نگاهی به نوسانات سطح آب دریای خزر
 

دریای خزر فرایند پسروی را از سال ۱۹۹۵ میلادی آغاز کرده تاکنون ادامه داده است. تاثیر گرمایش زمین روی بزرگ ترین دریاچه دنیا به صورت کاهش سریع سطح تراز آب خود را نشان می دهد که تبعات ناشی از آن می تواند به لحاظ اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی به خصوص برای ایران بسیار سنگین باشد.
دریای خزر به عنوان بزرگترین آبگیر بسته دنیا حدود ۵ میلیون سال قبل به علت فعالیت های کوه زایی از اقیانوس پاراتتیس جدا شد و تاریخچه تکامل هیدرومورفولوژیکی آن تحت تأثیر رژیم آب و هوایی حوزه آبریز پهناورش شکل گرفته است.
در این میان رودخانه ولگا به عنوان مهمترین رواناب مؤثر در تعادل بیلان آبی دریای خزر نقش بسیار مؤثری در ثبات
آب شناختی آن داشته و گاهی در طول زمان بروز سیلاب های گسترده در حوزه آبریز این رودخانه سبب افزایش سریع سطح تراز آب دریای خزر شده است. امروزه دانشمندان آب ،
هواشناسی و فیزیک دریا در سطح جهان دریای خزر را به عنوان یک مدل دینامیکی طبیعی در رابطه با فرایندهای نوسانی سطح تراز آب می شناسند و به علت سرعت بسیار بالای نرخ تغییرات سالانه سطح تراز آب آن که معمولاً بیش از۱۰۰ برابر نوسانات سطح آب اقیانوس هاست و همچنین رفتار متفاوت هیدرولوژیکی آن در مقابل پدیده های آب و هواشناسی از این دریاچه پهناور به عنوان یک حوزه آبی درون قاره ای متمایز از اقیانوس ها یاد می کنند.
دریای خزر طی تاریخچه زمین شناسی خود دارای دامنه نوسانی متفاوت بوده به طوری که قبلاز آغاز دوره “هلوسن” در زمان پسروی گسترده منطقه “منقشلاق” در حدود ۱۴ هزار سال قبل سطح تراز آن حدود ۷۰ متر پایین تر از سطح تراز آب دریاهای آزاد قرار داشت و بخش وسیعی از آن خشک شده بود و در دوره “هلوسن” دامنه تغییرات سطح تراز آب آن به ۱۱ متر رسید (۳۳- تا ۲۲- متر).
طی زمان ثبت ابزاری از سال ۱۸۳۵ که اولین مشاهدات آب نگاری روی تراز دریای خزر در بندر باکو شوروی سابق انجام گرفت تاکنون سطح تراز دریای خزر بین سطوح ارتفاعی ۲۵- متر تا ۲۹- متر نسبت به دریای بالتیک یعنی به میزان ۴ متر نوسان داشته است و یک چرخه کامل هیدرولوژیکی از سال ۱۹۳۰ تا ۱۹۹۵ میلادی در آن رقم خورد. سطح تراز آب دریای خزر از سال ۱۹۳۰ تا ۱۹۷۸ با یک کاهش سریع به حدود ۲۹- متر افت کرد و پس از آن تا سال ۱۹۹۵ میلادی با افزایش ۵ر۲ متری سطح تراز آب دریای خزر به ۵ر۲۶- متر رسید.
مجدداً دریای خزر بین سال های ۱۹۹۵ تا ۲۰۱۷ دچار پسروی گسترده قرار گرفت و سطح تراز آن حدود ۴۰ر۱ متر کاهش یافت و به رقم نزدیک ۲۸- متر نسبت به دریای بالتیک رسید. سرعت نوسانات سالانه دریای خزر واجد شتاب های متفاوت است. گاهی سرعت کاهش سطح تراز آب به بیش از ۲۰ سانتی متر در سال رسیده است که از جمله اتفاق هیدرولوژیکی سال های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۴ و گاهی شتاب فزاینده افزایش تراز آن به مقادیر بیش از ۱۴ سانتی متر در سال مانند سال های ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۵ میلادی نزدیک شده است. بنابراین دریای خزر به لحاظ دینامیک نوسانات سطح تراز آب بسیار متفاوت عمل می کند و این امر سبب تغییر شدت آسیب پذیری
فیزیکی اراضی ساحلی آن در مقابل مخاطرات فرسایشی شده است. به طوری که طی قرن بیستم تبعات اقتصادی ناشی از نوسانات سطح تراز آب دریای خزر توسط سازمان اقتصادی برنامه ملل متحد بیش از ۱۵ میلیارد دلار تخمین زده شده است. در در گزارش حاضر وضع نوسانات سطح تراز آب دریای خزر طی سال ۲۰۱۷ و وضع آهنگ نوسانی سطح تراز آب این دریا مورد ارزیابی قرار گرفته است.
با استفاده از آمار اطلاعات تراز سنجی ۷ ایستگاه ساحلی پیرامون دریای خزر و با به کارگیری روش های معمول آماری، آهنگ نوسانات سطح تراز آب دریای خزر مورد ارزیابی قرارگرفت. در این مطالعه آماری مجموع داده های دریافت شده نسبت به کد تراز ارتفاعی دریای بالتیک یعنی ۲۸- متر روائی و تنظیم یافته اند و سعی بر آن شد که ارزیابی دوره نوسانی سالانه دریای خزر بر اساس آهنگ نوسانی فزاینده و کاهنده آن طی یک سال منطبق با منحنی توزیع نرمال تغییرات سطح تراز آب دریای خزر مورد سنجش قرار گیرد، کاری که در زمان قبل در ایران مرسوم نبود و استفاده از سال آبی هیدرولوژیکی برای تحلیل نوسانات سبب بروز خطاهای محاسباتی برای اعلام رسمی میزان کاهش یا افزایش سالانه تراز آب شده یا با نتایج عددی سایر کشورها دچار تناقض علمی می شد، به طوری که برخی سازمان های
متولی داخل کشور وضع تراز آب دریای خزر را طی سال جاری با افزایش تراز گزارش کرده اند، ولی واقعیت آب شناختی خزر نشانه کاهش سطح تراز آب دریا در سال ۲۰۱۷ نسبت به سال ۲۰۱۶ است. بنابراین برای تحلیل صحیح روند نوسانات سالانه سطح تراز آب دریای خزر بایستی بر اساس مدل زمانی منحنی توزیع نرمال آن اقدام کرد.
میانگین سالانه سطح تراز آب دریای خزر طی سال ۲۰۱۷ میلادی ۰۲۷ر۲۸- متر و میانگین دامنه اختلاف تراز سالانه آن در دوره های زمانی پر آبی و کم آبی معادل ۲۷ سانتی متر است .بررسی سری زمانی داده های تراز سنجی سطح آب دریای خزر در سال های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ روند افزایشی را در ۶ ماهه نخست سال نشان می دهد و پس از آن در نیمه دوم سال یعنی از ماه جولای تا دسامبر تغییرات تراز سطح آب روند کاهشی را طی کرده است.
با بررسی تغییرات تراز سطح آب در سال های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ در ایستگاه “ماخاچالا” که معرف تأثیر ورودی رودخانه ولگا به دریای خزر است، در ماه های مارس تا ژوئن، افزایش قابل توجه ای در تراز سطح آب دریای خزر مشاهده می شود. این افزایش به آن سبب است که در این ماه ها، هوا در منطقه سرچشمه رود ولگا نسبتاً گرم تر است و در نتیجه ذوب برف ها و جاری شدن سیلاب باعث تغییر در رژیم رودخانه ولگا شده و ورود مقدار قابل توجهی آب به دریای خزر را موجب می شود.
در نتیجه این فرآیند تراز سطح آب در ایستگاه “ماخاچالا” در ماه ششم به بیشینه مقدار خود، ۸۰ر۲۷- و ۸۱ر۲۷- متر به ترتیب در سال های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ می رسد. این افزایش در ماه های یاد شده در سایر ایستگاه ها
هم مشاهده می شود که نشان از همبستگی آماری ایستگاه های ساحلی با یکدیگر طی ماه های مزبور دارد.به طور کلی با مقایسه تراز سطح آب دریای خزر در سال ۲۰۱۷ نسبت به سال ۲۰۱۶ مشخص شد که در سال ۲۰۱۷ کاهش تراز سطح آب را نسبت به سال گذشته آن به میزان متوسط ۸۶ر۳ سانتی متر شاهد بوده ایم. همچنین اختلاف دامنه نوسانات فصلی سال های مزبور حدود ۱۴ سانتی متر و آهنگ نوسانات در سال ۲۰۱۶ از بی نظمی بیشتری نسبت به سال ۲۰۱۷ برخوردار است. از سویی، سرعت تغییرات تراز سطح آب در سال ۲۰۱۷ به طور متوسط ۲ سانتی متر در ماه نسبت به سال ۲۰۱۶ کاهش یافته است.
بررسی مشابهی برای ایستگاه “ماخاچالا” نشان می دهد که در این ایستگاه هم مانند سایر ایستگاه های شاهد، ماکزیمم تراز سطح آب در ماه ژوئن رخ داده است که نشان از همبستگی تراز سطح آب دریای خزر با آب ورودی از رودخانه ولگا دارد.
همچنین در این ایستگاه در اکثر ماه ها تراز سطح آب در سال ۲۰۱۷ بیشتر از مقدار متناظر آن در سال ۲۰۱۶ است که البته این اختلاف در اکثر ماه ها ناچیز است. با مقایسه داده های این ایستگاه با سایر ایستگاه های
ساحلی می توان به این نتیجه رسید که تغییر رژیم رودخانه ولگا، مستقیماً روی این ایستگاه تأثیر می گذارد.
مطابق با داده های موجود برای ایستگاه ها،
ماکزیمم تراز سطح آب در ایستگاه NeftyanyeKamniبه میزان ۵۶ر۲۷- متر در ماه ژولای سال ۲۰۱۶ و ۶۸ر۲۷- متر در ماه ژوئن سال ۲۰۱۷ ثبت شده است. همچنین حداقل تراز سطح آب در ایستگاهGuvli-Mayak برابر ۳۹ر۲۸- متر در ماه ژانویه سال ۲۰۱۶ و ۳۱ر۲۸- متر در دو ماه آخر سال ۲۰۱۷ ثبت شده است. بدین ترتیب میانگین تراز سطح آب در سال ۲۰۱۷ نسبت به سال ۲۰۱۶ به میزان ۸۶ر۳ سانتی متر کاهش یافته است که این کاهش در تراز سطح آب تمامی ایستگاه های ساحلی هم قابل مشاهده است.
میزان انحراف معیار داده های تراز سطح آب از مقدار متوسط آن هم در سال ۲۰۱۶ حدود ۱۴ سانتی متر و در سال ۲۰۱۷ حدود ۹ سانتی متر است که این کاهش گویای این واقعیت است که آهنگ نوسانات سطح آب دریای خزر در سال ۲۰۱۷ از نظم بهتری برخوردار بوده و مقادیر کوچک و نزدیک به صفر “چولگی” که معیاری از تقارن یا عدم تقارن تابع توزیع است، بیانگر این موضوع است که توزیع نرمال تراز سطح آب دریای خزر تقریباً متقارن است. همچنین مقدار کشیدگی ۰۳ر۱- در سال ۲۰۱۶ نسبت به مقدار ۶۳ر۰- برای سال ۲۰۱۷ که نشانی از ارتفاع توزیع و در واقع معیاری برای بلندی منحنی در نقطه ماکزیمم است، پراکندگی مقادیر تراز سطح آب در سال ۲۰۱۶ را بیشتر از سال ۲۰۱۷ نشان می دهد. همچنین مقدار “چولگی” و کشیدگی محاسبه شده برای هر دو سال در بازه (۲ر۲-) بیانگر آن است که توزیع تراز سطح آب دریای خزر در هر سال از توزیع نرمال برخوردار است.
در نتیجه گیری کلی، چنین می توان اظهار داشت که دریای خزر فرایند پسروی را که از سال ۱۹۹۵ میلادی آغاز کرده، تاکنون ادامه داده است و صرفاً طی سال های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ میزان سرعت کاهش سطح تراز آب دریا طی سال تقلیل یافته است و تاثیر گرمایش زمین روی بزرگ ترین دریاچه دنیا به صورت کاهش سریع سطح تراز آب آن است که تبعات ناشی از آن می تواند به لحاظ اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی بسیار سنگین باشد. خشک شدن تالاب میانکاله، تالاب گمیشان و کم آب شدن خلیج گرگان از جمله مهم ترین اتفاقاتی است که در حال رخ دادن است و در صورت نبود تمهیدات لازم متأسفانه بایست شاهد بحران های زیست محیطی جدی در سواحل شمال کشور باشیم.
دکتر همایون خوشروان و طاهره علی نژاد

Email this page

نسخه مناسب چاپ