال وقوع 20%، 50% و 80% پرداخته شد. همچنین سناریوی¬های مختلف مثل استفاده از تکنیک بارورسازی ابر، افزایش بهره¬وری و افزایش میزان برداشت از دشت نیز مد نظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیلان آبی دشت به میزان 21/6 میلیون متر مکعب در سال آبی 88-87 منفی می¬باشد. تبخیر و تعرق که مهمترین جز هدر رفت حوضه می¬باشد، 121 میلیون مترمکعب آب را به هدر می¬دهد. نتایج بیلان آب زیرزمینی نیز نشان داد که تغییرات ذخیره 12/5- میلیون مترمکعب در سال می¬باشد. اثرات تغییر اقلیم بر روی منابع آب دشت نشان می¬دهد که به احتمال وقوع 80% تحت هر دو سناریوی a1b و b1 بیلان منفی تر شده و مسئله بحران آب در دشت تویسرکان شدیدتر خواهد شد، به طوری که تغییرات ذخیره در دوره آتی 2030-2011 به ترتیب سناریوهای ذکر شده 39/7- و 40/6- میلیون مترمکعب در سال خواهد رسید.