تقييم الجفاف باستخدام دليل المطر القياسي (SPI) ومؤشر الغطاء النباتي (NDVI) في محافظة بابل – العراق للمدّة (2021-1977)
تقييم الجفاف باستخدام دليل المطر القياسي (SPI) ومؤشر الغطاء النباتي (NDVI) في محافظة بابل – العراق للمدّة (2021-1977)
Evaluation of Drought Using Standard Rain Index (SPI) and Vegetation Cover Index (NDVI) in Babil Governorate – Iraq for the period (1977-2021)
Dr.Tarek Ghassan Salhabد. طارق غسان سلهب([1])
المستخلص
يعد موضوع الجفاف من الموضوعات ذات الأهمية البالغة لدى مختلف دول العالم، ولاسيما الدول ذات النّظم البيئة الهشة، فمن الناحية النّظرية يمكن أن يضرب الجفاف مختلف نظم المناخ، إلّا أنّ شدته وآثاره تتباين باختلاف قوة النّظم البيئة، وكذلك تبعًا لاختلاف الظروف الاقتصاديّة والاجتماعيّة والتقنيّة للمناطق التي يهددها خطر الجفاف، وتعدُّ محافظة بابل من المناطق التي تتعرض لحِقب جفاف متلاحقة تنعكس على الغطاء النباتي من ناحية انخفاض مساحتها بحسب ما بيّنته الدّراسة لمؤشرات الجفاف ( SPIوNDVI)، وقد استُخدِم مؤشر دليل المطر القياسي (SPI) للمدّة (1977-2020 ) لحقبة 44 سنة متتالية للمحطات المناخيّة الثلاثة وهي الحِلّة وكربلاء وبغداد وقد رُقِبت التّغيّرات لتكرارات الجفاف الفصلية باستثناء فصل الصّيف بوصفه جاف بالكامل وقد تبين تكرار لحِقب الجفاف في المحطات الثلاث، إذ تراوحت بين 35% و 61% وذلك خلال كل من فصل الخريف( 47-61)%، ويتبعه الشّتاء(44-50)% ، ومن ثمّ الرّبيع(36.1-38.9)%، أمّا حقِب الجفاف الموسمي فقد تراوحت بين 39% الى 61 % في المحطات الثلاث، وقد استُخدِم مؤشر الغطاء النباتي(NDVI) لتأكيد الجفاف من خلال التّحليل المكاني للغطاء النباتي لجهة ضعفه وكثافته، واستُخدِمت المرئيّات الفضائيّة لل LANDSAT 5,7,8 لاسيما نطاقات 3و4 (تحت الحمراء والحمراء ) للسنوات 1993 و 2008 و2018و2021 ، وقد تبين لنا ارتفاع نسبة المساحات الضعيفة الغطاء النباتي والقابلة للتدهور بسبب الجفاف وعوامل التّجوية والتّعرية الطبيعيّة حيث تراوحت مساحتها بين 64 و 69 % من المساحة الكلية لمحافظة بابل ما يساعد على بروز ظاهرة التّصحر .
الكلمات المفتاحية: الجفاف- تكرارات الجفاف- التّصحر- مؤشر الغطاء النباتي- دليل المطر القياسي- التجوية – التعرية .
Abstract
The issue of drought is one of the issues of great importance to various countries of the world, especially countries with fragile ecosystems. In theory drought can strike different climate systems, but its severity and effects vary according to the strength of the environmental systems, as well as according to the different economic, social and technical conditions of the regions that It is threatened by the risk of drought. The province of Babil is considered one of the areas that are exposed to successive drought periods that are reflected in the vegetation cover in terms of decreasing its area, according to what the study showed for drought indices (SPI and NDVI). The Standard Rain Index Index (SPI) for the period (1977-2020) was used for 44 years and Successive year for the three climatic stations which are Hilla, Karbala and Baghdad. Seasonal changes were monitored for the seasonal drought frequencies, with the exception of the summer season, which is completely dry. It was found that the recurrence of drought periods in the three stations ranged between 35% and 61% during each of the autumn (47-61) %, followed by winter (44-50) %, and then spring (36.1-38.9) %. Seasonal drought periods ranged from 39% to 61% in the three stations, and the vegetation cover index (NDVI) was used to confirm drought thru the spatial analysis of the vegetation cover in terms of its weakness and density, the satellite visuals of LANDSAT 5,7,8 were used, especially the 3 and 4 bands (infrared and red) for the years 1993, 2008, 2018 and 2021, and we found a high percentage of areas with weak vegetation cover and subject to degradation due to natural weathering and erosion factors, Where its area ranged between 64% and 69% of the total area of the province of Babylon, which helps the emergence of the phenomenon of desertification.
Keywords: drought – drought frequency – desertification – vegetation cover index – standard rain index – weathering – erosion.
المقدمة
الجفاف هو نقص غير طبيعي ومستمر للرطوبة الجوية، ويجب أن يكون هنالك بعض الآثار السلبية على القطاع الزراعي أو الهيدرولوجي أو الموارد الغابية والحرجية. (noaa,may2000)
الجفاف لا يقف عند الحدود السياسيّة وهو يعبر القطاعات الاجتماعيّة والاقتصاديّة وهذا يعني أنه يجب إقامة شراكات لفهم الجفاف والاستجابة له من خلال التّعاون الدولي بالأبحاث والدّراسات (. Comet program: understanding drought, sec:1.4)
يوجد أربع أنواع من الجفاف وهي:(ASMET: 2009 Drought in East Africa ,2009 ,sec1)
1- الجفاف المناخي وهو يشير الى انخفاض في كمية الهطول للمطر عن المعدل ال normal على مدّة زمنية معينة.
2- الجفاف الهيدرولوجي وهو يحدد من خلال نقص في كمية المياه المرتبطة بالجريان السطحي والجوفي وهو يؤثر على تدفق جريان الأنهار وعلى مخزون المياه الجوفيّة للينابيع، وعلى مستوى الخزانات الجوفيّة.
3- الجفاف الزراعي وهو يعكس نقص الرّطوبة في التّربة وتأثيره على إنتاج المحاصيل.
4- الجفاف الاجتماعي– الاقتصادي والذي يحدث عند الطلب على سلع اقتصادية قد تجاوز العرض نتيجة للجفاف المناخي والهيدرولوجي.
يعدُّ الجفاف المناخي هو المرحلة الأولى من الجفاف وعادة ما يؤدي الى جفاف زراعي بسبب نقص في مياه التربة، وإذا استمرت حالات نقص الهطول يتطور الى جفاف هيدرولوجي وعادة ما تكون المياه الجوفيّة آخر من يتأثر وآخر من يعود الى مستوياته الطبيعيّة.
يمكن أن يحدث الجفاف في الأوقات جميعها من جفاف سريع والذي يظهر في غضون أسابيع (1 الى 30 يوم) والسّبب حدوث تغير اتجاه الأعاصير أو تغير وتقلبية مناخيّة أو تذبذبات في درجة الحرارة وأنظمة ضغط جوية محددة بالاستواء تعرف( mjo)maiden Julian oscillation، كما ويعيق طول الجفاف نمو المحاصيل وتتراوح المدّة من 3 الى 10 سنوات بسبب حدوث النينيو، بالإضافة الى حالات الجفاف المتعددة التي يمكن أن تهدد الحضارات البشرية بسبب تغير أنماط المناخ كليًّا وهنا يكون السبب من خلال التّغير بالدّورة الشّمسيّة، أو التّغير بدورة مياه المحيطات، أو زيادة الغازات الدفيئة أو التغير لدرجة الحرارة والهطول خلال عشرات السنين، وتتأثر المقاييس الزّمنيّة للجفاف بالظروف الجوية وغيرها، ويمكن أن تتسبب الأنماط البيئية مثل ظاهرة النينيو في حدوث ردود فعل طبيعيّة يمكن أن تقلل من الجفاف أو تحافظ عليه أو تعززه
(Comet program: understanding drought, sec:2.4)
غالبًا ما يطلق على الجفاف “creeping disaster” الكارثة الزاحفة ولا يمكن تحديد البداية والنهاية بدقة إلّا بعد مدّة طويلة من حدوث الجفاف وانتهائه، وهذا يعدُّ تحدٍ كبير للمتنبئين الجويين وللمخططي ومديري الموارد على المستويات جميعها، وتختلف حالات الجفاف في خصائصها وفقًا للزمن والوقت والبيئة المحليّة ونوع المناخ.(Comet program: understanding drought, sec:2.3)
مناخ منطقة الدراسة بوصفه جزءًا من النّظام المناخي المحلي والعالمي يتأثر بذلك التّغير، فقد أشارت العديد من الدراسات المحليّة الخاصة بالتّغير المُناخي الى أنّ درجة الحرارة ترتفع والأمطار تنخفض في أغلب محطات منطقة الدّراسة، ما أدى الى ظهور العديد من المشكلات المناخية أهمها مُشكلة الجفاف الناتجة عن قلّة تساقط الأمطار.
أولاً: مُشكلة الدراسة
يُمكن صياغة مُشكلة الدراسة الرئيسة على النحو الآتي:
- هل يعدُّ حدوث الجفاف أحد مظاهر التّغير المناخي في محافظة بابل؟
- ممكن من خلال مؤشرات الجفاف المناخيّة (SPI,NDVI) تحديد الجفاف ومستوياته وتصنيفه؟
- ما هي نسبة تغيّر الجفاف فصليًّا؟
- هل تضعف الأراضي الطبيعيّة (تزداد حساسيتها للتعرية) بسبب حِقب الجفاف؟
ثانيًا: فرضيّة الدراسة
يُمكن صياغة فرضية الدراسة الرئيسة على النحو الآتي:
- لتغير المناخ أثر في حدوث مشكلة الجفاف في محافظة بابل.
- تؤدي مؤشرات الجفاف ال (NDVI، SPI) دور أساسي في التّعبير عن التّغيرات المناخيّة.
- إن مؤشر دليل المطر القياسي (SPI) و (NDVI) دليل واضح لتحديد مستوى الجفاف.
- بسبب تعدد الفصول تختلف كميّة المطر ما يؤدي الى تغير بمستوى الجفاف من فصل الى آخر.
- يبين لنا مؤشر ال (NDVI) اختلاف بإنتاجيّة الغطاء النباتي ويظهر أيضًا ضعف قدرتها على المقاومة (من خلال تحديد صحّة النبات) بسبب النقص الحاصل بكمية الهطول أو انتشار الأمراض النباتية أو الحرائق فترتفع حساسية الأراضي للتّصحر.
ثالثًا: أهداف الدراسة
تهدُف هذه الدراسة الى:
- فهم أعمق للتغير والتقلب المناخي من أجل تحسين قدرة المجتمعات على التّخطيط والتّجاوب.
- استخراج المؤشرات المتعلقة بالجفاف في محافظة بابل.
- تحليل المرئيات الفضائيّة من خلال مؤشر ال NDVI وتحليل المكاني للغطاء النباتي وتحديد المناطق المُتأثرة بالجفاف في محافظة بابل.
- تحديد وتقييم مستوى الجفاف من خلال استخدام مؤشر ال (SPI، NDVI) دليل المطر القياسي ومؤشر الاخضرار للنباتات وتقييم واقع الجفاف الفصلي والموسمي في محافظة بابل.
رابعًا: أهمية الدراسة
تعد دراسة الجفاف من الدّراسات الحديثة التي حظيت بأهميّة بالغة، تأتي من خلال نتائج تغيّر المناخ الملاحظة، وأكثرها أهمّيّة مشكلة التّصحر التي أخذت تتزايد سنة بعد أُخرى نتيجة لارتفاع درجات الحرارة، وانخفاض كمية الأمطار السّاقطة الذي انعكس بدوره على زيادة وتكرار شدة الجفاف. إن دراسة مُشكلة الجفاف يسلط الضوء على مشكلة ظاهرة التصحر وذلك لما تتركه هذه الظاهرة من مشاكل على الزراعة، والسّكان والبيئة وغيرها من النشاطات الأُخرى.
إن اثبات وجود الجفاف هو علم وفن، وتعتمد على استخدام المؤشرات الكمية لتحديد النقص في الرطوبة الجوية لمنطقة ما، ويجب ان تثبت الجفاف من خلال التأثير السلبي على المجتمع والبيئة لأجل توصيف كامل حالة الجفاف.
sec:2.1) (Comet program: understanding drought,
خامسًا: حدود الدراسة
- البُعد المكاني
تتمثل حدود الدّراسة الحدود الإداريّة لمحافظة بابل وتمثل محافظة بابل الجزء الأوسط من العراق في وسط السّهل الرّسوبي بين دائرتي عرض (ֿ09˚32 و ֿ05 ˚33) شمالًا، وخطيّ طول (ֿ97˚43 و ֿ21˚45) شرقًا، لتشمل المنطقة الممتدة ما بين الهضبة الغربيّة في الشّمال الغربي والجنوب الغربي من جهة الغرب، متخذة شكل المثلث قائم الزاوية، لمسافة تمتد نحو(106كم) شمال– جنوب وبعرض غير منتظم يبلغ أقصاه حوالي (84 كم) شرق-غرب.
تتحدّد منطقة الدّراسة على أساس التّقسيمات والحدود الإدارية لمحافظات البلاد، فتحدّها من الشّمال محافظة بغداد، ومن الجنوب محافظتي النّجف والقادسيّة، ومن الشّرق محافظة واسط، أمّا من الغرب محافظتي كربلاء الأنبار.
وتبلغ مساحة محافظة بابل 5316.31 كم2، وهي تُعد واحدة من محافظات الفرات الأوسط، وتقسم محافظة بابل إداريًّا على أربعة أقضية هي قضاء الحِلّة ويتكون من مركز قضاء الحِلّة وناحية الكفل، وناحية أبي غرق وقضاء المحاويل ويتكون من مركز قضاء المحاويل وناحية الإمام، وناحية المشروع وناحية النيل وقضاء الهاشمية ويتكون من مركز قضاء الهاشمية، وناحية القاسم وناحية المدحتيّة وناحية الشوملي وناحية الطليعة وقضاء المسيب ويتكون من مركز قضاء المسيب وناحية الاسكندرية وناحية السدة وناحية جرف الصخر، جدول (1) وخريطة (1).
- البعد الزماني
يتمثل البُعد الزماني في المُدة (1977-2020)، واختُيّرت هذه المُدة لتكامُل البيانات للمحطات المُناخيَّة.
جدول (1) محطات الرصد الجوي المشمولة بالدراسة
ت | المحطة المُناخيّة | رقم المحطة الأنوائي COD | دائرة العرض (درجة شمالاً) LAT. | خط الطول (درجة شرقاً) LOG. | الارتفاع عن مستوى سطح البحر (م) ALT. |
1 | الحِلّة | 657 | –27 º32 | –27 º44 | 27 |
2 | كربلاء | 656 | –34 º32 | –03 º44 | 29 |
3 | بغداد | 650 | –23 º33 | –23 º44 | 31.7 |
المصدر: الهيأة العامة للأنواء الجوية العراقية والرصد الزلزالي، أطلس مناخ العراق (1961 – 1990)، بغداد.
سادسًا: منهجيّة الدراسة وهيكليتها
ستعتمد الدّراسة المنهج الوصفي-التّحليلي من خلال وصف عناصر المُناخ ومؤشراتها وتحليلها، وتفسيرها للتغيُّرات المُناخيَّة الحاصِلة في منطقة الدّراسة، فضلًا عن توضيح دور تلك التّغيُّرات في ظهور وتطور مُشكلة التصحُّر.
والمنهج الكميّ التّحليلي من خلال اعتماد بيانات مناخية للمدّة 1977 -2020 لحقبة 44 سنة من الهيئة العامة للأنواء الجوية العراقية للمحطات الثلاثة (الحِلّة وبغداد وكربلاء) واستخدام المؤشرات المناخية الخاصة بالجفاف وتكراراتها (مؤشر دليل المطر القياسي (spi)).
اعتُمِدت تقنية الاستشعار عن بعد لاستخدام المرئيّات الفضائيّة من أقمار لاندسات 4و5و7 واعتمادها بمؤشر الغطاء النباتي (NDVI) بالإضافة الى استخدام نظم المعلومات الجغرافية لتحليل المرئيات الفضائية ومؤشرات الجفاف المناخية للسنوات 1993و2008و2018و2021.
خريطة (1) : الموقع الفلكي والجُغرافي لمحافظة بابل والمحطات المناخيّة
المصدر: الهيئة العامة للمساحة خريطة العراق الإدارية بمقياس رسم 1:1000000، وبرنامج Arc Map 10.4.
سابعًا: دراسات سابقة
- دراسة (LELY Q.AVIA,2023) بعنوان “التوزيع المكاني لمؤشر مخاطر الجفاف في جاوة، اندونيسيا” وقد دُرِس الجفاف بجاوة وهي الأكثر كثافة سكانيّة وتعدُّ المركز الرئيس للغذاء الوطني ، فحُلِّل المكاني لمخاطر الجفاف واستُخدِمت بيانات المطر من 1990 الى 2020 لتحديد مؤشر مخاطر الجفاف، وقد تبين ارتفاع بعدة مناطق بنسب متفاوتة ففي بجاكارتا سجلت( 13.92) % وجاوة الغربيّة (7.26)% وبانتين (5.77)%ووسط جاوة (6.23) % وجاوة الشرقية (4.32) % .
- دراسة (wayan ge et al ,2023) حول “التقييم الكمي لمخاطر الجفاف المرتبطة بإنتاجيّة الغطاء النباتي في الصين”، وقد استخدم الباحثون إطارًا استند الى الانتاجيّة الأولية الإجماليّة للنباتات (GPP ) طويلة الأجل للمدّة (2001-2019) بالإضافة الى مؤشر التّبخر– النتح المعياري (SPEI) لتقدير مخاطر الجفاف، وقد كشفت النتائج أنّ مخاطر الجفاف في الغطاء النباتي تأثر بأخطار الجفاف بنسبة (55.15)% والتّعرض (24.46)% والضعف (20.39) % وقد تعرض ما يقارب 48 % من وحدات البيكسل بالدراسة لخطر الجفاف من متوسط الى مرتفع ويتركز بشكل أساسي في الشّمال الشّرقي الى جنوب غربي الصين .
- دراسة (Zhibin liu et al ,2023) بعنوان “تراجع مقاومة إنتاجيّة الغطاء النباتي للجفاف عبر المناطق الإحيائيّة العالمية”، إذ درست إنتاجيّة الغطاء النباتي والذي تعدُّ المصدر الرئيس لمخزون الكربون في العالم، وقد تبين أنّ حالات الجفاف المتكررة والشديدة تؤثر على التباين بين السنوات في إنتاجيّة الغطاء النباتي الذي يحفظ الكربون، فقد استخدم الباحثون سلاسل زمنيّة طويلة الأمد مشتقة من الأقمار الصناعيّة لتحديد النّمط العالمي والزّمني لمقاومة الجفاف للمدّة (1982-2015) وقد أظهرت الدّراسة انخفاضًا في قدرة الغطاء النباتي على مقاومة الجفاف في المناطق الإحيائيّة المختلفة مع تناقص الغابات الدّائمة الخضرة ذات الأوراق العريضة كما أظهرت الدّراسة انخفاض في مقاومة الجفاف بسبب درجة الحرارة العالية والرطوبة التّربة المنخفضة .
- دراسة السلماني (2018): قدّم الباحث دراسته الموسومة بـ (أثر التباين الفصلي للمناخ على الغطاء النباتي في قضائي تلكيف وتلعفر باستخدام الاستشعار عن بعد) التي جرى من خلالها دراسة الغطاء النباتي باستخدام دليل الغطاء النباتي (NDVI) خلال الموسم المطري (2013-2014) وحصر مساحات ونسب الغطاء النباتي إذ توصل الى أنّ فصل الربيع يشغل المرتبة الأولى في كثافة الغطاء النباتي إذ بلغت نسبته (46.3%)، وجاء فصل الشتاء بالمرتبة الثانية إذ بلغ (18.4%) وفصل الخريف بالمرتبة الأخيرة (17.3%).
- دراسة الجبوري (2016): تناول الباحث في دراسته (مؤشرات التغيُّر المُناخيَّ وأثرها على التّصحُّر في محافظة كركوك) توصل الباحث في دراسته الى وجود تغيُّرات نحو الارتفاع في العناصر (درجة الحرارة الاعتيادي والعظمى والصغرى)، في حين كان هناك اتجاه نحو الانخفاض في كل من (السُطوع الشّمسي، سُرعة الرياح، الرطوبة النسبيّة)، مع وجود تغيُّرات كبيرة في الاتجاه والمعدل للأمطار والتّبخر- نتح بالانخفاض، وأظهرت الدّراسة التغيُّر الحاصل في الغطاء النباتي في منطقة الدراسة فضلًا عن تحديد مظاهر التصحُّر وذلك من خلال تحليل المرئيات الفضائيّة وتوضيح توسع وتطور الظاهرة خلال مُدة الدراسة.
أولًا : تحليل الجفاف باستخدام دليل المطر القياسي(SPI) في محافظة بابل
صمم هذا المُؤشر من (McKee Teal) إذ يستخدم دليل المطر القياسيSPI Standardized Precipitation Index)) لتقييم العجز في التساقط وقد طُوِّر مؤشر المطر القياسي SPI من أجل فهم تأثير النّقص في الأَمطار على رطوبة التّربة ليناسب عدَّة مقاييس زمنيّة لتحليل الأَمطار ودراسة تأثير الجفاف على الأنواع المختلفة لمصادر المياه ولهذا تُحتسَب قِيم SPI لحِقب تبلغ 3 ، 6 ، 12 ، 24 شهرًا حسب الغاية من التّحليل (McKee, p; 179-184).
ويُعد (SPI) دليل نسبي في تصنيف حِقَب الجفاف والرطوبة إذ يتعامل مع كلّ محطة مناخيّة بشكل منفرد ومستقل عن المحطات الأخرى، ويُمثل المعدل العام للمطر في تلك المحطة الحدّ الفاصل بين الرطوبة، والجفاف وبذلك فإنَّ مصطلح الجفاف لا يرتبط بالمحطات ذات معدلات المطر الواطئة، كما لا يرتبط مصطلح الرّطوبة بالمحطات ذات معدلات المطر العاليّة فعلى سبيل المثال إذا كانت كميّة الأَمطار السّاقطة في سنة ما على محطة مطريّة ذات معدل (1000) ملم تساوي (900) ملم تصنف هذه السنة على أنّها سنة جافة، أمّا إذا سقطت كمّيّة أمطار (120) ملم والمعدل العام كان (100) ملم تصنف هذه السنة على أنّها سنة رطبة ضمن السنوات الرطبة في تلك المحطة (جاسم، 2012، ص 353)، يعتمد مؤشر المطر القياسي (SPI) في كثير من المراكز البحثيّة المتقدمة والجامعات والمراكز الوطنيّة للأرصاد الجويّة وأبرزها المركز الوطني للتّخفيف من آثار الجفاف في الولايات المتحدة الأمريكيّة (NDMC) National Drought Mitigation Center، إذ يقوم هذا المركز برصد ظاهرة الجفاف أسبوعيًّا وشهريًّا وسنويًّا، ويظهر توزيعها المكاني والزّماني على شكل نماذج من الخرائط، إذ بالإضافة إلى الولايات المتحدة الأمريكية، يُستعمل مؤشر المطر القياسي في العديد من الدول الأوربية مثل اليونان، والمكسيك وغيرها من الدول المتقدمة، لقد أوضح (McKee Teal) أن مدّة الجفاف تحدث عندما تكون قيم(SPI) سالبة وتصل الى أشدها عندما تصل الى (-2) ، وتنتهي مدّة الجفاف هذه عندما تصبح قيم(SPI) موجبة وبذلك فإن كل مدّة جفاف لها بداية ونهاية، يفضل في حساب (SPI) عدم وجود بيانات مفقودة في السلسلة الزّمنيّة، وتكون المدّة المطلوبة للدراسة أكثر من (30 سنة) ويُحدَّد الجفاف وفق الفئات التي حددها وكما في الجدول (2).
جدول (2): فئات مؤشر Spi
قيم Spi | التصنيف |
2 ≥ | شديد الرطوبة جدا |
1.50 – 1.99 | شديد الرطوبة |
1 – 1.49 | متوسط الرطوبة |
0 – 0.99 | معتدل الرطوبة |
-0.99 – 0 | معتدل الجفاف |
-1 – -1.49 | متوسط الجفاف |
-1.50 – -1.99 | شديد الجفاف |
≤ -2 | شديد الجفاف جدًا |
Source: McKee, T. B. Doesken, N.J& Kleist, J. “The Relationship of Drought Freguency and Duration to Time Seales. Preprints”, Eight conf. on Applied Climatology, “Anaheim California, USA”, (2003), PP.179-184 |
- تكرار أصناف الجفاف خلال فصل الخريف
يظهر من تحليل تكرار أصناف الجفاف خلال فصل الخريف في محطات منطقة الدّراسة أنّ هنالك تباينًا مكانيًّا واضحًا في التكرار بين المحطات المدروسة، ففي الصنف شديد الجفاف جدًا يتضح من خلال تحليل جدول (3) أنّه سجل تكرارات قليلة جدًا وذلك في محطة بغداد فقط بتكرار بلغ (3) تكرارات وبنسبة (8.3) %، ولم يسجل أي تكرار يُذكر في المحطات الأخرى، وهذا يدل على أنّ محطة بغداد ذات جفاف أعلى من باقي المحطات الأخرى.
أمّا بالنسبة إلى الصّنف شديد الجفاف في كانت تكراراته أيضًا قليلة في محطات منطقة الدّراسة حيث كانت تكراراته في محطة الحِلّة فقط بواقع (2) تكرارين وبنسبة (5.6) %، ومن ذلك يتبين أنّ محطة الحِلّة هي الأعلى جفافًا ضمن هذا الصّنف من أصناف الجفاف.
كما تباين الصنف متوسط الجفاف هو الآخر بين محطات منطقة الدّراسة إذ كانت محطة كربلاء هي الأعلى تكرارًا إذ بلغ تكرار هذا الصنف فيها بواقع (5) تكرارات وبنسبة (13.9) %، ويظهر هنا محطة كربلاء هي الأعلى تكرارًا في هذا الصنف، ويرجع سبب ذلك الى انخفاض تكرارها في الأصناف الأكثر شدة وزيادته في هذا الصنف وهو الأقل شدّة، في حين سجلت محطة الحِلّة (4) تكرارات وبنسبة (11.1) %، وأقل تكرارًا سُجل في محطة بغداد وقد بلغ (1) تكرارًا بنسبة(2.8) %.
أمّا في ما يخص الصنف معتدل الجفاف فقد كان الأعلى تكرارًا بالنسبة إلى الأصناف الجافّة، وقد سجل تكرارات متباينة بين محطات الدّراسة، وقد سجل أعلى تكرار في محطة كربلاء بواقع (17) تكرارًا وبنسبة (47.2) %، ثم جاءت بعدها محطة بغداد بثاني أعلى تكرار وقد بلغ (13) تكرارًا وبنسبة (36.1) %، ثم محطة الحِلّة بالمرتبة الأخيرة من جهة التكرار إذ بلغ فيها التكرار لهذا الصنف (9) تكرار بنسبة (25.0) %.
أمّا الأصناف الرّطبة فقد تباينت تكراراتها بين محطات منطقة الدّراسة إذ سجل الصنف شديد الرطوبة جدًا تكرارات متشابهة بين جميع المحطات المدروسة بواقع (1) تكرارًا وبنسبة (2.8) % لكل محطة من محطات منطقة الدراسة.
أمّا الصنف شديد الرطوبة فقد سجل أعلى تكرار له في محطتي بغداد وكربلاء وقد بلغ (2) تكرارين وبنسبة (5.6) %، في حين سجلت محطة الحِلّة تكرارًا واحدًا وبنسبة (2.8) %.
أمّا في ما يخص الصنف متوسط الرطوبة فقد تباينت تكراراته بين محطات منطقة الدّراسة إذ سجل أعلى تكرار له في محطتي الحِلّة وكربلاء إذ بلغ (2) تكرار بنسبة (5.6) %، ثم سجلت محطة بغداد أقل تكرار إذ بلغ (2) تكرار لكل محطة منهما وبنسبة (5.6) %.
وأخيرًا الصنف معتدل الرّطوبة، فقد سجل تكراراته مرتفعة جدًا في محطة الحِلّة وهي الأعلى تكرارًا، وقد بلغ (16) تكرار وبنسبة (44.4) %، ثم الأقل منها محطة بغداد بفارق تكرارين والتي سجلت تكرارًا لهذا الصّنف بلغ (14) تكرارًا وبنسبة (38.9) %، وبالمرتبة الثالثة محطة كربلاء بواقع (8) تكرارات لهذا الصنف وبنسبة (22.2) %.
جدول (3): تكرار ونسب أصناف الجفاف خلال فصل الخريف حسب مؤشر المطر القياسي spi في محطات منطقة الدراسة للمدة (1977-2020)
أصناف الجفاف | محطة الحِلّة | محطة بغداد | محطة كربلاء | |||
التكرار | النسبة % | التكرار | النسبة % | التكرار | النسبة % | |
شديد الجفاف جدًا | 0 | 0.0 | 3 | 8.3 | 0 | 0.0 |
شديد الجفاف | 2 | 5.6 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 |
متوسط الجفاف | 4 | 11.1 | 1 | 2.8 | 5 | 13.9 |
معتدل الجفاف | 9 | 25.0 | 13 | 36.1 | 17 | 47.2 |
شديد الرطوبة جدًا | 1 | 2.8 | 1 | 2.8 | 1 | 2.8 |
شديد الرطوبة | 1 | 2.8 | 2 | 5.6 | 2 | 5.6 |
متوسط الرطوبة | 3 | 8.3 | 2 | 5.6 | 3 | 8.3 |
معتدل الرطوبة | 16 | 44.4 | 14 | 38.9 | 8 | 22.2 |
المجموع | 36 | 100 | 36 | 100 | 36 | 100 |
المصدر: بيانات وزارة النقل، الهيئة العامة للأنواء الجوية العراقيّة والرصد الزّلزالي، قسم المناخ، بيانات غير منشورة، 2020.
وقد سجل في فصل الخريف تكرارات لحِقب الجفاف نسبتها في محطة الحِلّة 41.7% للمدة المحددة من 1977 الى 2020 ولحقبة 44 سنة، وفي محطة بغداد 47.2 % ومحطة كربلاء 61.1 %. أي تتراوح حِقب الجفاف بين 41.7% الى 61.1 % بمنطقة الدراسة أيّ أكثر من ثلث المدة تتعرض فيها الى جفاف وممكن ان تصل الى ثلثي المدة في محافظة بابل.
- تكرار أصناف الجفاف خلال فصل الشّتاء
يظهر من تحليل تكرار أصناف الجفاف خلال فصل الشّتاء في محطات منطقة الدّراسة أنّ هنالك تباينًا مكانيًّا واضحًا في التكرار بين المحطات المدروسة، ففي الصنف شديد الجفاف جدًا يتضح من خلال تحليل جدول (4) أنّه سجل تكرارات قليلة جدًا وذلك في محطتي الحِلّة وبغداد فقط بتكرار بلغ (1) تكرارات وبنسبة (2.8) % ولم يسجل أيّ تكرار يُذكر في محطة كربلاء.
أمّا بالنسبة إلى الصنف شديد الجفاف في كانت تكراراته أيضًا قليلة في محطات منطقة الدّراسة، وقد كانت سجل أعلى تكراراته في محطة كربلاء بواقع (5) تكرار وبنسبة (13.9) %، وفي محطة الحِلّة (4) تكرار بنسبة (11.1) % بينما سجل تكرار واحد في محطة بغداد وبنسبة (2.8) %، ومن ذلك يتبين أنّ محطتي كربلاء والحِلّة هي الأعلى جفافًا ضمن هذا الصنف من أصناف الجفاف.
كما سجل الصنف متوسط الجفاف تكرارات متشابه بين جميع محطات منطقة الدّراسة إذ بلغت (2) تكرارين لكل محطة وبنسبة (5.6) %.
أمّا في ما يخص الصنف معتدل الجفاف فقد كان ذو تكرار عالٍ بالنسبة إلى الأصناف الجافة، وقد سجل تكرارات متباينة بين محطات الدراسة إذ سجل أعلى تكرار في محطة بغداد بواقع (14) تكرار وبنسبة (38.9) %، ثم جاءت بعدها محطة الحِلّة وهي ثاني أعلى تكرار وقد بلغ (10) تكرار وبنسبة (27.8) %، ثم محطة كربلاء بالمرتبة الأخيرة من جهة التّكرار إذ بلغ فيها التكرار لهذا الصنف (9) تكرار بنسبة (25.0) %.
أمّا الأصناف الرّطبة فقد تباينت تكراراتها بين محطات منطقة الدّراسة إذ سجل الصنف شديد الرطوبة جدًا تكرارات متشابهة بين في محطتي الحِلّة وبغداد بواقع (1) تكرار وبنسبة (2.8)، بينما لم تسجل محطة كربلاء أيّ تكرار لها ضمن هذا الصنف من الجفاف.
أمّا الصنف شديد الرّطوبة فقد سجل أعلى تكرار له في محطتي بغداد وكربلاء، وقد بلغ (3) تكرارات وبنسبة (8.3) %، في حين سجلت محطة الحِلّة تكرار واحد وبنسبة (2.8) %.
أمّا في ما يخص الصنف متوسط الرطوبة فقد تباينت تكراراته بين محطات منطقة الدراسة إذ سجل اعلى تكرار له في محطتي الحِلّة وكربلاء وقد بلغ (4، 3) تكرارًا بنسبة (11.1، 8.3) %، ثم سجلت محطة بغداد أقل تكرار إذ بلغ (1) تكرارًا لكل محطة منهما وبنسبة (2.8) %.
وأخيرًا الصنف معتدل الرطوبة فقد سجل تكراراته مرتفعة جدًا في محطة كربلاء وهي الأعلى تكرارًا وقد بلغ (14) تكرارًا وبنسبة (38.9) %، ثم الأقل منها محطتي الحِلّة وبغداد بفارق تكرار واحد والتي سجلت تكرارًا لهذا الصنف بلغ (13) تكرار وبنسبة (36.1).
جدول (4): تكرار ونسب أصناف الجفاف خلال فصل الشتاء حسب مؤشر المطر القياسيspi في محطات منطقة الدراسة للمدة (1977-2020)
أصناف الجفاف | محطة الحِلّة | محطة بغداد | محطة كربلاء | |||
التكرار | النسبة % | التكرار | النسبة % | التكرار | النسبة % | |
شديد الجفاف جدًا | 1 | 2.8 | 1 | 2.8 | 0 | 0.0 |
شديد الجفاف | 4 | 11.1 | 1 | 2.8 | 5 | 13.9 |
متوسط الجفاف | 2 | 5.6 | 2 | 5.6 | 2 | 5.6 |
معتدل الجفاف | 10 | 27.8 | 14 | 38.9 | 9 | 25.0 |
شديد الرطوبة جدً | 1 | 2.8 | 1 | 2.8 | 0 | 0.0 |
شديد الرطوبة | 1 | 2.8 | 3 | 8.3 | 3 | 8.3 |
متوسط الرطوبة | 4 | 11.1 | 1 | 2.8 | 3 | 8.3 |
معتدل الرطوبة | 13 | 36.1 | 13 | 36.1 | 14 | 38.9 |
المجموع | 36 | 100 | 36 | 100 | 36 | 100 |
المصدر: بيانات وزارة النقل، الهيئة العامة للأنواء الجوية العراقية والرصد الزلزالي، قسم المناخ، بيانات غير منشورة، 2020.
وقد سجل في فصل الشّتاء تكرارات لحِقب الجفاف نسبتها في محطة الحِلّة 47.3% للمدة المحددة من 1977 الى 2020 ولحقبة 44 سنة، وفي محطة بغداد 50.1 % ومحطة كربلاء 44.5 %. أي تتراوح حِقب الجفاف بين 44.5 الى 50.1 بمنطقة الدراسة، أيّ أكثر من ثلث المدة تتعرض فيها الى جفاف، وممكن أن تصل الى نصف المدة في محافظة بابل.
- تكرار أصناف الجفاف خلال فصل الربيع
يظهر من تحليل تكرار أصناف الجفاف خلال فصل الربيع في محطات منطقة الدراسة، أنّ هنالك تباينًا مكانيًّا واضحًا في التكرار بين المحطات المدروسة، ففي الصنف شديد الجفاف جدًا يتضح من خلال تحليل جدول (5) أنّه سجل تكرارات قليلة جدًا وذلك في محطتي كربلاء وبغداد فقط بتكرار بلغ (3، 2) تكرارات وبنسبة (8.3، 5.6) % ولم يسجل أيّ تكرار يُذكر في محطة الحِلّة وهذا يدل على ان محطتي كربلاء وبغداد ذات جفاف أعلى من باقي المحطات الأخرى.
أمّا بالنسبة إلى الصنف شديد الجفاف في كانت تكراراته أيضًا قليلة في محطات منطقة الدّراسة، وقد كانت أعلى تكراراته في محطة الحِلّة بواقع (2) تكرارين وبنسبة (5.6) %، ثم جاءت بعدها محطتي الحِلّة وبغداد بتكرارات متشابهة بلغت (1) تكرارًا وبنسبة (2.8) %.
كما تباين الصنف متوسط الجفاف هو الآخر بين محطات منطقة الدراسة إذ كانت محطة الحِلّة هي الأعلى تكرارًا إذ بلغ تكرار هذا الصنف فيها بواقع (9) تكرار وبنسبة (25.0) %، في حين سجلت محطة بغداد (3) تكرارات وبنسبة (8.3) %، وأقل تكرار سُجل في محطة كربلاء وقد بلغ (2) تكرارين بنسبة (2.8) %.
أمّا في ما يخص الصنف معتدل الجفاف فقد كان الأعلى تكرارًا بالنسبة إلى الأصناف الجافة، وقد سجل تكرارات متباينة بين محطات الدراسة وقد سجل أعلى تكرار في محطة كربلاء بواقع (8) تكرار وبنسبة (22.2) %، ثم جاءت بعدها محطة بغداد بثاني أعلى تكرار وقد بلغ (7) تكرار وبنسبة (19.4) %، ثم محطة الحِلّة بالمرتبة الأخيرة لجهة التكرار إذ بلغ فيها التكرار لهذا الصنف (3) تكرار بنسبة (8.3) %.
جدول (5): تكرار ونسب أصناف الجفاف خلال فصل الربيع حسب مؤشر المطر القياسيspi في محطات منطقة الدراسة للمدة (1977-2020)
أصناف الجفاف | محطة الحِلّة | محطة بغداد | محطة كربلاء | |||
التكرار | النسبة % | التكرار | النسبة % | التكرار | النسبة % | |
شديد الجفاف جدًا | 0 | 0.0 | 2 | 5.6 | 3 | 8.3 |
شديد الجفاف | 2 | 5.6 | 1 | 2.8 | 1 | 2.8 |
متوسط الجفاف | 9 | 25.0 | 3 | 8.3 | 2 | 5.6 |
معتدل الجفاف | 3 | 8.3 | 7 | 19.4 | 8 | 22.2 |
شديد الرطوبة جدًا | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 |
شديد الرطوبة | 3 | 8.3 | 1 | 2.8 | 2 | 5.6 |
متوسط الرطوبة | 2 | 5.6 | 3 | 8.3 | 4 | 11.1 |
معتدل الرطوبة | 17 | 47.2 | 19 | 52.8 | 16 | 44.4 |
المجموع | 36 | 100 | 36 | 100 | 36 | 100 |
المصدر: بيانات وزارة النقل، الهيئة العامة للأنواء الجوية العراقية والرصد الزلزالي، قسم المناخ، بيانات غير منشورة، 2020.
أمّا الأصناف الرطبة فقد تباينت تكراراتها بين محطات منطقة الدّراسة، فقد ظهر أنّ الصنف شديد الرطوبة جدًا، لم يسجل أي تكرار يُذكر في جميع محطات منطقة الدراسة.
أمّا الصنف شديد الرّطوبة فقد سجل أعلى تكرار له في محطة الحِلّة، وقد بلغ (3) تكرار وبنسبة (8.3) %، ثم جاءت محطة كربلاء بالمرتبة الثانية بواقع (2) تكرار وبنسبة (5.6) %، في حين سجلت محطة الحِلّة تكرارًا واحدًا وبنسبة (2.8) %.
أمّا في ما يخص الصنف متوسط الرطوبة، فقد تباينت تكراراته بين محطات منطقة الدراسة إذ سجل أعلى تكرار له في محطة كربلاء، وقد بلغ (4) تكرار بنسبة (11.1) %، ثم سجلت محطة بغداد أقل تكرار إذ بلغ (3) تكرارات لكل محطة منهما وبنسبة (8.3) %، بعد ذلك جاءت محطة الحِلّة بواقع (2) تكرارين وبنسبة (5.6) %.
وأخيرًا الصنف معتدل الرطوبة، فقد كانت تكراراته مرتفعة جدًا في محطة بغداد وهي الأعلى تكرارًا وقد بلغ (19) تكرار وبنسبة (52.8) %، ثم الأقل منها محطة الحِلّة بفارق تكرارين والتي سجلت تكرار لهذا الصنف بلغ (17) تكرار وبنسبة (47.2) %، وبالمرتبة الثالثة محطة كربلاء بواقع (16) تكرار لهذا الصنف وبنسبة (44.2) %.
وقد سجل في فصل الربيع تكرارات لحِقب الجفاف نسبتها في محطة الحِلّة 38.9% للمدة المحددة من 1988 الى 2020 ولمدة 44 سنة، وفي محطة بغداد 36.1% ومحطة كربلاء 38.9 %. أي تتراوح حِقب الجفاف بين 36.1% الى 38.9% بمنطقة الدراسة أيّ أكثر من ثلث المدة تتعرض فيها الى جفاف في محافظة بابل.
- تكرار أصناف الجفاف الموسمي
يظهر من تحليل تكرار أصناف الجفاف الموسمي في محطات منطقة الدراسة أنّ هنالك تباينًا مكانيًّا واضحًا في التكرار بين المحطات المدروسة، ففي الصنف شديد الجفاف جدًا يتضح من خلال تحليل جدول (6) أنّه سجل تكرارات قليلة جدًا وذلك في محطة الحِلّة بتكرار بلغ (2) تكرارين وبنسبة (5.6) %، بينما سجلت محطة كربلاء تكرار واحد فقط وبنسبة (2.8) %، بينما لم يسجل أي تكرار يُذكر في محطة بغداد.
أمّا بالنسبة إلى الصنف شديد الجفاف في كانت تكراراته أيضًا قليلة في محطات منطقة الدّراسة وقد كانت أعلى تكراراته في محطة كربلاء بواقع (2) تكرارين وبنسبة (5.6) %، بينما سجلت محطتي الحِلّة وبغداد تكرارات متشابهة لكلا المحطتين وقد بلغ (1) تكرارًا وبنسبة (2.8) %.
كما تباين الصنف متوسط الجفاف هو الآخر بين محطات منطقة الدراسة إذ كانت محطتي الحِلّة، وبغداد هي الأعلى تكرارًا إذ بلغ تكرار هذا الصنف فيها بواقع (5) تكرار وبنسبة (13.9) %، في حين سجلت محطة الحِلّة (2) تكرارين وبنسبة (8.3) %.
أمّا في ما يخص الصنف معتدل الجفاف، فقد سجل ثاني أعلى تكرار بعد الصنف معتدل الرّطوبة، وقد سجل تكرارات متباينة بين محطات الدراسة، وقد سجل أعلى تكرار في محطة بغداد بواقع (16) تكرار وبنسبة (44.4) %، ثم جاءت بعدها محطة بغداد كربلاء أعلى تكرار، وقد بلغ (9) تكرار وبنسبة (25.0) %، ثم محطة الحِلّة بالمرتبة الأخيرة لجهة التكرار إذ بلغ فيها التكرار لهذا الصنف (4) تكرار بنسبة (11.1) %.
جدول (6): تكرار ونسب أصناف الجفاف الموسمي حسب مؤشر المطر القياسيspi في محطات منطقة الدراسة للمدة (1977-2020)
أصناف الجفاف | محطة الحِلّة | محطة بغداد | محطة كربلاء | |||
التكرار | النسبة % | التكرار | النسبة % | التكرار | النسبة % | |
شديد الجفاف جدًا | 2 | 5.6 | 0 | 0.0 | 1 | 2.8 |
شديد الجفاف | 1 | 2.8 | 1 | 2.8 | 2 | 5.6 |
متوسط الجفاف | 5 | 13.9 | 5 | 13.9 | 2 | 5.6 |
معتدل الجفاف | 4 | 11.1 | 16 | 44.4 | 9 | 25.0 |
شديد الرطوبة جدًا | 0 | 0.0 | 1 | 2.8 | 1 | 2.8 |
شديد الرطوبة | 2 | 5.6 | 2 | 5.6 | 3 | 8.3 |
متوسط الرطوبة | 5 | 13.9 | 3 | 8.3 | 0 | 0.0 |
معتدل الرطوبة | 17 | 47.2 | 8 | 22.2 | 18 | 50.0 |
المجموع | 36 | 100 | 36 | 100 | 36 | 100 |
المصدر: بيانات وزارة النقل، الهيئة العامة للأنواء الجوية العراقية والرصد الزلزالي، قسم المناخ، بيانات غير منشورة، 2020.
أمّا الأصناف الرطبة فقد تباينت تكراراتها بين محطات منطقة الدراسة، إذ سجل الصنف شديد الرطوبة جدًا تكرارات متشابهة في محطتي بغداد وكربلاء بواقع (1) تكرارًا وبنسبة (2.8) % لكل محطة مهما، بينما لم تسجل محطة الحِلّة أي تكرار لهذا الصنف.
أمّا الصنف شديد الرطوبة فقد سجل أعلى تكرار له في محطة كربلاء بواقع (3) تكرارات وبنسبة (8.3) %، بينما سجلت محطتي الحِلّة وبغداد تكرار متشابهة وقد بلغ (1) تكرارًا وبنسبة (2.8) %.
أمّا في ما يخص الصنف متوسط الرطوبة فقد تباينت تكراراته بين محطات منطقة الدراسة إذ سجل أعلى تكرار له في محطة الحِلّة، وقد بلغ (5) تكرار بنسبة (13.9) %، ثم سجلت محطة بغداد تكرار إذ بلغ (3) تكرار لكل محطة منهما وبنسبة (8.3) %، بينما لم تسجل محطة كربلاء أي تكرار لهذا الصنف.
وأخيرًا الصنف معتدل الرطوبة فقد سجل تكراراته مرتفعة جدًا في محطة كربلاء وهي الأعلى تكرارًا وقد بلغ (18) تكرارًا وبنسبة (50.0) %، ثم الأقل منها محطة الحِلّة بفارق تكرار واحد والتي سجلت تكرارًا لهذا الصنف بلغ (17) تكرار وبنسبة (47.2) %، وبالمرتبة الثالثة محطة بغداد بواقع (8) تكرار لهذا الصنف وبنسبة (22.2) %.
وقد سجل الجفاف الموسمي تكرارات لحقب الجفاف نسبتها في محطة الحِلّة 41.7% للمدة المحددة من 1988 الى 2020 ولمدة 44 سنة، وفي محطة بغداد 61.1% ومحطة كربلاء 39 %، أي تتراوح فترات الجفاف بين 41.7% الى %61.1 بمنطقة الدراسة أيّ أكثر من ثلث المدة تتعرض فيها الى جفاف موسمي وممكن أن تصل الى ثلثي المدة في محافظة بابل .
ثانيًا: تحليل الجفاف باستخدام مؤشر الغطاء النباتي (NDVI) في محافظة بابل
مؤشر الغطاء النباتي (NDVI) هو مؤشر يستخدم على نطاق واسع لدراسة حالة الغطاء النباتي وتقدير إنتاج المحاصيل، وهو الفرق الطبيعي بين انعكاس الأشعة تحت الحمراء القريبة والقنوات المرئية لمقياس الإشعاع العالي الدّقة (AVHRR) الموجود عل الأقمار NOAA- POES- EUMETSAT – METOP.
وشَهِد نِصف القَرن الماضي تَطوُر واستخدام مُختلف أجهزة الاستشعار عن بُعد واستخدام العديد من المؤشرات ومِنها مؤشر الغِطاء الَنباتيّ، ويَعود الأساس في تطوير هذا المؤشر الى أنَّ بَعض النِطاقات الطيفيّة في الاستشعار عن بُعد يُمكن أنْ تَكشف عن معلومات عن الغطاء النباتي ومنها (هيكل الغطاء النباتي، حالة الغطاء النباتي، قدرته على التمثيل الضوئي، كثافة الأوراق وتوزيعها، مُحتوى الماء في الأوراق، نَقصْ المَعادن) وتلك النِطاقات الطيفيّة تَكون حَسّاسة لعامل واحد أو أكثر من العوامل المذكورة (Genesis, 2015, p; 9-10). وتكون مُعادلة مؤشر الغطاء النباتي وفق الصيغة الآتية (Bettina and others, 2016, p; 224 ):
إذ إنَّ:
NDVI= مؤشر الغطاء النباتي
NIR= النّطاق الخاص بالأشعة تحت الحمراء (BAND 4)
R= النطاق الخاص بالأشعة الحمراء (BAND 3)
هذا ما يخُص المرئيّات (Landsat 5 TM)، أمّا بالنسبة إلى المرئيات (Landsat 8 OLI) فيستخرج مؤشر الغطاء النباتي فيها من (BAND 4 وBAND5).
يُعد الغطاء النباتي من المُؤشرات والدلائل الواضحة والمُهمّة إذ يُعدْ الغِطاء النباتي انعكاسْ للأمطار، إذ يَتقلص خِلال السنواتْ الجافة وتَقلْ مساحاتهُ في حينْ تزداد مساحاتهُ في السنوات الرطبة نتيجة وِفرة الأمطار لِذا سيُحلّل الغِطاء النباتي في إقليم الجزيرة خلال السنوات الجافة، ومعرفة مدى تزايُّد او تناقُص تلك المساحات تبعًا لكميّة الامطار وتوزيعها المكاني.
يلاحظ من تحليل جدول (7) وخريطة (2) أنّ هنالك تباينًّا مكانيًّا واضحًّا في كثافة الغطاء النباتي في محافظة بابل، كما أنّ هنالك تباينًا زمانيًّا في كثافة الغطاء النباتي بين السنوات المدروسة، إذ يظهر أن صنف الغطاء النباتي الضعيف جدًا سجل تباينًا واضحًا إذ كانت أعلى مساحة له خلال سنة (2018) وقد بلغت (2213.9) كم2 وذلك بنسبة (40.5) % وذلك يدل على أنّ هذه السنة هي الأكثر جفافًا من بين السنوات المدروسة ثم تأتي بعدها سنة (2021) التي سجلت مساحة غطاء نباتي من الصنف الضعيف جدًا وقد بلغت (2207.9) كم2 وبنسبة (40.3) %، ثم سنة (2009) بمساحة بلغت (2131.5) كم2 بنسبة (38.9) %، وأخيرًا سنة (1993) التي تعدّ أقل السّنوات لجهة صنف الغطاء النباتي الضعيف جدًا وقد بلغت مساحة هذا الصنف (1721.4) كم2 وبنسبة (31.5) %.
أمّا صنف الغطاء النباتي الضعيف فقد سجل هو الآخر تباين واضح، وقد كانت أعلى مساحة له خلال سنة (1993)، وقد بلغت (1820.1) كم2 وذلك بنسبة (33.3) % ثم جاءت بعدها سنة (2009) التي سجلت مساحة غطاء نباتي من الصنف الضعيف، وقد بلغت (1648.5) كم2 وبنسبة (30.1) %، ثم جاءت سنتي (2018 و2021) بمساحات متشابهة لهذا الصنف وقد بلغت مساحته (1310.4 و1307.1) كم2 وبنسبة (23.9) % لكل سنة منهما.
أمّا الصنف الثالث من أصناف الغطاء النباتي، وهو الصنف الكثيف فقد سجل مساحة مُتباينة بين سنوات الدراسة، وقد كانت سنة (1993) من الدراسة هي الأعلى إذ بلغت مساحته (1233.4) كم2 وبنسبة (22.5) % ثم انخفضت هذه المساحة بشكل تدريجي لتسجل ثاني أعلى مساحة في سنة (2021) وقد بلغت (1122.2) كم2 وبنسبة (20.5) %، وانخفضت خلال السنتين المتبقيّة (2009، 2018) لتسجل مساحة بلغت (1104.4، 1029.8) كم2 وبنسبة (20.2، 18.8) % إذ تُعد سنة (2018) هي الأقل مساحة في هذا الصنف أيضًا ما يعزز من النتيجة السابقة التي بيّنت أنّ هذه السنة هي الأكثر جفافًا من بين سنوات الدراسة، يلاحظ جدول (51) وخريطة (20).
جدول (7):مساحة ونسبة أصناف الغطاء النباتي (NDVI) في محافظة بابل
الأصناف | 1993 | 2009 | 2018 | 2021 | ||||
المساحة
كم2 |
النسبة
% |
المساحة كم2 | النسبة
% |
المساحة
كم2 |
النسبة
% |
المساحة
كم2 |
النسبة
% |
|
غطاء مائي | 68.0 | 1.2 | 40.6 | 0.7 | 94.7 | 1.7 | 80.4 | 1.5 |
ضعيف جدا | 1721.4 | 31.5 | 2131.5 | 38.9 | 2213.9 | 40.5 | 2207.9 | 40.3 |
ضعيف | 1820.1 | 33.3 | 1648.5 | 30.1 | 1310.4 | 23.9 | 1307.1 | 23.9 |
كثيف | 1233.4 | 22.5 | 1104.4 | 20.2 | 1029.8 | 18.8 | 1122.2 | 20.5 |
كثيف جدا | 630.1 | 11.5 | 548.2 | 10 | 824.3 | 15.1 | 755.5 | 13.8 |
المجموع | 5473.1 | 100 | 5473.1 | 100 | 5473.1 | 100 | 5473.1 | 100 |
المصدر: المرئيات الفضائية للأقمار الصناعية (Land sat 5, 7, 8).
كما يظهر من تحليل جدول (7) والخرائط أنّ صنف الغطاء النباتي الكثيف جدًا، وهو أعلى درجات الغطاء النباتي سجل تباين واضح بين سنوات الدراسة، وقد كانت أعلى مساحة له خلال سنة (2018) إذ بلغت (824.3) كم2 وذلك بنسبة (15.1) %، ثم تأتي بعدها سنة (2021) التي سجلت مساحة غطاء نباتي من الصنف الكثيف جدًا بلغت (755.5) كم2 وبنسبة (13.8) %، ثم سنة (1993) بمساحة بلغت (630.1) كم2 بنسبة (11.5) %، وأخيرًا سنة (2009) التي تعد أقل السنوات من حيث صنف الغطاء النباتي الكثيف جدًا حيث بلغت مساحة هذا الصنف (548.2) كم2 وبنسبة (10.0) % وهي بذلك تكون مُتقاربة جدًا من سنة (1993)،
وقد تبين أنّ سنة 1993 قد وصلت نسبة الغطاء النباتي الضعيف الى 64.5 % من مساحة بابل الكلية وقد ارتفعت النسبة الى 69 % بسنة 2009 لتعود وتستقر على 64% بكل من عامي 2018 و 2021.
خريطة (2): التباين المكاني لأصناف الغطاء النباتي (NDVI) لسنة 1993
المصدر: المرئيات الفضائية للأقمار الصناعية (Land sat 5, 7, 8).
خريطة (3): التباين المكاني لأصناف الغطاء النباتي (NDVI) لسنة 2009
المصدر: المرئيات الفضائية للأقمار الصناعية (Land sat 5, 7, 8).
خريطة (4): التباين المكاني لأصناف الغطاء النباتي (NDVI) لسنة 2018
المصدر: المرئيات الفضائية للأقمار الصناعية (Land sat 5, 7, 8).
خريطة (5): التباين المكاني لأصناف الغطاء النباتي (NDVI) لسنة 2021
المصدر: المرئيات الفضائية للأقمار الصناعية (Land sat 5, 7, 8).
كما سجلت الأراضي ذات الغطاء المائي تباين زماني ومكاني في المساحة حيث كانت سنة (2018) هي الأعلى من حيث الغطاء المائي حيث بلغت مساحته (94.7) كم2 وبنسبة (1.7) %، ثم جاءت بعدها السنوات الأخرى بنسبة مُتقاربة جدًا حيث بلغت مساحته خلال سنتي (2021، 1993) بواقع (80.4، 68.0) وبنسبة (1.5، 1.2) %، ثم جاءت بعدها سنة (2009) بالمرتبة الأخيرة حيث بلغ فيها مساحة الغطاء النباتي (40.6) كم2 وبنسبة (0.7) %.
الاستنتاجات
- تبين من خلال الدراسة أنّ منطقة الدراسة شهدت جفافًا واضحًا خلال السنوات والفصول المدروسة، وقد سجلت الأصناف الأكثر جفافًا أعلى تكرار وفي المحطات المدروسة جميعها وهذا بطبيعة الحال ناتج عن التّغيرات المناخيّة الحاصلة في عناصر مناخ منطقة الدراسة لا سيما تغير درجة الحرارة نحو الارتفاع والأمطار نحو الانخفاض.
- فصل الخريف تكرارات لحِقَب الجفاف نسبتها في محطة الحِلّة 41.7% للمدة المحددة من 1977 الى 2020 ولمدة 44 سنة، وفي محطة بغداد 47.2 % ومحطة كربلاء 61.1 %. أي تتراوح حقب الجفاف بين 41.7% الى 61.1 % بمنطقة الدراسة أيّ أكثر من ثلث المدة تتعرض فيها الى جفاف وممكن أن تصل الى ثلثي المدة في محافظة بابل.
- في فصل الشتاء تكرارات لحِقب الجفاف نسبتها في محطة الحِلّة 47.3% للمدة المحددة من 1977 الى 2020 ولمدة 44 سنة، وفي محطة بغداد 50.1 % ومحطة كربلاء 44.5 %. أي تتراوح فترات الجفاف بين 44.5 الى 50.1 بمنطقة الدراسة، أيّ أكثر من ثلث المدة تتعرض فيها الى جفاف وممكن أن تصل الى النصف المدة في محافظة بابل.
- في فصل الربيع تكرارات لحِقب الجفاف نسبتها في محطة الحِلّة 38.9% للمدة المحددة من 1988 الى 2020 ولمدة 44 سنة، وفي محطة بغداد 36.1% ومحطة كربلاء 38.9 %. أي تتراوح حِقب الجفاف بين 36.1% الى 38.9% بمنطقة الدراسة أيّ أكثر من ثلث المدة تتعرض فيها الى جفاف في محافظة بابل.
- سجل الجفاف الموسمي تكرارات لحِقب الجفاف نسبتها في محطة الحِلّة 41.7% للمدة المحددة من 1988 الى 2020 ولمدة 44 سنة، وفي محطة بغداد 61.1% ومحطة كربلاء 39 %، أي تتراوح فترات الجفاف بين 41.7% الى %61.1 بمنطقة الدّراسة أيّ أكثر من ثلث المدة تتعرض فيها الى جفاف موسمي وممكن أن تصل الى ثلثي المدة في محافظة بابل .
- تبين أن سنة 1993 قد وصلت نسبة الغطاء النباتي الضعيف الى 64.5 % من مساحة بابل الكلية وقد ارتفعت النسبة الى 69 % بسنة 2009 لتعود وتستقر على 64% بكل من عامي 2018 و 2021.
المصادر
أولًا: المصادر العربية
- أحمد سامي حسن، سارة علي مطر، تباين درجة الحرارة اليومية في مدينة بغداد، مجلة علوم المستنصرية، الجامعة المستنصرية، المجلد 1، العدد 27، 2006، ص41.
- أماني موسى محمد، التحليل الاحصائي للبيانات، الطبعة الأولى، معهد الدراسات والبحوث الإحصائية، مركز تطوير الدراسات العُليّا والبحوث في العلوم الهندسيَّة للنشر، كُليّة الهندسة، جامعة القاهرة، القاهرة، 2007، ص 63-64.
- أياد عبد الله خلف الدليمي، استخدام دليل الاختلاف الخُضري الطبيعي (NDVI) وبعض المؤشرات النباتيّة لرصد التصحُّر والكُثبان الرمليّة في بيجي/العراق، مجلة تكريت للعلوم الصرفة، المُجلد 20، العدد 1، 2015، ص113.
- بشار فؤاد عباس معروف, الاشكال الارضية لحوض وادي أبو حضير في بادية السلمان جنوب غرب العراق, اطروحة دكتوراه(غير منشورة),كلية التربية للبنات, جامعة الكوفة, 2015, ص90-91.
- جودة فتحي التركماني، جغرافية الموارد المائية، الدار السعودية للنشر والتوزيع، الطبعة الأولى، 2005، ص 62.
- خالد صطم عطية الجبوري، أثر التغيُّرات المُناخيَّة على تنمية الغطاء النباتي الطبيعي في محافظة نينوى، أطروحة دكتوراه (غير منشورة)، كلية التربية، جامعة الموصل، 2017.
- راضية عبدالله جاسم، تحديد ظاهرة الجفاف في إقليم كردستان العراق، رسالة ماجستير (غير منشورة)، جامعة صلاح الدين ،2012، ص 353.
- ريتشارد ليندزن، مُناخ الإنذار، مجلة عالم الذرة، هيئة الطاقة الذرّية السوريّة، العدد 110، 2007، ص6.
- زين الدين عبد المقصود غنيمي، التصحر في العالم الاسلامي، نشرة الجمعية الجغرافية الكويتية، العدد 21، سبتمبر الكويت، 1980،ص9-10.
- سامي عزيز عباس العتبي، محمد يوسف حاجم إلهيتي، منهج البحث العلمي، بغداد، 2011، ص190 – 191.
- سمير مصطفى الشعراوي، مقدمة في التحليل الحديث للسلاسل الزمنية، جامعة الملك عبد العزيز، ط1، الرياض، 2005، ص5.
- صباح محمود الراوي، عدنان هزاع البياتي، أسس علم المناخ، الموصل، ط2، 1990، ص125.
- ضياء صائب احمد إبراهيم الألوسي، عناصر وظواهر مُناخ العراق (خصائصها واتجاهاتها الحديثة)، أطروحة دكتوراه (غير منشورة)، كلية التربية ابن رشد، جامعة بغداد، 2009، ص151.
- عبد الغني جميل السُلطان، الجوّ عناصرهُ وتقلُباته، دار الحُريّة للطباعة، بغداد، 1986، ص429.
- عبد الغني عبد الله حسن الجبوري، مؤشرات التغيُّر المُناخيَّ وأثرها على التصحُّر في محافظة كركوك، أطروحة دكتوراه (غير منشورة)، كلية التربية، جامعة تكريت، 2016.
- عبد الله أبو زخم وآخرون، المُناخ والارصاد الجوية (الجزء العملي)، منشورات جامعة دمشق، كلية الزراعة، مطبعة جامعة دمشق، 2014، ص 57.
- علي عياد الكبير، التصحر واثاره السلبية في سهل الجفار بليبيا، مجلة الجامعة الأسمرية، العدد (17)، 2009، ص543.
- علي مخلف سبع الصبيحي، التصحر في محافظة الانبار وأثره في الأراضي الزراعية، أطروحة دكتوراه (غير منشورة)، كلية التربية ابن رشد، جامعة بغداد، 2002.
- عمار مجيد مطلك العزاوي
- عهود صالح مهدي، الاثار البيئية لمشكلة التصحر في منطقة جزيرة تكريت، رسالة ماجستير (غير منشورة)، كلية التربية للعلوم الإنسانية، جامعة تكريت، 2018.
- مالك ناصر عبود الكنانيّ، تحليل جُغرافي للتبايُّن المُناخي بين محطات الحي والنجف والنخيب، رسالة ماجستير (غير منشورة)، كلية الأداب، جامعة القادسية، 2005، ص88.
- محمد مخلف شلال مرعي السلماني، أثر التباين الفصلي للمناخ على الغطاء النباتي في قضائي تلكيف وتلعفر باستخدام الاستشعار عن بعد، رسالة ماجستير (غير منشورة)، كلية التربية للعلوم الإنسانية، جامعة تكريت، 2018.
- محمود خالد عكاشة، استخدام نظام SPSS في تحليل البيانات الاحصائية، ط1، غزة، جامعة الازهر، فلسطين، 2002، ص 410.
- نذير احمد علي محيميد العبيدي، مراقبة زحف مظاهر التصحر في قضاء الشرقاط، رسالة ماجستير (غير منشورة)، كلية التربية للعلوم الإنسانية، جامعة تكريت، 2014.
- نعمان شحادة، علم المناخ، دار صفاء للنشر والتوزيع عمان، ط 1، 2009، ص75.
ثانيًا: المصادر الأجنبية
- Arun Mondal, Sananda Kundu, Anirban Mukhopadhyay, RAINFALL TREND ANALYSIS BY MANN-KENDALL TEST: A CASE STUDY OF NORTH-EASTERN PART OF CUTTACK DISTRICT, ORISSA, Department Of Water Resources Development & Management, Indian Institute Of Technology, Roorkee, India ,College of Oceanographic Studies, Jadavpur University, Kolkata Author for Correspondence,2012,p72.
- Anderson, Martha C., Christopher Hain, Brian Wardlow, Agustin Pimstein, John R. Mecikalski, William P. Kustas, 2011: Evaluation of Drought Indices Based on Thermal Remote Sensing of Evapotranspiration over the Continental United States. Climate, 24, 2025–2044.
- Avia, L.Q. et al., The spatial distribution of a comprehensive drought risk index in Java, Indonesia, Kuwait Journal of Science, https://doi.org/10.1016/j.kjs.2023.02.031
- Behera, Swadhin K., Jing-Jia Luo, Sebastien Masson, Pascale Delecluse, Silvio Gualdi, Antonio Navarra, Toshio Yamagata, 2005: Paramount Impact of the Indian Ocean Dipole on the East African Short Rains: A CGCM Study. Climate, 18, 4514–4530.
- Bettina Weber, Burkhard Bu¨delm Jayne Belnap Editors, Biological Soil Crusts: An Organizing Principle in Dry lands, Remote Sensing of Biological Soil Crusts at Different Scales (chapter 12), Ecological Studies, Southwest Biological Science Center, U.S. Geological Survey, USA, Springer International Publishing, 2016, p:224.
- Deering, D. W. (1978): Rangeland reflectance characteristics measured by aircraft and spacecraft sensors. Thesis, Texas A & M University, 1978
- Gadgil, Sulochana, Vinaychandran, P. N., Francis, P. A. and Gadgil, Siddhartha, Extremes of Indian summer monsoon rainfall, ENSO, equatorial Indian Ocean Oscillation. Geophys. Res. Lett., 2004.
- Genesis T. Yengoh and Others, Use of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) to Assess Land Degradation at Multiple Scales (Current Status, Future Trends, and Practical Considerations), Springer Briefs in Environmental Science, Springer, 2015, p: 9-10.
- Ge,w.et al,Quantitative evaluation of drought risk related to vegetation productivity in China,journal of hydrology, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129877
- J. de Blij and peter O. Muller, physical Geography of the Global environment, second edition, John Wiley & sons, in, USA, 1996, p. 127.
- Jin Chen and others, A new Index for Mapping lichen-Dominated Biological Soil Crusts In Desert Areas, Remote Sensing of Environment, 96, (2005), p; 165.
- João Serrano and Others, Evaluation of Normalized Difference Water Index as a Tool for Monitoring Pasture Seasonal and Inter-Annual Variability in a Mediterranean Agro Silvo-Pastoral System, Water— Open Access Journal, 2019, p; 3.
- Krishnendu Banerjee and Others, Forest Canopy Density Mapping Using Advance Geospatial Technique, IJISET – International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology, 1 Issue 7, September 2014. p; 360.
- Liu,z.et al . Declining resistance of vegetation productivity to droughts across global biomes, Agricultural and Forest Meteorology, https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2023.109602
- McKee, T. B. Doesken, N.J& Kleist, J. “The Relationship of Drought Freguency and Duration to Time Seales. Preprints”, Eight conf. on Applied Climatology, “Anaheim California, USA”, , PP.179-184.
- MacDonald, R. B., & Hall, F. G. (1980): Global crop forecasting. Science 16, Vol. 208, Issue 4445, 670-679.
- Meyers, Gary, Peter McIntosh, Lidia Pigot, Mike Pook, 2007: The Years of El Niño, La Niña, and Interactions with the Tropical Indian Ocean. J. Climate, 20, 2872–2880
- NDWI: Normalized Difference Water Inde, Product Fact Sheet: NDWI – Europe, Version 1 (Dec. 2011), p; 3-4.
19. Nouri. Hamideh, and Others, Soil Salinity Mapping of Urban Greenery Using Remote Sensing and Proximal Sensing Techniques; The Case of Veale Gardens Within the Adelaide Parklands, Sustainability-Open Access Journal, 2018, p; 5.
- Roger G. Barry and Richard J. Charley, Atmosphere, Weather and Climate, Eighth Edition, Routedge, London, 2003. P; 66.
- Roger Rosentreter , Matthew Bowker, Jayne Belnap, A Field Guide to Biological Soil Crusts of Western U.S. Drylands (Common Lichens and Bryophytes), U.S. Geological Survey, Canyonlands Research Station, Field Guide to Biological Soil Crusts of Western U.S. Drylands. U.S. Government Printing Office, Denver, Colorado, 2007, p:4.
- Safar،I.، 1985، Dust and Dust Storm in Kuwait، Meteorological department Pub.، First edition، Kuwait، p.p 1–212.
- Stuart K. Mc Feeters, Using the Normalized Difference Water Index (NDWI) Within a Geographic Information System to Detect Swimming Pools for Mosquito Abatement: A Practical Approach, Remote Sensing journal, 2013, P; 3549.
- Suhasini Subba Rao، A course in Time Series Analysis, November 30, 2018,p10.
- Vernor C.finch and Gleen.T.Trewartha Elements of Geography physical and cultural Mcoroaw 1949،
[1]– أستاذ مساعد في الجامعة اللبنانيّة كلّيّة الآداب والعلوم الإنسانيّة – قسم الجغرافيا الطبيعيّة
Assistant professor at the Lebanese university – faculty of arts and human sciences-department of geography. Email: drsalhab@hotmail.com