بررسی تغییرات سطح پوشش برف در دهه های آینده با رویکرد مدیریت منابع آب (مطالعه موردی : حوضه آبخیز منتهی به سد امیرکبیر)

مقدمه: ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر تغییر پوشش و ذوب برف در مدیریت منابع آب رودخانه‌هایی که با ذوب برف تغذیه می‌شوند، بسیار با اهمیت است. چنین تغییراتی تأثیر مستقیم بر رژیم هیدرولوژیکی و مدیریت منابع آب دارد. پیش‌بینی سطح پوشش برف ناشی از تغییرات دما در آینده و در نتیجه الگوی جریان روان‌آب ناشی از ذوب برف، در عرصه‌های گوناگونی از جمله مدیریت خطر سیل، خشکسالی و... کاربرد دارد. از طرفی مزیت‌های استفاده از فنّاوری‌‌های نوین و سنجش از دور در مطالعات اقلیمی و ارزیابی‌های اثر تغییر اقلیم بر سطح پوشش برف تا حد زیادی مغفول مانده است. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات سطح پوشش برف در سال‌‌های آتی با تلفیق علم سنجش از دور، فنّاوری‌‌‌‌های نوین و مدل‌‌های اقلیمی به منظور مدیریت ریسک سیل می‌باشد. روش: در این مطالعه، تصاویر 8 روزۀ ماهوارۀ MODIS مربوط به سال‌های 2006 تا 2012 با توجه به دقت مناسب و کاهش خطای پوشش ابر در آنها، استخراج شد، پس از دریافت و ذخیرۀ تصاویر ماهواره‌ای پوشش برف، برای مشاهده و کاربرد تصاویر از نرم‌افزار ERDAS استفاده شد. سپس محدودۀ مورد مطالعه برش داده شد و درنهایت با استفاده از تعداد پیکسل برفی و سایز پیکسل‌‌ها، سطح پوشش برف محاسبه و در نرم‌افزار ArcGIS خروجی مورد نظر استخراج و مساحت سطح برفی با فواصل زمانی 8 روز در طی سال‌‌های 2010 تا 2015 کنترل شد. در مرحلۀ بعد با استفاده از آخرین مدل‌‌های اقلیمی CMIP5 تحت چهار سناریوی RCP2.6، RCP4.5، RCP6.0 و RCP8.5 تغییرات دما و بارش در فواصل زمانی 2020 تا2060 استخراج و با استفاده از ارتباط بین پوشش برف، دما و بارش، سطح پوشش برف برای سال‌های 2020 تا 2060 با فاصلۀ زمانی ده ساله تخمین زده شد. یافته‌ها: تراکم پوشش برف در منطقۀ مورد مطالعه، مطابق داده‌های مشاهداتی و تصاویر ماهواره‌ای، از ماه نوامبر شروع و در ژانویه به بیشترین مساحت خود می‌رسید. همچنین از ماه فوریه به بعد گسترۀ پوشش برف کاهش یافته و در نهایت در ماه ژوئن پوشش برف منطقه، کمترین مساحت را داشت. بررسی تغییرات دما و بارش آینده با استفاده از سناریوهای اقلیمی نشان داد که میانگین دمای حوضۀ بالادست سد امیرکبیر به نسبت دورۀ پایه (1985 تا 2015) افزایش و بارش سالانه نست به دورۀ پایۀ مذکور، روند کاهشی خواهد داشت. درنتیجه با استفاده از ارتباط بین پوشش برف، دما و بارش، سطح پوشش برف آینده با روند کاهشی مواجه شد. نتیجه‌گیری: مطالعه و اندازه‌گیری سطح برف به عنوان یکی از منابع مهم تأمین آب، بسیار حائز اهمیت است. با توجه به شرایط سخت فیزیکی محیط‌های کوهستانی، امکان اندازه‌گیری دائم میدانی، برای تخمین منابع برفابی و تشکیل پایگاه داده‌ها وجود ندارد. به همین دلیل استفاده از تصاویر ماهواره‌‌‌ای در شناسایی مناطق برف‌گیر و ارزیابی تغییرات آن بسیار مهم است. همچنین با توجه به روند افزایش دما و کاهش بارش، سطح برف در منطقه نیز کاهش یافته و درنتیجه میزان آب ذخیره شده در برف که در فصول گرم منبع تأمین آب منطقه است با نقصان مواجه می‌گردد. بنابراین برآورد سطح پوشش برف در آینده می‌تواند گام اساسی در زمینۀ مدیریت منابع آب و مدیریت ریسک مخاطرات مرتبط با آب از جمله سیل و خشکسالی به شمار آید.