خشکسالی به طور فزاینده ای در اذهان آمریکایی ها و شهروندان نگران در همه جا است. غرب ایالات متحده دوره هایی از خشکسالی های وحشتناک را در طول تاریخ تجربه کرده است و تغییرات آب و هوایی به دلیل ایجاد تغییرات شدید آب و هوایی در بسیاری از مناطق دیگر مقصر شناخته می شود. درک اینکه چه چیزی باعث کمبود بارش می شود به شکل گیری سیاست ها و انتخاب هایی کمک می کند که پتانسیل تشدید یا کاهش اثرات خشکسالی را دارند.
علل فیزیکی خشکسالی
رصدخانه زمین ناسا سه عامل ایجاد خشکسالی را فهرست کرده است. اینها پدیده های به هم پیوسته و طبیعی هستند که مکان، شدت و فراوانی خشکسالی ها را تعیین می کنند.
دمای اقیانوس ها و خشکی
بارش نتیجه فرآیند طبیعی است که در آن:
- آب از سطح زمین چه از آب و چه از خشکی تبخیر می شود.
- سپس رطوبت در جو متراکم می شود.
- در نهایت رطوبت غلیظ می شود و یکبار دیگر به زمین می ریزد.
فرایند توسط گرمای خورشید هدایت می شود. هر چه گرمتر باشد، میزان تبخیر بیشتر می شود. بنابراین، اگر دمای اقیانوس یا سطح زمین در یک منطقه خاص نسبتاً خنک باشد، ممکن است در مناطقی که به آن منابع رطوبت متکی هستند، خشکسالی رخ دهد. برای مثال، دمای سرد در اقیانوس آرام در نزدیکی خط استوا معمولاً با بارندگی کم در غرب و مرکز ایالات متحده مرتبط است.
الگوهای گردش هوا در جو
الگوهای آب و هوایی در مقیاس بزرگ، از جمله توزیع بارندگی، عمدتاً ناشی از الگوهای گردش هوا در جو است.همانطور که هوای گرم بالا می رود و منبسط می شود، جریان متضادی از هوا از مناطق خنک تر که در آن هوا متراکم و فرو می رود ایجاد می کند. این امر باعث ایجاد جریان‌های هوا می‌شود که رطوبت را در اطراف جو به حرکت در می‌آورد و منجر به الگوهای مختلف بارندگی در مناطق مختلف می‌شود.
هنگامی که در دمای سطحی ناهنجاری وجود دارد، الگوهای معمولی گردش هوا تغییر می کند، به این معنی که الگوهای بارش نیز تغییر می کند. این امر منجر به بارندگی بیشتر از حد متوسط در برخی مناطق و خشکسالی در برخی مناطق می شود. ال نینو و لا نینا نمونه های بارز یک نوسانات عمده در جریان هوا هستند که اغلب با خشکسالی در مناطقی مانند آفریقا، استرالیا، هند، برزیل و هاوایی همراه است.
مقدار رطوبت در خاک
رطوبت خاک بر تشکیل ابرها یا عدم وجود آن در سطح محلی بیشتر تأثیر می گذارد. هنگامی که خاک مرطوب است، دمای هوای سطحی خنک تر می شود، زیرا انرژی بیشتری از خورشید در فرآیند تبخیر جذب می شود.اگر زمین خشک باشد، هیچ منبع محلی برای رطوبت که باعث ایجاد ابر می شود وجود ندارد. این منجر به دمای سطحی بالاتر می شود که خاک را حتی خشک تر می کند. این چرخه بر روی خود ساخته می شود و منجر به خشکسالی های طولانی مدت می شود.
ارتباط انسانی
علاوه بر عوامل هواشناسی که باعث خشکسالی می شود، فعالیت انسان نیز می تواند عامل باشد. فعالیت های انسانی میزان بارندگی را در بسیاری از مناطق جهان کاهش داده است. گاهی اوقات میزان آبی که انسان ها مصرف می کنند و زمان مصرف آن، میزان آب موجود در آینده برای مردم، گیاهان و حیوانات را تعیین می کند. بنابراین، خشکسالی را می توان به عنوان عدم تعادل بین عرضه و تقاضا نیز در نظر گرفت.
جنگل زدایی
جنگل زدایی گسترده می تواند به خشکسالی کمک کند، به ویژه در مناطقی که بارندگی توسط چرخه های آب محلی شکل می گیرد. در بارندگی معمولی، آب از زمین و منابع آب محلی در دمای بالا تبخیر می شود. هوای مملو از آب در اتمسفر بالا می رود و در آنجا خنک می شود و به صورت باران می آید.این در مناطق استوایی رایج است. جنگل ها آب خود را از طریق تبخیر- تعرق از دست می دهند که چرخه آب محلی را تغذیه می کند. وقتی جنگل ها قطع می شوند، آب کمتری تبخیر می شود که به نوبه خود باعث کاهش ابرهای تشکیل شده می شود.
- این نوع بارندگی در 50 درصد از غرب میانه در ایالات متحده، 90 درصد در ساحل در غرب آفریقا و 30-60 درصد در آمازون بر اساس گزارش CIFOR، آنها را در برابر خشکسالی آسیب پذیر می کند.
- بر اساس یک مطالعه علمی، آمازون‌ها در حال حاضر این نوع «خشکسالی خودتقویت‌یافته» را تجربه می‌کنند.
تخریب خاک
تخریب خاک زمانی اتفاق می‌افتد که پوشش گیاهی حفاظتی به‌ویژه جنگل‌ها در اثر افشای خاک از بین برود. کشاورزی فشرده که شامل شخم عمیق و استفاده از مواد شیمیایی تخریب کننده ساختار خاک است، یکی دیگر از علل شایع است.
- از بین رفتن پوشش یا ساختار ظرفیت خاک برای جذب و نگهداری آب را کاهش می دهد و منجر به رواناب و کاهش زمان در دسترس برای نفوذ آب به لایه های عمیق تر خاک می شود.
- بنابراین خاک ها به سرعت خشک می شوند و نمی توانند رشد گیاهان و محصولات را پشتیبانی کنند و در کوتاه مدت منجر به خشکسالی کشاورزی می شوند. اثرات این امر در مناطقی مانند صحرای جنوب صحرا که 95 درصد کشاورزی به این رطوبت خاک برای کشاورزی وابسته است بیشتر است.
- وقتی رواناب بیشتر و نفوذ و نفوذ آب باران به خاک کمتر باشد، آب زیرزمینی کمتری اضافه می‌شود که منجر به خشکسالی هیدرولوژیکی طولانی‌مدت می‌شود.
افزایش تقاضا برای آب
بر خلاف خشکسالی هواشناسی که تنها نتیجه شرایط آب و هوایی و اقلیمی است، خشکسالی هیدرولوژیکی ناشی از کمبود بارندگی (باران و برف) در دوره‌های طولانی‌تر و تقاضای آب بیشتر در یک منطقه خاص است. موجود است.منابع آب ممکن است شامل دریاچه ها و رودخانه های طبیعی، مخازن دست ساز و آب های زیرزمینی باشد.
- استفاده انسان از مخازن آب زیرزمینی از طریق پمپاژ برای مصارف شرب/خانوار یا از آب رودخانه برای آبیاری نیز می‌تواند آب را جذب کند که به خشکسالی هیدرولوژیکی کمک می‌کند. ساخت سدهای بالادست برای برق آبی می تواند باعث کمبود آب در پایین دست شود. به عنوان مثال، استفاده انسانی تعداد دفعات خشکسالی هیدرولوژیکی را 100-200٪ و شدت آن را 8 برابر در چین افزایش داد (صفحه 1).
- کاربرد انسان به طور کلی فراوانی خشکسالی هیدرولوژیکی را در سطح جهان 27 درصد و در آسیا 35 درصد، در آمریکا 25 درصد و در اروپا 20 درصد افزایش داده است.
- حیات وحش و موجودات آبزی نیز برای زنده ماندن به سطوح خاصی از آب در دریاچه ها و رودخانه ها بستگی دارند و پوشش گیاهی به سطوح خاصی در سطح آب بستگی دارد.
خشکسالی زمانی اتفاق می‌افتد که همه این «تقاضاها» ترکیبی از آب موجود برای مدت طولانی بیشتر شود.خشکسالی هیدرولوژیکی به مدت طولانی برای کاهش نیاز دارد زیرا شارژ مجدد منابع آب طبیعی به کندی اتفاق می افتد. زمانی که تقاضا برای آب در یک دوره کم بارندگی زیاد باشد، زمانی که رودخانه ها و آب های زیرزمینی به طور معمول شارژ مجدد نمی شوند، تأثیرات می تواند بدتر باشد.
زمان
زمان بارندگی و تقاضای آب ارتباط زیادی با زمان وقوع خشکسالی دارد. حتی اگر عرضه کلی آب کم باشد، خشکسالی معمولاً در ماه های زمستان کمتر نگران کننده است، زیرا تقاضا به مراتب کمتر از تابستان است.
خشكسالي كشاورزي زماني رخ مي دهد كه آب كافي در فصل بهار براي كمك به استقرار نهال و تضمين موفقيت محصولات وجود نداشته باشد. هنگامی که توزیع بارندگی در تابستان بیشتر از زمستان اتفاق می افتد، مقدار زیادی از آب به جای اینکه به عنوان برف ذخیره شود، به سرعت در اثر تبخیر و رواناب از بین می رود. این امر باعث می شود بعداً زمانی که مردم یا سیستم های طبیعی به داشتن آب در دسترس از ذوب برف عادت کنند، شرایط خشکسالی ایجاد می شود.
تغییر اقلیم و خشکسالی
در حالی که تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان به طور فزاینده ای تحت فشار قرار می گیرد، بسیاری از دانشمندان در حال بررسی اثرات فرضی آن بر خشکسالی هستند. همانطور که مکانیسم های هواشناسی که باعث خشکسالی می شوند روشن می کنند:
- نوسانات غیرعادی دما با تغییرات غیرعادی بارندگی مطابقت دارد.
- افزایش دما پتانسیل ایجاد خشکسالی های مکرر و شدید را دارد که تغییرات اقلیمی را به عنوان عامل اصلی خشکسالی در عصر حاضر مطرح می کند.
- بین سال‌های 2000-2015، ایالات متحده بیش از 20 تا 70 درصد از مساحت خود آب و هوای خشک‌تر از حد معمول را تجربه کرد.
- مناطق جهانی تحت تاثیر خشکسالی شدید از 1% در دهه 1950 به 3% در دهه 2000 افزایش یافته است.
ناسا اشاره می کند که شواهد علمی قطعی وجود دارد مبنی بر اینکه تغییرات آب و هوایی به طور متوسط سیاره را گرمتر می کند، که باعث می شود امواج گرما شدیدتر و خشکسالی شدیدتر شود.پیش بینی می شود در قاره ایالات متحده، فراوانی و شدت خشکسالی در سراسر کشور طی چند دهه آینده افزایش یابد.
نگهبانی در برابر زمان خشک
علل خشکسالی پیچیده، به هم مرتبط و به طور فزاینده ای ساخته دست بشر است. با این حال، راه‌های زیادی برای صرفه‌جویی در آب وجود دارد که در مناطقی که دچار خشکسالی هستند، روز به روز در اولویت قرار می‌گیرد. در واقع، مردم در همه جا باید حفظ آب را به عنوان یک اقدام پیشگیرانه در برابر خشکسالی های آینده در نظر بگیرند.
