مجله علمی ـ پژوهشی دانشکده ادبیات و علوم انسانی دانشگاه اصفهان‌

دوره دوّم‌، شماره پانزدهم (ویژه‌نامه اصفهان‌)

زمستان 1377، صص 66 ـ 47   

بررسی فرصتهای زمانی ـ مکانی‌، افزایش بارش‌

در حوضه آبی زاینده‌رود

محمّد حسین مبین‌ 

چکیده‌

در حال حاضر در برخی از کشورهای جهان‌، برای مقابله با معضلات زیست‌ ـ محیطی‌به‌خصوص محدودیت کمّی و کیفی منابع آب‌، از روشهای جدید و فن‌آوری‌های پیچیده‌و برتری استفاده می‌شود که از جمله آنان می‌توان به اجرای طرحهای افزایش بارش‌(PEP) از طریق بارورسازی ابرها اشاره نمود.

بستر و زمینه لازم برای اجرای طرحهای آزمایشی و اجرایی PEP ، انجام‌مجموعه‌ای از مطالعات و بررسیهای علمی و تحقیقاتی است که بدین طریق شرایط وتوانهای بالقوه و بالفعل واحدهای مختلف جغرافیایی‌، جهت اجرای موفقیت‌آمیزطرحهای  PEPمورد شناخت و ارزیابی آگاهانه و منطقی قرار می‌گیرد.

در هر واحد جغرافیایی‌، بارش به‌عنوان مهمترین نهاده اقلیمی از خصوصیات وسرشتی برخوردار است که این ویژگیهای ذاتی در ارتباط با موضوع مورد بحث‌، قبل ازاجرای طرحهای PEP باید مورد بررسی قرار گیرند.

در این مقاله با تأکید بر بینش اقلیم‌شناسی‌، برخی از ویژگیهای طبیعی بارش‌، در 

حوضه آبی زاینده‌رود، به‌منظور تعیین فرصتهای زمانی ـ مکانی اجرای طرحهای PEP وایجاد یک بستر و زیر بنای علمی و فنّی لازم برای اجرای طرحهای فوق‌، بررسی و تجزیه‌و تحلیل شده است‌.

بدین منظور با استفاده از آمار بارش 32 ایستگاه هواشناسی در یک دوره 20 ساله‌(95ـ1976)، ابتدا پراکنش میانگین‌های سالانه بارش در زمان و مکان از طریق ترسیم‌نقشه منحنی‌های همبارش و مساحی آن بررسی گردیده‌، سپس فراوانیهای میانگین رخدادتعداد روزهای متوالی بارش از یک تا بیش از 5 روز متوالی‌، همچنین فراوانیهای میانگینرخداد گروههای مختلف روزهای خشک از یک تا بیش از 31 روز متوالی‌، و بالاخره‌فراوانیهای میانگین رخداد گروههای کمی بارش‌، هم برای هر ایستگاه و هم برای کل‌حوضه‌، محاسبه و پس از بررسی توزیع ماهیانه آنها، پراکنش مکانی آنها با ترسیم‌نقشه‌های منحنی‌های هم‌ارزش مطالعه گردیده‌اند. در پایان پس از تحلیل نتایج حاصل‌،برازنده‌ترین بازه زمانی و گستره مکانی برای اجرای طرحهای PEP در حوضه آبی موردبحث پیشنهاد گردیده است‌.

واژه‌های کلیدی‌

افزایش بارش‌، پراکنش زمانی‌ ـ مکانی‌، فرصتهای زمانی‌ ـ مکانی‌، روزهای متوالی بارش‌،دوره‌های متوالی خشک‌، طبقه‌بندی کمی بارش‌، بارورسازی ابرها، تولید باران‌. 

مقدمه‌

قرنهاست که سرزمین ایران و ساکنان آن بنا به موقعیت جغرافیایی‌، وضعیت توپوگرافیک‌و بویژه شرایط جوّی و اقلیمی و دیگر ویژگیهای اقتصادی‌ ـ اجتماعی‌، چون دیگر مناطق‌واقع بر روی کمربند خشک زمین‌، از بی‌آبی و کم‌آبی‌، چه از جهت کمّی و چه از نظرکیفی‌، در مضیقه بوده است‌. در دهه اخیر به‌علل مختلفی چون وقوع ناهنجاری‌های‌اقلیمی‌، رشد فزاینده جمعیت‌، توسعه مراکز سکونتی‌، صنعتی و اراضی کشاورزی وبه‌خصوص نیاز به تأمین آب و غذای بیشتر، محدودیت کمّی و کیفی منابع آب به‌صورت‌یکی از موانع عمده دستیابی به اهداف برنامه‌های توسعه پایدار نمود یافته و حتی درمرطوبترین نقاط کشور، باز هم این معضل بزرگ جغرافیایی و زیست ـ محیطی به صورگوناگون خود را نشان داده است‌.

از طرف دیگر در طول قرون متمادی‌، نیاکان ما برای مقابله با این معضل عمده ودر جهت رفع و یا کاهش آثار محدودکننده آن‌، با تدبیر و اندیشه‌، همّت و تلاش خویش‌را به‌کار گرفته‌اند که نتیجه آن ایجاد هزاران رشته قنات‌، کانال‌، سدّ و آب انبار، به‌عنوان‌جلوه‌ای زیبا از دخالت اندیشمندانه و منطقی انسان در محیط طبیعی است‌، که در گوشهو کنار این سرزمین توجه هر علاقه‌مندی را به‌خود جلب می‌نماید. تأثیر شگرف خشکی‌و مقابله انسان با آن در ایران‌زمین‌، به‌گونه‌ای است که حتی در ویژگیهای اجتماعی‌ ـاقتصادی ملّت کهنسال ما، آن را می‌توان به صورت یک ساختار فرهنگی هیدرواقلیمی‌مشاهده نمود.

از طرف دیگر در کشورهای پیشرفته و برخی از کشورهای در حال توسعه جهان‌،همراه با پیشرفتهای سریع علم و فن‌آوری برای مقابله با معضل بزرگ محدودیت کمّی وکیفی آب‌، امروزه روشهای جدید علمی و فنی به‌کار گرفته شده که از میان آنها می‌توان به‌اجرای طرحهای افزایش بارش‌  (PEP) با روش بارورسازی ابرها  اشاره نمود.بارورسازی ابرها به‌منظور افزایش بارش‌، در واقع بخشی از برنامه‌های علمی و تحقیقاتی‌بزرگتری است که در کشورهای مختلف جهان و بویژه بعضاً تحت نظارت سازمانهایبین‌المللی‌، چون سازمان هواشناسی جهانی (W. M. O.) تحت عنوان برنامه‌های تعدیل‌وضعیت هوا  (W. E. P.) دنبال می‌شوند.

این برنامه‌ها علاوه بر بارورسازی ابرها، طرحهای دیگری چون نابودی تگرگ‌ ،پراکنده ساختن مه‌  و ... را نیز شامل می‌شود. امروزه در بیش از ده کشور جهان‌صدها طرح به‌صورت آزمایشی‌  و یا اجرایی‌  در زمینه‌های فوق در دست اقدام است‌(11 / P.37-40). در کشورهای در حال توسعه‌ای چون مراکش (مسعودیان‌، 1377) استرالیا (13 / P.43-47)سوریه‌، اردن  (11 / P.37-40)فلسطین اشغالی (وزارت نیرو، 1377) با توجه به‌اهمیت استراتژیک آب‌، طرحهای  PEPمتعددی در دهه‌های اخیر اجرا گردیده که‌گزارشهای منتشر شده حاکی از موفقیت نسبی آنها در این زمینه است (12 / P.13-26). با 

اجرای این عملیات در واقع کارایی ابرهای سرد حاوی آب فراسرد را جهت وقوع بارش‌تقویت می‌کنند 17 / P.10-11).

در کشور ایران در پی رخداد خشکسالی‌ها و شرایط سخت خشکی از دو دهه‌اخیر تاکنون‌، در مناطق مختلف از جمله دامنه‌های جنوبی البرز، ارتفاعات مرکزی چون‌شیرکوه و حتی برخی از مناطق مرطوبتر چون دامنه‌های شمالی البرز، طرحهای‌بارورسازی ابرها به‌منظور افزایش بارش اجرا گردیده که بعضاً با موفقیتهایی نیز همراه‌بوده‌اند (صادقی‌، 1374)، اما تمامی این طرحهای عملیاتی فاقد مطالعات علمی و تحقیقاتی‌ـ که در واقع زمینه و زیر بنای اصلی طرحهای مذکور است‌ ـ می‌باشند. 

در هر واحد جغرافیایی مانند حوضه‌های آبی‌، ابر و به‌خصوص بارش به‌عنوان‌مهمترین نهاده اقلیمی ـ که هوّیت‌بخش دیگر ویژگیهای اقلیمی و بوم‌شناختی است‌ ـ ازماهیت یا سرشتی‌  برخوردار است که بررسی و مطالعه این خصوصیات فطری قبل ازشروع هرگونه عملیات آزمایشی یا اجرایی  PEPاهمیت زیادی دارد (14 / P.26).به‌عبارت دیگر شناخت و ارزیابی این خصوصیات‌، زیربنا و زمینه علمی اجرای این‌طرحهاست‌. بررسیهای اقلیم‌شناختی ابر و بارش در واقع بخشی از مطالعات کلی وزیر ساختاری است که در برنامه‌های تعدیل وضعیت هوا، از آنها تحت عنوان مکان‌یابی‌ (SSP)یاد می‌شود. (5 . صص‌13تا18) در این مطالعات قابلیتهای بالقوه و بالفعل مناطق‌مختلف از جنبه‌های مختلف اقلیمی و جوّی‌، اقتصادی‌، اجتماعی‌، فنی و امکاناتزیرساختاری و تدارکاتی‌، نیروی انسانی‌، دانش و فن‌آوری و ... جهت اجرای طرحهای‌PEP مورد شناخت و ارزیابی قرار می‌گیرد. بنابر ماهیت موضوع و اینکه ابر و بارش‌مهمترین ماده مورد آزمایش در این عملیات است‌، بررسیهای اقلیم‌شناختی ابر و بارش‌در هر محدوده موردِ نظر اهمیتی بیش از حد می‌یابد.

بر این اساس‌، در این مقاله برخی از ویژگیهای طبیعی بارش و ابر، به‌عنوان بخشی‌از مطالعات مکان‌یابی طرحهای افزایش بارش در حوضه آبی زاینده‌رود مورد بررسی‌قرار می‌گیرد. این حوضه آبی با وسعتی معادل 2 km41502 در بخشی از فلات مرکزی‌ایران بین N ؤ45| ـ33 تا N ؤ15| ـ31 و E ؤ20| ـ53 تا E ؤ2| ـ50 و در بین دامنه‌های شرقی‌ 

زاگرس از غرب و ارتفاعات مرکزی ایران در شرق قرار گرفته است‌. این حوضه آبی به‌دلایل زیر جهت انجام چنین بررسی‌یی انتخاب گردیده است‌. 

نخست‌، بنابر موقعیت جغرافیایی‌، از مجموعه‌های جوّی مناسب و متعددی ـ کهحامل ابرهای مستعد بارانزا هستند ـ برخوردار است‌.

دوم‌، ارتفاعات بلند و ممتد آن شرایط ویژه و مناسبی را برای تشکیل ابرهای‌کوهستانی و با قابلیت گسترش قائم فراهم آورده است‌.

سوم‌، از نظر جغرافیایی و اقلیمی از موقعیتی بینابین برخوردار است که از یک‌سو،سر در دامنه‌ها و ارتفاعات پربرف و باران پیشکوههای داخلی زاگرس نهاده و از سوی‌دیگر دنباله آن تا پهنه‌های خشک و بیابانی داخلی فلات مرکزی ایران ادامه یافته است‌.

چهارم‌، جریان یگانه رودِ دایمی ایران مرکزی در میانه این حوضه‌، خود نشانه‌قابلیتهای بارشی و بارانزایی در بخش مرتفع این حوضه است که با اجرای طرحهای‌افزایش بارش می‌توان این توان بالقوه را به فعل درآورد و شرایط زیست ـ محیطی‌مطلوبتری را پدید آورد.

بالاخره لزوم انتقال آب از کانونهای آبگیر دایمی این حوضه به دیگر حوضه‌های‌خشک و فراخشک داخلی‌، در برگرفتن مراکز عمده جمعیتی چون اصفهان به‌عنوان‌دومین شهر پرجمعیت کشور، و دیگر مراکز عمده اقتصادی‌، صنعتی‌، کشاورزی‌، علمی‌،فرهنگی و برخورداری از امکانات زیرساختاری لازم جهت اجرای طرحهای افزایش‌بارش و ... همه و همه زمینه توجیهی لازم را برای انجام چنین تحقیقی در این حوضه آبی‌فراهم می‌آورند.

مواد و روش‌

داده‌های مورد استفاده در این تحقیق‌، ارقام بارش روزانه در 32 ایستگاه هواشناسی واقع‌در داخل حوضه و بعضاً در مجاور آن‌، در یک دوره آماری 20 ساله (95ـ1976) است‌.روش تحقیق صرفاً اسنادی و کتابخانه‌ای است که از مراحل زیر تشکیل شده است‌:

ـ استخراج‌، جمع‌آوری و بررسی عینی داده‌های بارش روزانه‌؛

ـ محاسبه مقادیر بارش ماهانه و سالانه در هر سال‌؛

ـ محاسبه مقادیر میانگین بارش ماهانه و سالانه در دوره آماری‌؛

ـ ترسیم خطوط همبارش میانگین سالانه و مساحی آنها؛

ـ تعیین فراوانی رخداد تعداد روزهای متوالی بارش و میانگین آنها در هر ایستگاه و درکل حوضه در دوره آماری‌؛

ـ تعیین فراوانی رخداد تعداد روزهای متوالی خشک و میانگین آنها در هر ایستگاه و درکل حوضه در دوره آماری‌؛

ـ تعیین فراوانی رخداد گروههای مختلف کمی بارش و میانگین آنها در هر ایستگاه و درکل حوضه در دوره آماری‌؛

ـ ترسیم و بررسی تطبیقی نقشه‌های هم‌ارزش مربوط‌؛

ـ تهیه نرم‌افزارهای مورد نیاز مانند Dispro ، Disrain و Dry spells؛

ـ تلفیق نتایج حاصل و ارائه پیشنهادها.

بحث‌

توزیع مکانی بارش‌: چنانکه نقشه همبارش حوضه (نقشه شماره 1) نشان می‌دهد، به‌طورکلی میزان بارش میانگین سالیانه در ارتفاعات غربی ـ جنوبی بیش از دیگر بخشهای این‌حوضه آبی است‌؛ به‌طوری‌که منحنی‌های همبارش میانگین 850 ـ800 میلی‌متر دربخش کوچکی از غرب حوضه ـ که شامل ارتفاعات کوهرنگ است ـ بسته شده و سپس‌این منحنی‌ها با شیبی نسبتاً زیاد به سمت مناطق میانی و دشتی حوضه ترسیم می‌شوندتا اینکه در مناطق شمالی و مرکزی آن‌، بارش میانگین 100 میلی‌متر را نشان می‌دهند.مساحی کمربندهای بارشی نشان می‌دهد که توزیع مکانی بارش در این حوضه‌غیریکنواخت و نامناسب بوده‌، به‌طوری‌که فقط حدود 1.5 درصد وسعت حوضه‌بارشی بیش از 700 میلی‌متر دریافت نموده و در حدود 15 درصد آن از بارش بیشتر از300 میلی‌متر بهره‌مند می‌باشد. گرادیان شدید منحنی‌های همبارش در این نقشه تاحدی یادآور تغییر شیب شدید ناهمواریها از کوهستانهای غربی ـ جنوبی به سمت‌دشتهای میانی حوضه است (نقشه شماره 1). بر اساس این محاسبات بارش متوسط‌حوضه در دوره آماری مورد مطالعه‌، 185 میلی‌متر و ضریب تغییرات آن 34.3 درصداست که با توجه به مساحت کل حوضه‌، حجم بارش دریافت شده در حدود

3 km9483997.5 برآورد می‌شود.

بنا به توصیه سازمان جهانی هواشناسی‌، در مناطق خشکی که در آنها میانگینبارش سالیانه بیش از 300 میلی‌متر است و این بارش بین 3 تا 5 ماه از سال دریافت‌گردد، می‌توان جهت ارزیابی و مکان‌یابی اجرای طرحهای PEP، مطالعات  SSPرا انجام‌داد. (14 / P.26| 75 |108). بر این اساس مشاهده می‌شود که حوضه آبی مورد مطالعه باتوجه به توزیع مکانی بارش میانگین سالیانه‌، موقعیت مکانی محدودی را برای این‌طرحها در اختیار مجریان و طراحان قرار می‌دهد که فقط 15 درصد وسعت کل آن است‌.از نظر توزیع زمانی‌، بررسیها نشان می‌دهد که بجز 4 ایستگاه‌، مجموع بارش سالیانه درهمه ایستگاهها به‌نحو مطلوبی از توزیع آماری گاما تبعیت نموده و کمترین خطای معیاررا نسبت به توزیع‌های آماری دیگر نشان می‌دهد.

از نظر توزیع ماهیانه بارش‌، به‌طور کلی در حوضه مورد مطالعه‌، ماههای مارس‌،دسامبر، فوریه و ژانویه با میانگین‌های به‌ترتیب 52.03 ، 42.08، 39.24 و

38.33 میلی‌متر بارش‌، بارانی‌ترین ماههای سال را تشکیل می‌دهند که به‌ترتیب‌19.22 درصد، 15.54 درصد، 14.50 درصد و 14.15 درصد و در مجموع 63.4 درصداز بارش سالیانه حوضه را به‌خود اختصاص می‌دهند. پس از آن ماههای نوامبر، آوریل ومی‌، به‌ترتیب با میانگین‌های 34.4، 30.54، 19.46 میلی‌متر، دیگر ماههای بارانی‌سال‌اند که در مجموع 31.1 درصد بارش سالانه حوضه در آنها دریافت می‌گردد.بررسیهای بیشتر مبیّن آن است که در 69 درصد از ایستگاهها، ماه مارس با متوسط‌20 درصد بارش سالیانه‌، بارانی‌ترین ماه سال است و در 12.5 درصد از ایستگاهها، دسامبربا متوسط 19.42 درصد، و در 12.5 درصد از ایستگاهها ژانویه با متوسط 18.7 درصدمجموع بارش سالیانه‌، پرباران‌ترین ماههای سال بوده‌اند، و به‌طور کلی 82 درصد مجموع‌بارش سالیانه کل حوضه در 6 ماه (دسامبر تا ماه مِی . آذر تا اردیبهشت‌) دریافت می‌گردد.

با توجه به دقت لازم برای طراحی طرحهای PEP ، هزینه بسیار سنگین مالی ونیاز به امکانات وسیع فنّی و علمی و ...، تعیین مکان و زمان مناسب برای اجرای مطلوب‌این طرحها از اهمیتی بسیار بالا برخوردار است‌. بنابراین در راستای دستیابی به نتایج‌دقیقتر در این زمینه موضوع را با بررسی کمیت‌های مربوط به پُر ابری در حوضه آبی‌مورد مطالعه پی می‌گیریم‌.

بدین ترتیب در ادامه این بررسی‌، تعداد روزهای مداوم بارشی و خشک را در هریک از ایستگاههای مورد مطالعه و در کل حوضه محاسبه خواهیم نمود و بر این اساس‌گروههای مختلف روزهای بارشی متوالی مانند یک‌روزه‌، دو روزه‌، سه روزه‌، چهارروزه‌و پنج‌روزه و بیش از پنج روزه متوالی بارش را تشخیص داده و فراوانی میانگین رخداد هریک از گروههای فوق را محاسبه خواهیم نمود و سپس توزیع زمانی و مکانی آنها را به‌بحث خواهیم گذاشت‌.

از نظر توزیع ماهیانه‌، میانگین فراوانی رخداد هر یک از گروههای بارشی فوق‌،در هر یک از ماههای بارشی حوضه در هر ایستگاه و در کل حوضه محاسبه شده‌اند؛نتیجه اینکه در گروه بارش یک‌روزه‌، میانگین متوسط حوضه از ماه اکتبر (0.62) تا ماه‌مارس (1.91) افزایش یافته‌، ولی پس از آن در طول ماههای آوریل (1.84) و می‌(1.3) کاهش می‌یابد. علاوه بر این بجز ماه اکتبر و نوامبر که در اوّلی و دومی یک‌ایستگاه فقط بدون بارش یک‌روزه بوده‌اند، در بقیه 6 ماه سال که مورد مطالعه بوده‌اند،100 درصد ایستگاهها از این گروه بارشی بهره‌مند گردیده‌اند؛ به‌عبارت دیگر در این‌

ماهها، چه نقاط کوهستانی و چه مناطق دشتی به‌طور متوسط تقریباً به میزان مساوی‌بارش یک‌روزه دریافت کرده‌اند، که در این میان مارس با میانگین متوسط (1.91)بیشترین فراوانی میانگین رخداد این گروه بارشی را به‌خود اختصاص داده و فلاورجان‌(2.95 در دسامبر) و دامنه فریدن (2.9 در ژانویه‌) بیشترین میانگین ماهیانه را در بین‌ایستگاههای مورد مطالعه در این گروه بارشی دارا بوده‌اند.

در گروه بارشی دو روزه متوالی‌، در هر 8 ماه سال (اکتبر تا می‌) کلیه ایستگاههای‌مورد مطالعه از این گروه بارشی بهره‌مند بوده‌اند، ولی باز هم همانند گروه بارشی قبل‌بجز ماه اکتبر و نوامبر که در اولی 4 و در دومی 2 ایستگاه‌، از این گروه بارشی بهره‌ای‌نبرده‌اند؛ مانند گروه بارشی یک‌روزه‌، میانگین متوسط حوضه در این گروه بارشی از ماه‌اکتبر (0.28) تا مارس (0.91) روند صعودی داشته‌، ولی در طول ماههای آوریل (0.6)و می (0.44) کاهش می‌یابد. شهرکرد (با میانگین ماهانه 2.4 در ژانویه‌) و بروجن‌(1.7  در فوریه‌) و عدل زیرک (1.5 در دسامبر) ایستگاههایی بوده‌اند که بیشترین‌فراوانی وقوع را در این گروه بارشی در بین ایستگاهها دارا بوده‌اند.

در گروه بارشی سه روزه متوالی‌، تعداد ایستگاههای برخوردار از این گروه بارشی بازهم مانند قبل‌، از اکتبر (0.34) تا مارس (0.97) افزایش داشته‌، ولی از آن به بعد در طول‌ماههای آوریل (0.87) و می (0.81) کاهش داشته است‌. به‌علاوه میانگین متوسطحوضه از نظر فراوانی وقوع این گروه بارشی از اکتبر (0.06) تا مارس (0.25) افزایش‌، ولی‌از آن به بعد در طول ماههای آوریل (0.19) و می (0.125) کاهش می‌یابد. شهرکرد (بامیانگین 0.9 در مارس‌)، کوهرنگ (0.7 در ژانویه‌، فوریه و نوامبر) و میمه (با 0.6 درماه می‌)، بیشترین فراوانیهای وقوع را در این گروه بارشی در بین ایستگاهها داشته‌اند.

و بالاخره در گروه بارشی 4 روزه متوالی‌، مشاهده می‌شود که تعداد ایستگاههای‌برخوردار از این گروه بارشی در ماههای مختلف نوسان زیادی دارد، به‌طوری‌که درمارس 88 درصد، در نوامبر 66 درصد، و در آوریل 62.5 درصد از آنها از این گروه‌بارشی برخوردار بوده و به‌علاوه از نظر میانگین متوسط حوضه هم‌، نظم ماهیانه‌مشخص یافت نمی‌شود، ولی به هر حال بیشترین رقم مربوط به ماه مارس (0.07)است‌. کوهرنگ با میانگین متوسط 0.45 (در آوریل و می‌)، شهرکرد با 0.4 (در مارس‌)،و دامنه فریدن با میانگین 0.2 (در نوامبر)، در بین ایستگاههای مورد مطالعه بیشترین‌

فراوانی میانگین رخداد را در این گروه بارشی داشته‌اند. در گروه بارشی 5 و بیش از5 روز متوالی بارش‌، شرایط توزیع ماهیانه همانند گروههای قبلی است‌.

نتیجه اینکه‌، از نظر پراکنش ماهیانه فراوانی میانگین رخداد تعداد روزهای‌متوالی بارشی مختلف‌، 5 ماه دسامبر تا آوریل‌، محدوده زمانی مناسب را برای اجرای‌طرح PEP به نمایش می‌گذارند.

برای بررسی توزیع مکانی رخداد گروههای مختلف روزهای متوالی بارشی‌مذکور، با استفاده از نرم‌افزار Surfer نقشه‌های منحنی‌های هم‌ارزش میانگین فراوانیهاترسیم گردیده‌اند (نقشه‌های شماره 2 تا 4). در این نقشه‌ها همانند نقشه‌های توپوگرافی‌،پرارزش‌ترین منحنی‌ها به‌صورت منحنی‌های بسته درمی‌آیند. بر این اساس مشاهدهمی‌شود که در گروه بارشهای یک و 2 روزه متوالی علاوه‌بر اینکه میانگین‌ها از ارزش‌نسبتاً بالاتری برخوردارند، ولی همه ایستگاهها، چه نقاط کوهستانی‌، و چه ایستگاههای‌دشت تقریباً سهم یکسانی داشته‌، به‌طوری‌که در گروه بارشی یک‌روزه منحنی‌های‌

پرارزش‌، هم در دشتهای میانی (با ارزش بین 80ـ76) و هم در مناطق کوهستانی غربی تاجنوبی (با ارزش 74ـ68) بسته می‌شوند. در گروه بارشهای 2 روزه متوالی هم‌منحنی‌های پرارزش (با ارزش 29ـ26) در هر دو محدوده ترسیم می‌شوند. نکته مهم ایناست که در نقشه‌های مربوط به گروه بارش 3 روزه تا بیش از 5 روزه متوالی‌، به‌نحوقابل‌توجهی نه فقط ارقام مربوط به‌سرعت کاهش یافته و حتی در مناطق دشت میانی وشرقی به صفر نیز می‌رسند، بلکه منحنی‌های پرارزش بسته به‌وضوح از مناطق دشت به‌سوی ارتفاعات غربی تا جنوبی تغییر «مکان‌» می‌دهند که این شرایط خود نشان‌دهنده‌اهمیت مکانی این ارتفاعات از نظر قابلیت بارشی و بارانزایی می‌باشد. به‌علاوه نزدیکترشدن خطوط هم‌ارزش در نقشه گروههای بارشی اخیر از کوهستان به دشت‌، یادآورروند کاهشی بارش میانگین و ارتفاع زمین در نقشه‌های مربوط می‌باشد.

برای بررسی بیشتر موضوع و دستیابی به نتیجه‌ای بهتر، تعداد دوره‌های خشکمتوالی با محدوده‌های طبقاتی 1، 2، 3، 4ـ6، 7ـ10، 11ـ15، 16ـ20، 21ـ25، 26ـ30 و

سرانجام بیش از 31 روزه‌، در هر سال و در هر ایستگاه تعیین و سپس میانگین فراوانی‌رخداد هر یک از این دوره‌ها در دوره آماری محاسبه گردیده است‌.

نتیجه اینکه با توجه به میانگین کل حوضه‌، بیش از 67 درصد روزهای خشککلیه ایستگاهها در مجموع و به‌طور متوسط‌، در گروه 1 تا 10 روز متوالی‌، 16.3 درصددر گروه 10 تا 20 روزه خشک متوالی‌، و 16.3 درصد دیگر نیز در گروه 20 تا بیش از31 روزه ممتد خشک قرار می‌گیرند؛ به‌عبارت دیگر به‌طور کلی بخش عمده‌ای ازروزهای خشک سال در حوضه آبی مورد مطالعه‌، تداومی کمتر از 10 روز داشته و هرچه تعداد روزهای متوالی خشک بیشتر می‌شود، درصد میانگین کل آنها در حوضه‌موردِ نظر کاهش می‌یابد. این ویژگی مهم می‌تواند به‌عنوان یکی از مهمترین نکات مثبت‌،برای ارزیابی حوضه آبی موردِ نظر در رابطه با اجرای طرحهای PEP تلقی گردد. موضوع‌دیگر اینکه در گروه 1 تا 20 روز خشک متوالی نمی‌توان یک رابطه همبستگی معنی‌داربین میانگین ایستگاهها و ارتفاع از سطح دریا محاسبه نمود، یعنی تقریباً سهم هر یک از

گروههای ایستگاههای دشت و کوهستان در این طبقه یکسان است‌. اما از گروه روزهایخشک متوالی 20 روزه به بالا، ارقام میانگین به‌طور قابل ملاحظه‌ای‌، رابطه‌ای معکوسبا ارتفاع زمین پیدا می‌کنند، یعنی هر چه ارتفاع زمین بیشتر می‌شود، درصد میانگین‌فراوانی رخداد روزهای خشک متوالی با ارزش بیشتر، کاهش می‌یابد.

علاوه بر این برای نمایش ترسیمی موضوع‌، باز هم نقشه‌های هم‌ارزش گروههای‌مختلف روزهای خشک متوالی ترسیم گردیده است‌. آنچه را که این نقشه‌ها در رابطه باروزهای خشک متوالی نشان می‌دهند، دقیقاً برعکس وضعیتی است که نقشه‌های‌منحنی‌های هم‌ارزش تعداد روزهای بارشی ممتد به نمایش گذاشته‌اند؛ یعنی با افزایش‌تعداد روزهای خشک متوالی‌، منحنی‌های پرارزش به‌تدریج از کوه به دشت تغییر مکان‌داده‌اند، در صورتی‌که با کاهش این تعداد، منحنی‌های پرارزش عمدتاً در مناطق خشک‌و میانی حوضه تمرکز می‌یابند. برای رعایت اختصار فقط دو نمونه از این نقشه‌ها نشانداده شده‌اند (نقشه‌های شماره 5 و 6).

در آخرین بخش این بررسی‌، درصد میانگین فراوانی رخداد گروههای کمی‌مختلف‌، بارش و توزیع زمانی ـ مکانی آنها را در حوضه آبی موردِ نظر مطالعه می‌کنیم‌.در این بحث‌، یک دوره 24 ساعته که در آن میزان قابل سنجش بارندگی در هر ایستگاه‌دریافت شده و به ثبت رسیده باشد (mm0.1? P) به‌عنوان دوره بارش تعریف شده است‌.بر اساس این تعریف دوره‌های بارشی متفاوت شامل ضعیف (mm0.1 P> ?? mm1)،ملایم (mm1 P> ?? mm10)، سنگین (mm10 P> ?? mm30) و استثنایی (mm30P>)در هر ایستگاه و در کل حوضه به‌صورت میانگین 20 ساله تعیین و فراوانی رخداد آنهامحاسبه گردیده است‌. علاوه‌بر این‌، تقسیم‌بندی دیگری که در آن گروههای مختلف‌کمی بارش با فاصله طبقاتی 5 میلی‌متر منظور شده‌، انجام گردیده است‌. در نتیجه از نظرتوزیع ماهیانه فراوانی میانگین رخداد هر یک از گروههای کمی فوق‌، در گروه بارشیضعیف‌، بیشترین رقم میانگین ماهیانه در کل حوضه به ژانویه (0.9) و سپس آوریل‌

(0.82) و کمترین آن به اکتبر (0.41) و نوامبر (0.58) تعلق یافته‌، و در گروه بارشی ملایم‌،باز هم بیشترین رقم میانگین در ژانویه (3.29) و مارس (3.21) و کمترین آنها در اکتبر(1.24) و می (1.93) مشاهده می‌شود. در گروه بارشی سنگین‌، بیشترین ارقام به‌ترتیب‌به مارس (1.26)، ژانویه (1.02) و کمترین آنها به اکتبر (0.28) و می (0.53) اختصاص‌می‌یابد و بالاخره در گروه بارشی استثنایی‌، در ماههای دسامبر (0.25)، مارس (0.23)بیشترین میانگین‌ها و در ماههای اکتبر (0.02) و می (0.07) کمترین ارقام به‌دست آمده‌است‌. بنابراین مشاهده می‌شود که ضمن کاهش ارقام میانگین‌ها از گروه بارشی ضعیفبه استثنایی‌، به‌طور کلی 6 ماه دسامبر تا می از جهت رخداد بیشترین فراوانیها، به‌خصوص‌در گروه بارشی سنگین و استثنایی اهمیت ویژه‌ای می‌یابند. علاوه بر این‌، محاسبه وبررسی میانگین هر یک از گروههای کمی بارش در کل حوضه و ضرایب تغییرات آنهانشان‌دهنده این است که به‌طور کلی اکثر ایستگاههای حوضه بیشتر از گروه بارشی ملایم‌و سنگین برخوردار بوده‌، و کمترین تعداد آنها از بارشهای استثنایی بهره‌مند گردیده‌اند.

از نظر توزیع مکانی رخداد گروههای کمی این بارش‌، نقشه‌های هم‌ارزشی‌ترسیم شده و مقایسه آنها با یکدیگر مبیّن آن است که پراکنش گروه بارشهای ملایم وضعیف در مناطق پست و مرتفع حوضه تقریباً یکسان است‌، ولی در گروههای بارشیسنگین و استثنایی‌، هسته‌های پرارزش که به‌صورت منحنی‌های بسته ترسیم می‌شوند،به‌سوی ارتفاعات غربی ـ جنوبی تغییر «مکان‌» می‌دهند. علاوه بر این برای نمایش‌ریاضی این پراکنش مکانی‌، با استفاده از نرم‌افزار TC ، مدلهای مختلف ارتفاع ـ میانگین‌در گروههای مختلف کمی بارش مذکور، طراحی و معادلات ریاضی و عوامل آنها نیزمحاسبه گردیده است که جهت رعایت اختصار به دو نمونه آن اشاره می‌گردد(نمودارهای شماره 1 و 2). در این نمودارها نه‌فقط برازنده‌ترین خط وایازی بین دو متغیرارتفاع و میانگین دو گروه کمی ملایم و سنگین ترسیم شده‌، بلکه حدود دامنه اطمینان‌95 درصد نیز نمایش داده شده است‌، درضمن برخی از ایستگاههایی که در خارج از این‌دامنه قرار گرفته‌اند، برای به‌دست آوردن یک ضریب همبستگی معنادارتر حذف گردیده‌اند.تغییر مکان و جابه‌جایی هسته‌های پرارزش از گروههای کمی بارش ملایم به سنگین و ازدشت به کوهستان را با بررسی و مقایسه این نمودارها بهتر می‌توان مشاهده نمود.

نتیجه‌

به هر حال در پایان این بررسی آنچه را که به‌عنوان نتیجه می‌توان گفت این است که‌،تعیین فرصتهای زمانی ـ مکانی جهت اجرای طرحهای PEP با توجه به هزینه بسیارسنگین مالی و به‌خصوص ارزی‌، نیاز به تأمین نیروی انسانی کاملاً متخصص دررشته‌های مختلف عملی و فنّی‌، امکانات وسیع تدارکاتی‌، لجستیکی‌، فن‌آوری و ...به‌قدری اهمیت دارند که در منابع علمی از آنها به‌عنوان «دریچه مساعد زمانی ـ مکانی‌» یاد می‌شود. گرچه زمان و مکان رخداد این دریچه‌های مساعد، تا حد زیادی به‌ویژگیهای ریز ساختاری‌، فیزیکی‌، دینامیکی ابر، و یا بهتر بگوییم به ساختار قائم دما و رطوبت جوّ بستگی دارد که باید با سنجش‌های بموقع ارزیابی گردد، اما از دیدگاه‌اقلیم‌شناسی‌، لزوم انجام چنین مطالعه‌ای ـ که بخشی از مطالعات SSP را تشکیل‌می‌دهد ـ در واقع زیربنا و زمینه علمی اجرای موفقیت‌آمیز طرحهای PEP در یک حوضه‌آبی خواهد بود.

با توجه به بررسیهای فوق که از چندین جهت صورت گرفت‌، می‌توان نتیجهگرفت که به‌طور کلی ماههای دسامبر تا می مناسبترین بازه زمانی برای اجرای طرحهای‌ PEPاست‌. به‌علاوه بررسیهای سینوپتیکی و ترمودینامیکی که متعاقباً در حوضه‌صورت گرفته‌، نشان از مساعدت شرایط جوی‌، از نظر فراوانی مناسب ورود توده‌های‌هوای مناسب‌، وجود ابرهای سرد حامل آب فراسرد، وقوع ناپایداریها و ... برای اجرای‌طرحهای PEP در این ماهها در حوضه مذکور دارد. اما بنابر بررسیهای انجام شده در مناطق مرتفع‌تر به‌خصوص ارتفاعات غربی تا جنوبی حوضه آبی زاینده‌رود، این بازهزمانی دامنه وسیعتری یافته و بنابراین ارتفاعات فوق نیز مناسبترین محدوده مکانی اجراتلقی می‌شوند، زیرا این ارتفاعات با توجه به ویژگیها و وضعیت توپوگرافیک خود مانندبلندی و ارتفاع و نحوه قرارگیری در مسیر شبکه‌های ورودی به حوضه و واکنش متقابل‌بین آنها با یکدیگر، نه‌فقط عاملی مهم برای صعود مکانیکی توده‌های مرطوب هوا ورساندن آنها به تراز چگالش یا لابروی هستند، بلکه گرمایش دامنه‌های رو به آفتاب آنهابه‌خوبی موجب رخداد شرایط همرفتی‌، ناپایداری و تشکیل ابرهای مساعد برای وقوع‌بارش و بارانزایی می‌گردد. اما یک نکته نباید فراموش شود و آن اینکه باتوجه بهمطالعات انجام شده این بازه زمانی ـ مکانی نسبتاً محدود و زودگذر بوده که جهت جبران‌این محدودیتها و استفاده بهینه از شرایط مساعد، می‌توان در اجرای طرحهای یادشده ازبرترین و پیشرفته‌ترین فن‌آوری‌های موجود در جهان‌، چون هواپیماهای مجهز به ادوات‌الکترونیکی سنجنده و تجهیزات تلقیح ابرها، رادار، رادیومتر، کامپیوتر ... استفاده‌نمود.  استفاده از فن‌آوریهای برتر، نه‌فقط موجب استفاده بهینه از زمان و مکان باتوجه‌به‌  آثار پایایی‌  عملیات تلقیح می‌گردد، بلکه موجب می‌شود تا از تأثیر فرا محدوده‌ای‌ (12 / P.13-20) این عملیات در حوضه‌های مجاور نیز ممانعت به‌عمل آید.

امید است با تداوم بهتر این‌گونه تحقیقات‌، نه‌فقط عرصه‌های جدیدی در گستره‌دانش جغرافیایی و اقلیم‌شناسی کشور گشوده شود، بلکه بستر و زیربنای علمی و فنی‌مناسبی را برای اجرای طرحهای PEP در مناطق مستعد کشور فراهم آورده و بدین‌ترتیب‌، با ارائه فنون و روشهای بهتر و جدیدتر به کشورهای جهان و به‌خصوص منطقه‌،همچنان راه پرثمر نیاکان فرهنگ‌ساز خود را بپیماییم‌.

منابع و مأخذ

1ـ سازمان هواشناسی کشور، اداره کل خدمات ماشینی و کاربرد کامپیوتر، آمار روزانه بارش‌ایستگاههای هواشناسی اصفهان‌.

2ـ شاخه واژه‌گزینی ژئوفیزیک و هواشناسی‌، گروه فیزیک‌، فرهنگ هواشناسی‌، مرکز نشردانشگاهی‌، تهران‌، (1370).

3ـ صادقی‌، جلال و علی‌اصغر سپاهی‌گرو. آشنایی با نرم‌افزار Surfer ، جهاد دانشگاهی مشهد،(1374).

4ـ غیور، حسنعلی‌. جزوه درسی‌ هیدرولوژی پیشرفته‌، دوره دکتری اقلیم‌شناسی‌، دانشگاه‌اصفهان‌، (1376).

5ـ کاویانی‌، محمدرضا. «تحلیلی آماری از رژیم بارندگی ایران‌»، ماهنامه رشد آموزش جغرافیا،سال سوم‌، شماره 13، تهران‌، (1377).

6ـ مسعودیان‌، سیدابوالفضل‌.  نرم‌افزارهای کامپیوتری Dispro.exe و Disrain. exe ، دانشگاه‌اصفهان‌، (1377).

7ـ موحددانش‌، علی‌اصغر.  نظری بر جغرافیای هیدرولوژی مناطق مرکزی ایران‌، مقالاتهشتمین کنگره جغرافیدانان ایران‌، جلد اوّل‌: طبیعی‌، دانشگاه اصفهان‌، (1373).

8ـ وزارت نیرو، دفتر تحقیقات منابع آب کشور، آمار بارندگی روزانه ایستگاههای هواشناسی‌حوضه آبی زاینده‌رود.

9ـ وزارت نیرو، سازمان مدیریت منابع آب‌، مرکز ملی تحقیقات و مطالعات باروری ابرها،گزارش شماره 2، یزد، (1377).

10- Austin| G. and Massambani| 1982| Preliminary assessment report of theSite Selection Phase.3 of the P. E. P.| Report N. 28.

11- Baddour  Omar| 1995| Moroccos Precipitation Enhancement Project| (AlGhait)| Summaries of paper presented to P. E. workshop| Terrigal.Australia| 37.40.

12- Bollay| E. 1987| WMO| Weather Modification Programme. P. E. P. DesignDoccument| Report No. 9| 13.20.

13- Daniel| R. and z. Levin 1995| Rain Enhancement in Israel . A statusreport| Summaries of paper presented to P. E. workshop| Terrigal|Australia| 43.47.

14- Dennis| A. S. 1980| weather Modification by Cloud Seeding| AcadamicPress| NewYork| PP. 267.

15- Gagin A. 1978| Present state of knowledge in field of PrecipitationEnhancement. Chapt. 2 PEP Design Doccument.

16- Tahboub| I. 1997| A study on 10 years period of cloud seeding overJordan. Amman| 20.15.

17- WMO. Statement of the status of weather Modification| Approved july1992| 1.20.

18- WMO. 1987 PEP Design Doccument| Report No 9.

19- WMO. 1988 PEP Design Doccument| Report No 10.5