The investigation of coastline changes in Urmia Lake water level and its impact on the urban of its basin

Document Type : Science - Research

Authors

1 Assistant of Climatology, University of Mohaghegh Ardabili

2 Assistant of Geomorphology, Urmia University

Abstract

The purpose of this study was to investigate the changes in Urmia Lake water level as well as to determine the main factors in the reduction of Urmia Lake water through the multivariate statistical method of principal component analysis (PCA) and its effect on the urban around of Lake. For this purpose, Landsat satellite images besides the data obtained from 29 variables in the statistical periods between 1970 and 2005 have been used. These variables include climate data, and monthly discharge of total basin and tourism situation of basin urban certainly Urmia. From the images, it can be recognized that the coastline has receded, particularly in East and South East, over the past 35 years (1975-2009). By the use of principal component analysis, six components with %78.8 of the total variance among the factors under study were identified as the main factors in the reduction of Urmia Lake water. The discharges in January, February, March, November, and December with %38.8 of the total variance were determined as the first component. Result indicated that The reduction of water level in Urmia Lake will cause many problems spatially in urban that are in distance of 40 KM Urmia Lake and also theirs that have wind direction of west and south west and are in east of lake. Grade of Urmia tourism has changed from one to four. 

Keywords


مقدمه

دریاچه ارومیه یکی از بزرگ‌ترین دریاچه‌های کشور می‌باشد که تعدادی از رودخانه‌های شمال غرب کشور در این دریاچه تخلیه می‌گردد. بیش از 36 شهر و 3150 روستا با جمعیتی در حدود 5 میلیون نفر در حوضه آبریز دریاچه ارومیه قرار دارد. تعداد 9 شهر و 250 روستا نیز با حدود 700000 نفر جمعیت در ناحیه اکولوژیک دریاچه واقع شده است که بیش از 60 درصد جمعیت در روستا­ها ساکن هستند.  (Comprehensive … for the Lake, 2010: 20). به طور طبیعی مهم‌ترین عاملی که روی تراز آب دریاچه تاثیر می‌گذارد، عامل اقلیمی است. برای مثال تغییرات دمایی و بارش را می‌توان از جمله مهم‌ترین عوامل اقلیمی قلمداد نمود. اما تغییر در کاربری اراضی و عوامل دیگر که ساخته دست انسان‌ها می‌باشد، باعث می‌گردد تغییرات غیرطبیعی در این خصوص ایجاد گردد(Nasaji, 2010: 2).

 مناطق ساحلی نواحی پویایی از عملکرد متقابل زمین، آب و اتمسفر هستند که در عین حال تحت تاثیرات تغییرات دائم طبیعی و دست‌‌کاری انسان قرار دارند (Beatley et al, 2002: 392 ). خط ساحلی عامل اساسی برای اندازه‌گیری و شناسایی منابع آب سطحی یک منطقه می‌باشد(Liu and Jezek, 2004: 938; Sherman and Bauer, 1993: 226; Zuzek et al, 2003: 126)

 تکنیک‌های مرسوم برای بررسی میزان تغییرات موقعیت سواحل معمولا شامل تکنیک‌های زیر می‌باشد:

اندازه‌گیری‌های میدانی از میانگین ارتفاع سطح آب فعلی و مقایسه آن با سطح آب در دوره‌های گذشته و استنتاج در مورد میزان تغییرات حادث شده، ردیابی خطوط ساحلی از عکس­های هوایی و نقشه­های توپوگرافیکی و مقایسه آن با داده­های تاریخی، یکی از چندین روش موجود در این زمینه می‌باشد(Fenster et al, 1993: 148).

استفاده از تکنیک­های جدیدتر شامل تکنیک‌های سنجش از دور، روش‌ها و مدل­های آماری از دیگر روش‌های موجود در این زمینه می‌باشد(Dolan et al, 1991: 723; Yamano et al, 2006: 398; Siddiqui & Maajid, 2004: 1200 ).اشتباهات و میزان خطای هر کدام از تکنیک­های گفته شده بستگی تام به فاکتور­های موجود در آن روش­ها خواهد داشت که شامل میزان دقت در اندازه‌گیری خطوط ساحلی، میزان تغییرات خطوط ساحلی، تعداد نقاط اندازه‌گیری، فاصله زمانی اندازه‌گیری، طول مدت زمان داده­های اخذ شده و روش­های مورد استفاده شده خواهد داشت(Douglas and Crowell, 2000: 146).

دریاچه ارومیه به عنوان شور­ترین دریاچه جهان بعد از بحرالمیت با دارا بودن 102 جزیره و شبه جزیره، از اهمیت گردشگری، جغرافیایی، بیولوژیکی و اکولوژیکی شایان توجهی برخوردار است اما امروزه این تالاب بدلیل بروز خشکسالی، کاهش نزولات جوی، افزایش دما و عوامل انسانی در بحرانی­ترین شرایط زیست محیطی قرار گرفته است. در حال حاضر خشک شدن دریاچه ارومیه علاوه بر تهدیدات زیست محیطی، پیامد­های ناگواری بر روی صنعت گردشگری این حوضه به­همراه خواهد داشت (Asghari et al, 2013: 101). بنابراین در این مطالعه تغییرات سطح آب دریاچه ارومیه، عوامل اصلی کاهش آب این دریاچه و تاثیر آن بر شهر­های اطراف بررسی خواهد شد.

پیشینه تحقیق

خوزه (1999)، در تحقیقی علل کاهش تراز آب دریاچه‌های بسته کیلاملبت[1] و گنترک[2] را در غرب استرالیا مورد بررسی قرار داده و نحوه تغییرات تراز نسبت به بارندگی، تبخیر و دبی ورودی بررسی نمود. نتایج این مطالعه حاکی از آن است که مهم‌ترین علت پایین افتادگی تراز آب دریاچه‌ها، کاهش نسبت بارندگی به تبخیر از سال 1840 بوده است. بررسی زمان رسیدن به تعادل دوباره تراز دریاچه‌ها در این تحقیق نیز دلالت بر تاثیرپذیری بیش‌تر زمان و میزان تغییرات تراز نسبت به بارندگی بر سطح حوضه دارد.

زتستروم[3] (1999)، اشاره کرده است که علت اصلی خشک شدن دریاچه ابینور[4]، کاهش دبی ورودی رودخانه‌های تغذیه کننده آن بوده است.

به همین ترتیب نتایج مطالعات انجام شده بر روی دریاچه بایکال در سیبری جنوبی حاکی از آن است که دوران‌های گرم منطقه، تراز آب دریاچه بالا بوده و در دوران سرد افت قابل ملاحظه‌ای داشته و این امر ناشی از ورود حجم بیش‌تری از آب در دوران گرم بوده است(آستیوشی[5] و همکاران ، 2004).

در زمینه استفاده از داده‌های ماهواره‌ای در تهیه نقشه خطوط ساحلی و مدیریت و نظارت بر محیط‌های ساحلی دریاها و دریاچه‌ها در جهان و دریاچه ارومیه کارهای زیادی انجام گرفته است. کارمن[6] (2005)، در دریاچه پلایای[7] مونیگروس[8] اسپانیا، فنگ مینگ هوی[9] (2008)، در دریاچه پویونگ[10] چین، ایکرسن[11] (2010)، در دریاچه سالت[12] ترکیه از تصاویر ماهواره‌ای در تحلیل تغییرات و تحولات این مناطق در دوره‌های زمانی مختلف استفاده نموده‌اند.

رسولی و همکاران (1387)، نوسان‌های سطح دریاچه ارومیه را با تصاویر ماهواره‌ای از سال 1976 تا 2005 مورد بررسی قرار دادند. نتیجه بررسی این محققین نشان داد که نوسان‌های دریاچه ارومیه در طی دوره زمانی مورد مطالعه باعث کاهش 23 درصد از سطح دریاچه شده است. در این مطالعه به عوامل اصلی خشک شدن سطح دریاچه اشاره‌ای نشده است.

 دلاور و همکاران (1387)، شبیه‌سازی، تحلیل حساسیت و عدم قطعیت تراز آب دریاچه ارومیه را نسبت به مولفه‌های بیلان آبی آن بررسی کرده‌اند. شبیه‌سازی نوسان‌های دریاچه با استفاده از روش‌های مختلفی مانند معادله بیلان آبی دریاچه، معادله همبستگی چندگانه و شبکه‌های عصبی مصنوعی انجام شده است که برای این منظور از داده‌های ماهیانه مولفه‌های موثر بر بیلان دریاچه از قبیل دبی ورودی، بارندگی متوسط و تبخیر متوسط از سطح آزاد آب استفاده شده است. نتایج مطالعات حاکی از آن است که مدل شبکه عصبی با کاربرد هم‌زمان دبی تجمعی ورودی، بارندگی ماهیانه و تبخیر ماهیانه بهترین دقت و کمترین حساسیت را در شبیه ‌سازی نوسانات و تراز آب دریاچه دارد و عدم قطعیت نتایج حاصل از آن دارای دامنه بیش‌تری است.

 حصاری و همکاران (1389)، تغییرات سطح دریاچه ارومیه و هم رفتاری آن با تغییرات سطح دریای خزر و دریاچه وان ترکیه و عوامل آب و هوایی منطقه را مورد بررسی قرار دادند. بررسی‌ها بر پایه داده‌های ماهانه سطح آب دریاچه ارومیه در طی سال‌های 1345-1388 به روشنی نشان داد که سطح دریاچه ارومیه در دراز مدت روند نزولی تا 6 متر داشته است. نتایج وجود روند، وجود پرش و اختلاف میانگین و میانه از سال 1374 به بعد و تصادفی نبودن روند کاهش سطح دریاچه در سطح معنی‌داری 1% تائید شد. رفتار دریاچه وان و تغییرات سطح آب زیرزمینی تطابق زیادی با تغییرات سطح آب دریاچه دارد و نشانگر وجود فشار زیاد بر آب‌های زیرزمینی منطقه است.

 فرامرزی و همکاران (1389)، نوسانات اقلیمی و تاثیر آن بر سطح دریاچه ارومیه را مورد بررسی قرار داده و به این نتیجه رسیده‌اند که با مدل‌سازی سری زمانی برای عناصر اقلیمی مستقل و وابسته، مهم‌ترین مولفه‌های موثر در نوسان سطح دریاچه ارومیه، بارش و دبی معرفی شدند و در نهایت با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای مرزهای حداکثر و حداقل نوسان سطح دریاچه میزان کاهش سطح آن نسبت به تراز حداکثر حدود 2258 کیلومترمربع محاسبه گردید.

 عبدالهی و همکاران (2010)، اشاره کرده‌اند که عوامل کاهش آب دریاچه ارومیه را به می‌توان به دو گروه عوامل سطحی‌الارضی و تحت‌الارضی تقسیم نمود. عوامل سطحی بیش‌ترین تاثیر را دارند و عبارت از میزان بارش‌های جوی، تغییرات دبی آب رودخانه‌های حوضه آبریز دریاچه و تغییرات دمایی دراین حوضه می‌باشند. هم‌چنین عوامل تحت‌الارضی نظیر تغییرات رژیم جریان آب‌های زیرزمینی، تغییرات بستر دریاچه به واسطه احداث میان‌گذر دریاچه، انباشت نمک و توده‌های وسیع و غیر قابل نفوذ آن در بستر دریاچه و ... در تغییر سطح تراز آب دریاچه موثرند.

 علیزاده و سیدآبادی (1389)، عوامل پس‌روی دریاچه ارومیه را به صورت زیر خلاصه کردند:

1. عوامل طبیعی: الف: تغییر اقلیم جهانی (کوتاه مدت) ب: کمبود بارش ج: تبخیر شدید د: حرکت گسل‌ها، فعالیت و فرایند‌های تکتونیکی (بلند مدت).

2. عوامل انسانی: الف: ساخت پل شهید کلانتری      ب: عدم مدیریت اکوسیستم دریاچه ارومیه ج: عدم رعایت الگوی کشت د: ساخت و ساز سد.

نوری و آقایی (1391) به ارزیابی خطرات زیست محیطی مناطق شهری حاشیه دریاچه ارومیه ناشی از نوسانات مرز پیرامونی آن طی دوره 1985-2010 پرداخته و به این نتیجه رسیده­اند که اکثر شهر­هایی که در بخش شرقی دریاچه قرار دارند همچون تبریز، آذرشهر، صوفیان، میاندوآب، مرند و ... در معرض حداکثر خطرپذیری قرار دارند.

اصغری و همکاران (1392) وضعیت گردشگری شهر­های واقع در حوضه­ی دریاچه ارومیه را با استفاده از تکنیک تاپسیس مورد بررسی قرار داده و به این نتیجه رسیده­اند که خشک شدن دریاچه ارومیه باعث جابجایی مکانی اولویت ­های گردشگری به جنوبی ترین مناطق شهری حوضه دریاچه ارومیه شده است.

یکی از پارامترهای مهم هر دریاچه تراز آب می‌باشد. بدین منظور در تحقیق حاضر تغییرات سطح آب دریاچه در دوره‌های مختلف بررسی و مهم‌ترین عوامل اقلیمی و انسانی کاهش دهنده تراز آب این دریاچه با استفاده از روش آماری تجزیه به مولفه‌های اصلی PCA  بررسی شده است.

منطقه مورد مطالعه

موقعیت حوضه دریاچه ارومیه در ایران را شکل1، نشان می‌دهد. هم‌چنین ایستگاه‌های سینوپتیک، کلیماتولوژی و باران‌سنجی که از داده‌های این ایستگاه‌ها برای میانگین‌گیری متغیرهای حوضه استفاده شده است نیز آورده شده است. علت عدم استفاده از ایستگاه‌های دیگر سینوپتیک منطقه مورد مطالعه، عدم کفایت آماری داده‌های آن‌ها بود.

 

شکل 1. نقشه موقعیت حوضه دریاچه ارومیه و ایستگاه‌های سینوپتیک،        کلیماتولوژی و باران سنجی منطقه مورد بررسی

منبع: یافته‌های تحقیق

مواد و روش­ها

الف.  بررسی تغییرات خط ساحلی دریاچه ارومیه:

در این تحقیق از تصاویر ماهواره‌ای لندست سال‌های 1975، 1990، 2000، 2005، 2007 و 2009 برای بررسی تغییرات خط ساحلی دریاچه ارومیه و هم‌چنین از نرم افزار‌های ENVI4 و ARDAS  برای پردازش تصاویر استفاده شده است.

مساحت دریاچه در هر یک از سال‌های مطالعه شده از روی تصاویر ماهواره‌ای اندازه‌گیری شد تا میزان تغییرات در سال‌های مورد بررسی مشخص شود.

ب.  بررسی عوامل اصلی کاهش تراز آب دریاچه

داده‌های مورد استفاده در این قسمت عبارت از:

-      میانگین بارش فصلی کل حوضه در دوره آماری 1970-2005 با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک، باران سنجی و کلیماتولوژی مورد مطالعه در حوضه.

-      میانگین دمای فصلی کل حوضه در دوره آماری 1970-2005 با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک، کلیماتولوژی مورد مطالعه در حوضه.

-      میانگین تبخیر و تعرق پتانسیل فصلی کل حوضه در دوره آماری 1970-2005 با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک، کلیماتولوژی مورد مطالعه در حوضه با روش بلانی کریدل و تورنث وایت.

-      میانگین باد سالانه کل حوضه در دوره آماری 1970-2005 با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک مورد مطالعه در حوضه.

-      میانگین رطوبت نسبی سالانه کل حوضه در دوره آماری 1970-2005 با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک مورد مطالعه در حوضه.

-      میانگین ابرناکی (0-2) اکتا سالانه کل حوضه در دوره آماری 1970-2005 با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک مورد مطالعه در حوضه.

-      میانگین ابرناکی (6-3) اکتا سالانه کل حوضه در دوره آماری 1970-2005 با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک مورد مطالعه در حوضه.

-       میانگین ابرناکی (8-7) اکتا سالانه کل حوضه در دوره آماری 1970-2005 با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک مورد مطالعه در حوضه.

-  دبی ماهانه کل حوضه در دوره آماری 1970-2005.

 روش تجزیه مولفه‌های اصلی برای اولین بار توسط کارل پیرسون در سال 1901 شرح داده شد، اما روشی که او ارائه نمود تنها برای محاسبه دو یا سه متغیر بود. روش‌های عملی سال‌ها بعد توسط هتلینگ در سال 1993 توضیح داده شد(Johnson and Dean, 1988).

 در تجزیه مولفه‌های اصلی، کلیه متغیر‌ها به طور مساوی در نظر گرفته می‌شوند. در این روش بر خلاف روش رگرسیون چندگانه متغیر‌ها به دو گروه متغیر‌های مستقل و وابسته تقسیم نمی شوند بلکه هر مولفه اصلی مقداری از واریانس کل را تبیین می‌کند. بنابراین اولین مولفه اصلی حاوی بیش‌ترین اطلاعات و دارای بالاترین واریانس است و آخرین مولفه دارای کمترین مقدار واریانس می‌باشد (Torabi and Jahanbakhsh, 2003: 156).

 در این مقاله کلیه محاسبات با نرم افزار SPSS انجام گردیده که اولین گام تهیه ماتریس داده‌های خام بوده است. بدین منظور ماتریس 30 × 29 در نرم افزار SPSS جهت انجام محاسبات تنظیم شد(عدد 30، نمایانگر سال‌های آماری و عدد 29، بیانگر تعداد متغیرها می‌باشد).

الف. ایستگاه‌های مورد مطالعه از پوشش کاملی برخوردار بوده و لذا داده‌ها از نظر همگنی با روش آزمون توالی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در این آزمون با شمارش تعداد دنباله‌ها در هر یک از متغیر‌ها و تعین تعداد دنباله‌های مجاز، تصادفی بودن آن‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد (Ebdon, 1985: 50).

در این مطالعه تصادفی بودن داده‌ها با احتمال خطای 05/0 مورد بررسی قرار گرفته و از همگن بودن آن‌ها اطمینان حاصل شده است. احتمال همگونی داده‌ها و تصادفی بودن آنها با توجه به P- value < 0.05 تایید می‌شود.

ب. از آن جا که متغیر‌های مختلف در این مطالعه دارای مقیاس‌های اندازه گیری متفاوتی هستند لذا به دست آوردن نمره Z و استاندارد نمودن آنها ضروری می‌نمود.

 ج.  پس از تعین ماتریس اولیه، محاسبه همبستگی هر یک از متغیر‌ها با خودشان و با سایر متغیر‌ها می‌باشد این کار منجر به تشکیل ماتریس همبستگی می‌گردد.

د. گام بعدی تعین مقدار‌های ویژه یا بردار‌های ویژه می‌باشد.

ه. در مرحله آخر مولفه‌های اصلی مشخص می‌شوند (Torabi and Jahanbakhsh, 2003: 157).

تاثیر کاهش تراز آب دریاچه ارومیه بر شهر­های واقع در حوضه­ی آن

الگوریتم تاپسیس یک تکنیک چند شاخصه­ی جبرانی بسیار قوی برای اولویت بندی گزینه­ها از راه شبیه نمودن به جواب ایده آل می باشد. در این روش گزینه انتخاب شده می­باید کمترین کوتاه­ترین فاصله را از جواب ایده آل و دورترین فاصله را از ناکارآمد­ترین جواب داشته باشد. به گونه اجمال در روش تاپسیس، ماتریس m*n که دارای m گزینه و n معیار می باشد مورد ارزیابی قرار می­گیرد. در این الگوریتم فرض می­شود هر شاخص و معیار در ماتریس تصمیم گیری دارای مطلوبیت افزایشی یا کاهشی یکنواخت است و به بیان دیگر مقادیر زیادی که معیار­ها در این ماتریس کسب می­کنند اگر از نوع سود بود هر چه مقدارش بیش­تر باشد دارای مطلوبیت بالا­تر و اگر از نوع هزینه بود دارای مطلوبیت پایین­تری می­باشد. از امتیازات مهم این روش آن است که به­گونه همزمان می­توان از شاخص­ها و معیار­های عینی و ذهنی استفاده کرد (Asghari et al, 2013: 104). داده­های مورد استفاده در این روش شامل داده­های اقلیمی و طبیعی (دما، بارش، ساعات آفتابی، باد، رطوبت نسبی، تعداد روز­های یخبندان، طول رودخانه­های دائمی، مساحت جنگل، تعداد سد­ها، چشمه­ها، ارتفاعات، تعداد روستا­های هر شهر) برای 17 شهر حوضه دریاچه ارومیه می باشد.

یافته‌های تحقیق

بررسی تغییرات خط ساحلی دریاچه ارومیه

تجزیه و تحلیل تصاویر ماهواره‌ای نشان می‌دهد که تغییرات سطح آب دریاچه ارومیه در مقیاس سالیانه از سال (1975 – 2009) قابل توجه است. تغییرات دوره‌ای سطح آب دریاچه در شکل2، نشان داده شده است. از روی تصاویر می‌توان تشخیص داد که در طی 35 سال گذشته نوسان‌های قابل ملاحظه‌ای در سطح آب دریاچه رخ داده است. هم‌چنین با توجه به شکل2، خطوط ساحلی در شرق و به ویژه جنوب شرق (مصب رودخانه دائمی و پر آب زرینه رود) پس‌روی بسیار مشخصی داشته است.

 

 

 

 

شکل 2. نقشه گسترش آب دریاچه ارومیه براساس تصاویر ماهواره ای لندست (1975، و 1989، و، 2000و2005، 2007 و 2009 )

منبع: یافته‌های تحقیق

 

شکل 3. مشت عثمان شاهدی از تغییرات سطح آب در سال‌های اخیر (www.tabnak.ir) منبع:

جدول 1. مساحت محاسبه شده دریاچه از روی تصاویر ماهواره ای

ردیف

سال اخذ عکس

مساحت (Km2)

1

1975

5360

2

1990

5676

3

2000

4774

4

2003

4098

5

2005

4459

6

2007

4158

7

2009

3418

پس از اندازه‌گیری مساحت دریاچه ارومیه در زمان‌های مختلف، مشخص شد که در تراز ماکزیمم مساحت دریاچه 5676 کیلومتر مربع و در تراز مینیمم، در حدود 3418 کیلومتر مربع می باشد که با تفاضل‌گیری از این دو عدد دامنه نوسان سطح دریاچه از 1975 میلادی تا 2009 در حدود 2258 کیلومتر مربع برآورد می‌شود که در شکل2، میزان این کاهش نشان داده شده است.

 

شکل2. مساحت سطح دریاچه در تراز حداکثر و حداقل

مشاهده شده (2009-1975)

منبع: یافته‌های تحقیق

عوامل اصلی کاهش تراز آب دریاچه ارومیه

درصد تغییرات تبیین شده در مولفه‌ها در جدول2، نشان داده شده است که 6 مولفه اصلی مشخص گردید. همانطوری­که ملاحظه­می‌شود اولین، دومین، سومین، چهارمین، پنجمین و ششمین مولفه‌ها به ترتیب 87/38 %، 9/12 %، 8 %، 11/7 %، 11/6 % و 8/5 % درصد از تغییرات را از کل واریانس به خود اختصاص داده‌اند که در مجموع این شش مولفه 8/78% از کل واریانس را تبیین می‌کنند. اما نکته مهم این است که دریابیم کدام متغیر‌ها دارای همبستگی بالایی با ضرایب عامل در اولین مولفه بوده اند. بدین منظور به جدول ضرایب عامل مراجعه می‌شود(جدول3).

جدول3، همبستگی ضرایب عامل را با مولفه‌های به دست آمده نشان می‌دهد. با توجه به جدول ضرایب عامل، متغیرهایی که دارای ضرایب بیش از 6/0تا 9/0 بوده‌اند با علامت (*) مشخص شده‌اند. مقادیر دبی ژانویه، فوریه، مارس، نوامبر و دسامبر در اولین مولفه دارای بالاترین ضریب عامل می‌باشند. نتایج مربوط به سایر متغیر‌ها نشان می‌دهند که دبی ژانویه، فوریه، مارس، نوامبر و دسامبر بالاترین تغییرات را نسبت به کل واریانس تبیین نموده است و سایر ضرایب کمتر از 5/0 می‌باشند که کاملاً ناچیز بوده و قابل صرف نظر کردن می‌باشد.

(Eigen Value= 10.1, percent of variance=38.8%)

دبی آوریل، می، ژوئیه، آگوست در دومین مولفه بالاترین ضرایب را به خود اختصاص داده‌اند. بنابراین دبی آوریل، می، ژوئیه، آگوست به عنوان دومین متغیر اصلی که سهم بالایی از تغییرات را توجیه می‌کنند در نظر گرفته شده‌اند.

(Eigen Value = 3.35, percent of variance =12.9%)

مقادیر دما و تبخیر و تعرق تابستان در سومین مولفه بیشتر از سایر متغیر‌ها همبستگی نشان داده است.

(Eigen Value = 2, percent of variance = 8%)

دبی اکتبر در چهارمین مولفه بالاترین ضریب را به خود اختصاص داده است که 11/7 % از کل واریانس را به خود اختصاص داده‌اند.

(Eigen Value = 1.84, percent of variance =7.11%)

مقادیر باد و تبخیر – تعرق پاییز در پنجمین مولفه بالاترین ضریب را به خود اختصاص داده‌اند که 11/6 % از واریانس کل را شامل می‌شوند.

 

(Eigen Value= 1.59, percent of variance=6.11%)

مقادیر ابرناکی (3-6) اکتا در آخرین مولفه مورد قبول بیشتر از سایر متغیر‌ها همبستگی نشان داده است.

(Eigen Value= 1.51, percent of variance=5.8%)

 

 

 

 

 

 

 


جدول 2. درصد تغییرات تبیین شده در مولفه ها

درصد حجمی

درصد واریانس تبیین شده

مجموع مقادیر ویژه

مولفه ها

8/38

8/38

10/10

1

7/51

9/12

35/3

2

8/52

8

09/2

3

9/66

11/7

84/1

4

73

11/6

59/1

5

8/78

8/5

51/1

6

6/82

7/3

98/0

7

7/85

07/3

8/0

8

59/88

8/2

74/0

9

09/91

5/2

65/0

10

9/92

87/1

48/0

11

7/94

7/1

45/0

12

9/95

2/1

32/0

13

8/96

9/0

23/0

14

6/97

77/0

20/0

15

2/98

6/0

15/0

16

6/98

4/0

11/0

17

05/99

37/0

09/0

18

33/99

28/0

07/0

19

55/99

2/0

05/0

20

69/99

14/0

03/0

21

83/99

13/0

036/0

22

89/99

06/0

016/0

23

95/99

05/0

015/0

24

98/99

03/0

009/0

25

100

01/0

003/0

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول3. ضرایب شش مولفه اصلی برای هر یک از متغیرها

6

5

4

3

2

1

متغییر

33/0

08/0-

17/0

72/0-

07/0

10/0

بارش زمستان

31/0

59/0-

53/0

06/0-

13/0

09/0

بارش بهار

12/0

40/0-

16/0-

06/0-

42/0

68/0-

بارش پاییز

18/0-

07/0

10/0

*76/0

05/0-

22/0-

دما تابستان

15/0-

47/0

05/0-

07/0

24/0-

18/0-

دما پاییز

07/0

15/0-

11/0

15/0-

18/0

*87/0

دبی ژانویه

12/0

16/0-

19/0

12/0-

18/0

*86/0

دبی فوریه

22/0

15/0

07/0

20/0-

38/0

*79/0

دبی مارس

01/0

11/0-

08/0

003/0-

*73/0

45/0

دبی آوریل

03/0

25/0-

08/0

06/0-

*89/0

25/0

دبی می

01/0-

37/0-

13/0

02/0-

*85/0

03/0

دبی ژوئن

10/0

05/0

08/0

03/0-

*87/0

26/0

دبی ژوئیه

07/0-

07/0

17/0-

40/0-

66/0

23/0

دبی اگوست

09/0-

44/0

55/0

26/0

52/0

19/0

دبی سپتامبر

09/0

02/0-

*84/0

08/0-

06/0

18/0

دبی اکتبر

06/0

12/0-

37/0

16/0-

20/0

*78/0

دبی نوامبر

08/0-

28/0-

21/0

24/0-

23/0

*79/0

دبی دسامبر

24/0

*74/0

06/0-

41/0

036/0

16/0-

باد سالانه

36/0

18/0

47/0-

53/0

007/0

69/0-

تبخیر و تعرق زمستان

05/0

48/0

47/0-

53/0

19/0-

07/0-

تبخیر و تعرق بهار

30/0

16/0

29/0-

*73/0

10/0-

26/0-

تبخیر و تعرق تابستان

01/0

*67/0

11/0-

03/0-

22/0-

51/0-

تبخیر و تعرق پاییز

01/0-

44/0-

58/0

41/0-

06/0

37/0

رطوبت نسبی سالانه

77/0-

03/0

29/0-

04/0

09/0-

24/0-

ابرناکی (0-2) اکتا سالانه

*83/0

02/0-

14/0-

07/0-

03/0-

04/0

ابرناکی (3-6) اکتا سالانه

06/0-

30/0-

58/0

26/0-

06/0-

45/0

ابرناکی(7-8) اکتا سالانه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

متغیرهای دارای ضرایب بیش از 6/0- 9/0

 

 

 در این مطالعه عامل اصلی افت سطح آب دریاچه ارومیه، کاهش جریان ورودی به این دریاچه از طریق انحراف آب رودخانه‌های تغذیه کننده آن برای مقاصد کشاورزی و. .. معرفی شد که با بروز خشک‌سالی‌ها این افت سطح آب، تشدید و در نهایت منجر به خشک شدن بخشی از این دریاچه شده است.

خشک شدن این دریاچه اثرات بسیار ناگوار بر مناطق شهری اطراف خواهد داشت. از جمله این پیامدها، تغییر اقیلم محلی از جمله افزایش دما و کاهش بارش، تغییر پوشش گیاهی، اثرات نامطلوب بر حیات وحش منطقه (از بین رفتن آرتمیا و مهاجرت پرندگان بومی و مهاجر)، آلودگی هوا به دلیل گرد و غبار‌های مسموم و بروز بیماری‌های مختلف در سکونتگاه‌های شهری اطراف این دریاچه، از بین رفتن گردشگری برای استفاده از آب درمانی و اقلیم این منطقه، پایین آمدن میزان کشاورزی در اثر شور شدن زمین‌های اطراف می­باشد.

در صورت خشک شدن دریاچه ارومیه، مناطق شهری اطراف دریاچه با زیان‌های جبران ناپذیر زیست محیطی، بهداشتی، اقتصادی، اجتماعی و توریستی روبه رو خواهند شد.

نوری و آقایی (1391) در تحقیقی 4 حریم برای اطراف دریاچه ارومیه قائل شدند. حریم اول محدوده­ی 5 کیلومتری اطراف دریاچه ارومیه را در بر گرفته است. حریم دوم از 5 کیلومتری دریاچه تا 10 کیلومتری آن را شامل می­شود. حریم سوم از 10 کیلومتری دریاچه تا 20 کیلومتری آن قرار گرفته است و در نهایت حریم چهارم از 20 کیلومتری دریاچه تا 40 کیلومتری آن قرار دارد. از بیرونی­ترین حریم (حریم چهارم) به طرف داخل (حریم اول) بر دامنه مشکلات زیست محیطی، اقتصادی، بهداشتی، اجتماعی، توریستی افزوده می شود. شهر­های بزرگی مثل خوی، مرند، مراغه، میاندواب، مهاباد و اشنویه به همراه روستا ­های تابعه بر روی حریم چهار قرار دارند. شهر­های ارومیه، نقده، آذرشهر، سلماس و شبستر بر روی حریم سه، شهر­های عجب­شیر، تسوج، بناب و نوشین شهر بر روی حریم دو و چندین شهر کوچک­تر بر روی حریم اول قرار دارد.. هر کدام از شهر­های واقع در حریم­ها باید خود در تجدید حیات دریاچه ارومیه مصرتر باشند تا از مشکلات پیشرو پیشگیری کنند و مخصوصاً ارگان­های محیط زیستی شهر­ها در حریم شماره 1 بایستی تلاش زیادی در تجدید حیات دریاچه انجام دهند (Noori & Aghaei, 2012: 90).

 

شکل 3. شهر­های واقع در حریم دریاچه ارمیه

منبع: Noori & Aghaei, 2012

شهر­هایی که جهت وزش باد در آن­ها جنوب­غربی است و در شرق دریاچه واقع شده­اند در منطقه حداکثر خطر پذیری قرار دارند که از جمله می توان به شهر­های تبریز، آذر­شهر، صوفیان، میاندواب و مرند اشاره کرد. در کل می توان بیان نمود که اکثریت شهر­های منطقه اطراف دریاچه ارومیه که در بخش شرقی آن قرار دارد و جهت باد آنها غربی و جنوب­غربی است در خطر تاثیر پذیری جابجایی ذرات نمک قرار دارند (Noori & Aghaei, 2012: 90)

طبق مطالعات نوری و آقائی (1391) بیشترین آمار جمعیتی مربوط به شهر های واقع در حریم 3 و 4 می باشد.

همانطوری که در قبل اشاره گردید یکی از مشکلات وارده بر شهر­های حوضه­ی این دریاچه، تغییر وضعیت گردشگری آنها می­باشد که در اینجا به صورت موردی شهر ارومیه بررسی می گردد.

وضعیت توریسم شهر های حوضه دریاچه ارومیه قبل و بعد از خشک شدن دریاچه

با خشک شدن دریاچه ارومیه عمدتاً دو چالش بزرگ مقاصد ساحلی و گردشگری شهر­های حوضه­ی دریاچه ارومیه را تهدید می کند. چالش اول مربوط به محیط طبیعی است که به شکل مستقیم و غیر مستقیم بر گردشگری منطقه اثر گذار است و شامل فرسایش و آسیب پذیری در برابر سیل بر اثر از بین رفتن پوشش گیاهی، از بین رفتن حیات وحش و گونه­های گیاهی منطقه، افزایش درجه شوری آب شرب، تغییر چشم انداز­های ساحلی، شیوع بیماری­ها و ... می­باشد. علاوه بر محیط طبیعی، خشک شدن دریاچه ارومیه بر محیط اقتصادی و اجتماعی شهر­ها هم اثر گذار است بطوریکه در سال­های اخیر با روند صعودی خشک شدن دریاچه ارومیه شاهد تخریب اقامتگاه­ها، مجتمع­های تفریحی و مسکونی، تخریب زیرساخت­های ساحلی، بیکاری ساکنان محلی، کاهش ورود گردشگران، کاهش درآمد دریافتی منطقه از صنعت گردشگری و در نهایت فشار تقاضا بر مقاصد مجاور مواجه هستیم. با پسروی آب دریاچه ارومیه سرمایه گذاری در بخش گردشگری این دریاچه با مشکل مواجه شده و دیگر ساخت امکانات گردشگری دریایی در این منطقه مفهومی ندارد و این مهم­ترین عامل انتقال گردشگری از شهر­های اطراف دریاچه به قسمت های دیگر است. مطابق شکل 4 از 17 شهر مورد بررسی در حوضه­ی دریاچه ارومیه شهر­های بوکان با رتبه 1، تکاب با رتبه 2 و شاهین دژ با رتبه 3 دارای اولویت مکانی گردشگری می­باشند که بدلیل وضعیت بحرانی دریاچه ارومیه مقصد گردشگری از شهر­های اطراف دریاچه به قسمت­های جنوبی حوضه (شهر­های بوکان، تکاب و شاهین دژ) انتقال یافته است. نمره تاپسیس شهر­های بوکان، تکاب و شاهین دژ به ترتیب 25/0، 24/0 و 23/0 می باشد که بالا­ترین نمره های تاپسیس را در بین 17 شهر مورد مطالعه به خود اختصاص داده­اند. نمره تاپسیس شهر ارومیه 21/0 می­باشد. پایین­ترین نمره تاپسیس (2/1) مربوط به شهر سراب می­ باشد. 

 

شکل 4. اولویت گردشگری شهر­های اطراف دریاچه ارومیه بعد از خشک شدن آن با استفاده از تکنیک تاپسیس

منبع: Asghari et al, 2013:109

بحث و نتیجه‌گیری

دریاچه ارومیه یکی از بزرگ‌ترین دریاچه‌های کشور می‌باشد که تعدادی از رودخانه‌های شمال غرب کشور در این دریاچه تخلیه می‌گردد. به طور طبیعی مهم‌ترین عاملی که روی تراز آب دریاچه تاثیر می‌گذارد، عامل اقلیمی است. برای مثال تغییرات دمایی و بارش را می‌توان از جمله مهم‌ترین عوامل اقلیمی قلمداد نمود. اما تغییر در کاربری اراضی و عوامل دیگر که ساخته دست انسان‌ها می‌باشد، باعث می‌گردد تغییرات غیرطبیعی در این خصوص ایجاد گردد. هدف اصلی این تحقیق، بررسی تغییرات سطح آب دریاچه ارومیه با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای در سال‌های مختلف و هم‌چنین تعیین عوامل اصلی کاهش آب این دریاچه با استفاده از روش آماری چند متغیره تحلیل مولفه‌های اصلی در بین عوامل طبیعی و انسانی می‌باشد.دریاچه ارومیه نوسان‌های شدیدی را در دهه‌های اخیر داشته است. در دوره مورد بررسی، بیش‌ترین تراز آبی این دریاچه در سال 1989 بوده که شاهد افزایش سطح آب دریاچه به میزان زیادی هستیم و کم‌ترین تراز آبی آن در سال 2009 مشاهده شد که این امر تاثیرات زیادی را در فیزیوگرافی، ژئومورفولوژی و هیدروگرافی این دریاچه گذاشته است. بیش‌ترین پسروی در قسمت شرق و به ویژه جنوب شرق دریاچه که مصب زرینه رود است، دیده می‌شود که این پسروی‌ها همراه با گسترش پهنه‌های نمکی در سواحل این دریاچه می‌باشد. عوامل اصلی کاهش آب دریاچه ارومیه با استفاده از روش تحلیل مولفه‌های اصلی در بین عوامل بررسی شده، 6 عامل معرفی شد که 8/78 درصد از واریانس کل را توجیه می‌کند.

در این میان، عامل اول 8/38 درصد از واریانس کل را توجیه می‌کند و شامل دبی ماه‌های ژانویه، فوریه، مارس، نوامبر و دسامبر می‌باشد. عامل دوم 9/ 12درصد از واریانس کل و شامل دبی ماه­های آوریل، می، ژوئیه، آگوست، عامل سوم 8 درصد واریانس کل و شامل دما و تبخیر تعرق پتانسیل فصل تابستان، عامل چهارم 11/7 درصد واریانس کل و شامل دبی ماه اکتبر، عامل پنجم 11/6 درصد واریانس کل و شامل باد سالانه و تبخیر و تعرق فصل پاییز و عامل ششم 8/5 درصد واریانس کل و شامل مقادیر ابرناکی سالانه (3-6 اکتا ) می‌باشد. بدین صورت خشک شدن دریاچه، اثرات جبران ناپذیر اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی، توریستی و بهداشتی بر روی مناطق شهری حوضه­ی این دریاچه خواهد گذاشت خصوصاً شهر­هایی که در حریم اول، دوم، سوم و چهارم دریاچه ارومیه قرار دارند و همچنین شهر­هایی که جهت وزش باد در آن­ها جنوب­غربی است و در شرق دریاچه واقع شده­اند. بعد از خشک شدن دریاچه ارومیه موقعیت گردشگری شهر ارومیه از رتبه اول به رتبه چهار افت کرده است.




[1]. Keilamlbete

[2]. Gnetuk

[3]. Zetterstrom

4. Ebinur lake

[5]. Astushi et al,

[6]. Carmen

[7]. playa-lake

[8]. Monegros

[9]. Fengming HUI

[10]. Poyang Lake

[11]. Ekercin

[12]. Salt Lake

  1. References

    1. Asghari, S. Jalali, T. Zeinali, B. (2013), The analysis of tourist status variability in cities around the lake, Journal of Regional Planning, 3: 100-114.
    2. Abdollahi Sharif, J. Alipour, A. Mokhtarian Asl, M. (2010), investigation of hydrological changes of Urmia Lake basin in recent decades and its effects on water of Lake, the fourteenth of Iran Geology congress, Urmia university: 1-7.
    3. Alizadeh, A., SaidAbadi, R. (2010), investigation of water reduction factors in Urmia Lake, the fourteenth of Iran Geology congress, Urmia University: 1-6.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    1. Astushi U. Masaki T. and Yoshio I. (2004), lake – level changes during the past 100000

    Years at Lake Baikal, Southern Siberian, Quaternary research, 62: 214-222.

    1. Comprehensive management plan for the Lake, (2010), developed in collaboration with government agencies, environmental organizations and local communities: 1-75.
    2. Beatley, T. Brower, DJ. & Schwab AK. (2002), an introduction to coastal zone management. Second edition, Island Press: 1-329.
    3. Carmen, CJ. Herrero, MA. Casterad, (2005), Landsat monitoring of playa-lake in the Spanish Monegros desert, Journal of Arid Environments 63:497-516.
    4. Delavar, M. Morid, S. Shafiei Far,  M. (2008),

    Simulation, sensing analysis and uncertainty of Urmia Lake level compared to components of its water balance, hydrolic Journal, 1:  45-55.

    1. Dolan, R., Fenster, M.S., Holme, S.J. (1991), Temporal analysis of shoreline recession and accretion. Journal of Coast research 7(3): 723-744.
    2. Douglas, BC., Crowell, M. (2000), long- term shoreline position prediction and error propagation. Journal of Coast research 16(1): 145-152.
    3. Ebdon, D. (1985), Statistics in Geography: a practical approach, second edition, Blackwell

    Publishing: 1-230.

    1. Ekercin, E., Ormeci, C. (2010), Evaluates climate change effects on water and salt resources in salt lake, Turkey using multitemporal SPOT imagery, Environ Monit Assess, 163:  361-368.
    2. Faramarzi, MH. Rajaei, AH. Sari Saraf, B. (2010), Investigation of climate fluctuations and its effects on Urmia Lake level, the secondary of national congress environmental crisis of Urmia Lakes, Naghadeh Payam Noor University: 1-25.
    3. Fengming, H. Bing, X. Huabing H. Yuv, Q. and Gong, P. (2008), modeling spatial – temporal change of Poyang lake using multitemporal Landsat imagery, International Journal of remote sensing, 20: 5767-5784.
    4. Fenster, MS. Dolan, R. Elder, JF. (1993), a new method for predicting shoreline position from historical data. Journal of Coast research. 9 (1), 147-171.
    5. Hesari,B.,Tayefeh, N.N. (2010), investigation of Urmia Lake level changes and its relation with Caspian sea level changes and Van Lakes in Turkey and area climate factors, The secondary of national congress environmental crisis of Urmia Lakes, Naghadeh Payam noor University : 1-14.
    6. Johnson, RA. & Wichern Dean, W. (1988), applied multivariate statistical analysis, Prentice Hall International Inc.
    7. Jose D. Sales, (1999), uncertainty analysis of reservoir sedimentation, journal of hydraulic engineering, April: 339-350.
    8. Liu, H. Jezek, KC. (2004), Automated of coastline imagery by integrating canny edgy detection and locally adaptive thresholding methods. International journal remote Sensing 25(5):937-958
    9. Nasaji Zavareh, M. Rasouli, AA. Javan, Kh. (2010), forecasting of monthly water level in Urmia Lake by Artificial Neural Network, the secondary of national congress environmental crisis of Urmia Lakes, Naghadeh Payam Noor University.
    10. Noori, GH. & Aghaei, V. (2012), Assessment of environmental hazard of Border areas of the Urmia lake resulting from fluctuations in the peripheral border during 1985 to 2010, Journal of environmental hazards, 1 year: 79-94.
    11. Rasouli, AA. Abasian, Sh. Jahanbakhsh, S. (2008), monitoring of Urmia Lake level fluctuation by multispectral and multi temporal satellite images process , Modarres Journal of human sciences, 2: 53-71.
    12. Sherman, DJ. Bauer, B.O. (1993), Costal geomorphology through the looking glass. Geomorphology 7: 225-249.
    13. Sidddiqui, MN. Maajid, S. (2004), Monitoring of geomorphologic change for planning reclamation work in coastal area of Karachi, Pakistan. Adv. Space Research. 33: 1200-1205
    14. Torabi, S., Jahanbakhsh, S. (2003), determining of main variables in Iran climate classification: introduction and applying of factor analysis and Principal component analysis in analysis of Geography and climatology studies , Geography researches, 72:151-165.
    15. www.tabnak.ir500 × 216Search by image
    16. Yamano, H. Shimazaki, H. Matsunaga, T. Ishoda, A. Mcclennen, C. Yokoki, H. Fujita, K. Osawa, Y. Kayanne, H. (2006), Evaluation of various satellite sensors for Waterline extraction in a coral reef environment: Majuro extraction in a coral reef environment: Majuro atoll, Marshall  Island, Geomorphology, No. 82: 398-411.

     25. Zetterstrom, R. (1999), Child health and environmental pollution in the Aral Sea region in Kazakhstan, Acta Paediatrica Supplement, 429: pp 49-54.

    1. Zuzek, P.J., Narin, R.B., Thieme, Sj. (2003), Spatial and temporal consideration for calculating shoreline change rates in the Great Lakes Basin, Journal of Coast research. 38:125-146.