تحليل آماري سري زماني مساحت پوشيده از برف حاصل از تصاوير ماهواره‌اي در استان مازندران

مقدمه و هدف: متغير برف نقش مهمي در چرخه‌هاي هيدرولوژي بر عهده دارد. لذا برف يكي از اجزاي ضروري سامانه اقليم به شمار مي‌رود. به‌طوري ‌كه يكي از كاربست‌هاي بنيادي درزمينه‌ي مديريت منابع آب برف است، به‌ويژه در پهنه‌هايي كه بارشِ آن سهم زيادي در ريزش‌هاي جوي دارد. بنابراين هدف اصلي اين تحقيق بررسي روند اين تغييرات در حوضه آبخيز دامنه شمالي رشته‌كوه البرز در استان مازندران در شرايط نابه‌هنجار اقليمي در دهه اخير است. مواد و روش‌ها: نخست داده‌هاي سنجنده MODIS به‌صورت روزانه با توان جاسازي مكاني ۵۰۰ ×۵۰۰ متر از پايگاه ملي داده‌هاي برف و يخ ناسا (NSIDC) دريافت شد. تصاوير دريافتي مربوط به بازه‌ي زماني 2000-2018 است. براي پردازش تصاوير، نخست عمليات پيش‌پردازش بر روي آن‌ها در محيط نرم‌افزار ENVI 5.3 اعمال شد. از نمايه NDSI، جهت برآورد پهنه پوشش برف استفاده شد. براي بررسي روند تغييرات پوشش برف از آزمون من-كندال و روش تخمين گر شيب‌خط سن استفاده شد. همچنين براي بررسي همبستگي بين سطح پوشش برف با پارامترهاي اقليمي از ضريب همبستگي پيرسون استفاده شد. يافته‌ها: بررسي روند سطح پوشش برف به‌صورت فصلي و سالانه نشان داد كه پوشش برف در فصل زمستان، حدود 41/50- كيلومترمربع در هر سال كاهش يافته است. ازنظر طبقات ارتفاعي، پوشش برف در حال پس‌روي است، زيرا روند آن در همه طبقات ارتفاعي به‌ويژه ارتفاعات 1600 تا 2500 متر حدود 03/57- كيلومترمربع در هر سال رو به كاهش است. نتيجه اين پژوهش نشان مي‌دهد، همبستگي منفي بين پوشش برف و تابش خالص و همبستگي مثبت با رطوبت نسبي در سطح اعتماد 95 درصد وجود دارد. مقايسه همبستگي وضعيت پوشش برف هم ازنظر زماني و طبقات ارتفاعي مختلف با شرايط دما و بارش نشان مي‌دهد در بيشتر مواقع ناهنجاري‌هاي منفي پوشش برف با ناهنجاري مثبت دما و منفي بارش همخواني دارد، به‌طوري‌كه در سطح 95 درصد معني‌دار است. نتايج اين پژوهش ضمن تأييد كاهش ذخاير برفي در دامنه شمالي و افزايش روزافزون دماهاي فرين، نشان داد تجديدنظر در مديريت منابع آب حوضه پايين‌دست امري ضروري است. نتيجه گيري: در مجموع نتايج نشان مي‌دهد كه روند پوشش برف به‌صورت فصلي و سالانه، داراي روند كاهشي است. همچنين مي‌توان نتيجه گرفت روند پوشش برفي طبقات ارتفاعي مختلف در دامنه‌هاي شمالي البرز مركزي كاهشي و پس‌روي كرده است. بيشترين تأثير افزايش دما در فصل بهار مشاهده شده است. چراكه در اوايل بهار انرژي موردنياز براي ذوب برف معمولاً از تابش موج‌كوتاه تأمين مي‌شود و همين‌طور كه شدت‌جريان تابشي خالص به دليل افزايش تابش ورودي موج‌كوتاه افزايش و سپيدي ناشي از كاهش ارتفاع و گستره‌ي پوشيده از برف رخ مي‌دهد، سرعت ذوب برف افزايش مي‌يابد. ازاين‌رو با افزايش دما و تغيير شرايط اقليمي، بارش‌هاي زمستانه كه به انباشت برف تبديل خواهند شد، كاهش‌يافته است و مي‌تواند بر رواناب ناشي از اين بارش‌ها در فصل بهار تأثيرگذار باشد.