آشکارسازی پیامدهای متقابل تغییرات اقلیمی بر پوشش سطحی و کاربری اراضی در استان گلستان طی دو دهه اخیر

قانقرمه, عبدالعظیم; روشن, غلامرضا; رجبلی, مصیب

doi:10.22111/jneh.2025.50298.2082

آشکارسازی پیامدهای متقابل تغییرات اقلیمی بر پوشش سطحی و کاربری اراضی در استان گلستان طی دو دهه اخیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار اقلیم شناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه گلستان، گرگان

² دانشجوی کارشناسی ارشد رشته آب و هواشناسی دانشگاه گلستان

10.22111/jneh.2025.50298.2082

چکیده

تغییر اقلیم و پوشش سطحی/تغییر کاربری اراضی دو پدیده به‌هم‌پیوسته هستند که تأثیرات عمیقی بر یکدیگر و بر محیط‌زیست می‌گذارند. این مطالعه به بررسی پیامدهای متقابل این دو پدیده در استان گلستان طی دو دهه گذشته می‌پردازد. داده‌های مورداستفاده شامل تصاویر ماهواره‌ای دما، بارش، شاخص پوشش گیاهی (NDVI) و همچنین داده‌های مربوط به پوشش سطحی/کاربری اراضی سال 2000 و 2020 می‌باشد. یافته‌ها نشان می‌دهد که 10.4 درصد از اراضی استان دچار تغییر پوشش سطحی/کاربری شده و بیشترین سهم مربوط به اراضی بایر بوده است. در مقابل، پوشش گیاهی تنک و پوشش درختی بیشترین افزایش مساحت را تجربه کرده‌اند. خشک‌سالی‌های طولانی‌مدت و کاهش سطح آب دریای خزر عامل اصلی تبدیل بدنه‌های آبی به پوشش‌های دیگر بوده‌اند. از نظر اقلیمی، در اکثر مناطق استان گلستان، به‌ویژه در نیمه شرقی، بخش‌های میانی و کوهپایه‌ای، افزایش معنی‌داری در دمای شبانه مشاهده شده است. در مقابل، در سواحل شرقی به دلیل پس‌روی دریای خزر کاهش دمای شبانه و در برخی مناطق افزایش پراکنده دمای روزانه گزارش شده است. همچنین، کاهش بارش سالانه در نیمه شمالی و شرقی استان که عمدتاً جزو مناطق خشک و نیمه‌خشک محسوب می‌شوند، آشکارشده است. تجزیه‌وتحلیل نشان داد که همگامی دمای شبانه با تغییرات پوشش سطحی از درجه اول اهمیت برخوردار بوده و بارش سالانه در مرتبه بعد نقشی قابل‌توجه در تغییرات پوشش سطحی ایفا می‌کند. این مطالعه شواهدی از تأثیرگذاری متقابل تغییرات اقلیمی و پوشش سطحی در استان گلستان ارائه می‌دهد. به‌طوری‌که خشک‌سالی، افزایش دما و تغییر الگوی بارش به تغییر کاربری اراضی منجر شده و در مقابل، تغییر کاربری اراضی نیز می‌تواند بر الگوهای اقلیمی محلی تأثیر بگذارد

کلیدواژه‌ها

موضوعات

تغییر اقلیم

عنوان مقاله [English]

Detection of the Interactions between Climate Change Impacts and Land Surface/Land Use in Golestan Province over the Past Two Decades(2000-2020)

نویسندگان [English]

Abdolazim Ghanghermeh ¹
Gholamreza Roshan ¹
Mosib Rajabali ²

¹ Associate Professor of Climatology, Department of Geography, Golestan University, Gorgan. Iran

² Master student of Climatology, Golestan University, Gorgan. Iran

چکیده [English]

Climate change and land cover and land use change are two interconnected phenomena that significantly impact each other and the environment. This study examines the reciprocal effects of these phenomena in the Golestan Province over the past two decades. The data used included satellite images of temperature, precipitation, vegetation index (NDVI), and land cover/use data for the years 2000 and 2020. The findings revealed that 10.4% of the province’s land area has experienced land cover/use change, with barren land being the most affected. In contrast, sparse vegetation and forest cover showed the greatest increase in area. Long-term droughts and the Caspian Sea's water level reduction were identified as the primary drivers behind the conversion of water bodies to other land cover types. Climatically, there has been a significant increase in night-time temperatures across most areas of the province, particularly in the eastern half, central areas, and foothills. Conversely, a decrease in nighttime temperatures has been observed along the eastern coast owing to the Caspian Sea retreat, as well as a sporadic increase in daytime temperatures in certain areas. Additionally, a reduction in annual precipitation has been detected in the northern and eastern parts of the province, which are mainly classified as arid and semiarid regions. The analysis indicates that the correlation between nighttime temperature and land cover changes is of primary importance, while annual precipitation also plays a significant role in land cover changes to a lesser extent. This study provides evidence of the mutual influence between climate change and land cover in Golestan Province, indicating that drought, temperature rise, and changes in precipitation patterns have led to land-use changes, while land-use changes may also affect local climate patterns.

کلیدواژه‌ها [English]

Climate Change
Land Cover/Land Use
Golestan Province
Temperature
Precipitation

مراجع

ابراهیمی، عباس؛ صفرراد، طاهر؛ جانبازقبادی، غلامرضا. (2023). ارزیابی تغییرات کاربری اراضی و تأثیر آن بر آلبیدوی سطحی و دمای سطح زمین (مطالعه موردی: شهرهای ساری تا چالوس). جغرافیای طبیعی، 16(1)، 1–14.

اسکندری، سعیده؛ جعفری، مصطفی؛ آهنگران، یزدانفر؛ احمدلو، فاطمه. (2023). تغییر اقلیم، عاملی اثرگذار در افزایش آتش‌سوزی‌ها در ناحیه رویشی هیرکانی شرقی. طبیعت ایران، 8(5)، 23–30.

برزگر، امیربهزاد؛ کامکار، بهنام. (2007، اکتبر). پیامدهای بوم‌شناختی تغییر اقلیم بر مناسبات علف‌های هرز و گیاهان زراعی در بوم‌نظام‌های کشاورزی. در دومین همایش ملی کشاورزی بوم‌شناختی ایران.

رزمی، رباب؛ عساکره، حسین؛ مسعودیان، سید ابوالفضل. (2022). تبیین تأثیر تغییر عناصر اقلیمی بر تغییرات کاربری‌های سطح زمین در زیرحوضه‌های حوضه آبریز کارون. مطالعات جغرافیایی نواحی ساحلی، 11(3)، 69–89.

مرادی، غلامرضا؛ حسنی، علیرضا. (2022). استخراج و شناسایی دمای سطحی زمین و تبیین ارتباط آن با کاربری اراضی شهری (نمونه موردی: مناطق 1 و 21 شهر تهران). آمایش محیط، 15(58)، 81–102.

Akintuyi, A. O., Fasona, M. J., Ayeni, A. O., & Soneye, A. S. (2021). Land use/land cover and climate change interaction in the derived savannah region of Nigeria. Environmental Monitoring and Assessment, 193(12), 848.

Bounoua, L., DeFries, R., Collatz, G. J., Sellers, P., & Khan, H. (2002). Effects of land cover conversion on surface climate. Climatic Change, 52, 29-64.

Boisier, J. P., de Noblet‐Ducoudré, N., Pitman, A. J., Cruz, F. T., Delire, C., Van den Hurk, B. J. J. M., ... & Voldoire, A. (2012). Attributing the impacts of land‐cover changes in temperate regions on surface temperature and heat fluxes to specific causes: Results from the first LUCID set of simulations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 117(D12).

Bjorkman, A. D., & Wulff, A. (2021). A reflection on four impactful Ambio papers: The biotic perspective: This article belongs to Ambio’s 50th Anniversary Collection. Theme: Climate change impacts. Ambio, 50(6), 1145-1149.

Corbau, C., Zambello, E., Rodella, I., Utizi, K., Nardin, W., & Simeoni, U. (2019). Quantifying the impacts of human activities on the evolution of Po delta territory during the last 120 years. Journal of Environmental Management, 232, 702-712.

Dissanayake, S., Asafu-Adjaye, J., & Mahadeva, R. (2017). Addressing climate change cause and effect on land cover and land use in South Asia. Land Use Policy, 67, 352-366.

Ghanghermeh, A., Roshan, G., Asadi, K., & Attia, S. (2024). Spatiotemporal Analysis of Urban Heat Islands and Vegetation Cover Using Emerging Hotspot Analysis in a Humid Subtropical Climate. Atmosphere, 15(2), 161.

Girma, R., Moges, A., & Fürst, C. (2023). Integrated modeling of land degradation dynamics and insights on the possible future management alternatives in the Gidabo river basin, Ethiopian Rift Valley. Land, 12(9), 1809.

Hashim, B. M., Al Maliki, A., Sultan, M. A., Shahid, S., & Yaseen, Z. M. (2022). Effect of land use land cover changes on land surface temperature during 1984–2020: A case study of Baghdad city using Landsat image. Natural Hazards, 112(2), 1223-1246.

Hashim, J. H., & Hashim, Z. (2016). Climate change, extreme weather events, and human health implications in the Asia Pacific region. Asia Pacific Journal of Public Health, 28(2_suppl), 8S-14S.

Jing, Q., He, J., Li, Y., Yang, X., Peng, Y., Wang, H., ... & Zhang, X. (2024). Analysis of the spatiotemporal changes in global land cover from 2001 to 2020. Science of The Total Environment, 908, 168354.

Jiang, F., Deng, M., Long, Y., & Sun, H. (2022). Spatial pattern and dynamic change of vegetation greenness from 2001 to 2020 in Tibet, China. Frontiers in Plant Science, 13, 892625.

Klingelhöfer, D., Müller, R., Braun, M., Brüggmann, D., & Groneberg, D. A. (2020). Climate change: Does international research fulfil global demands and necessities? Environmental Sciences Europe, 32, 1-21.

Kheyruri, Y., Shayesteh, A., & Sharafati, A. (2023). Quantification of the meteorological and hydrological droughts links over various regions of Iran using gridded datasets. Environmental Science and Pollution Research, 30(32), 79049-79066.

Li, D., Tian, P., Luo, H., Hu, T., Dong, B., Cui, Y., ... & Luo, Y. (2020). Impacts of land use and land cover changes on regional climate in the Lhasa River basin, Tibetan Plateau. Science of the Total Environment, 742, 140570.

Mayou, L. A., Alamdari, N., Ahmadisharaf, E., & Kamali, M. (2024). Impacts of future climate and land use/land cover change on urban runoff using fine-scale hydrologic modeling. Journal of Environmental Management, 362, 121284.

Mortey, E. M., Annor, T., Arnault, J., Inoussa, M. M., Madougou, S., Kunstmann, H., & Nyantakyi, E. K. (2023). Interactions between climate and land cover change over West Africa. Land, 12(2), 355.

Nunes, L. J., Meireles, C. I., Gomes, C. J. P., & Ribeiro, N. M. A. (2021). The impact of climate change on forest development: a sustainable approach to management models applied to Mediterranean-type climate regions. Plants, 11(1), 69.

Nguyen, P., Ombadi, M., Gorooh, V. A., Shearer, E. J., Sadeghi, M., Sorooshian, S., ... & Ralph, M. F. (2020). Persian dynamic infrared–rain rate (PDIR-now): A near-real-time, quasi-global satellite precipitation dataset. Journal of hydrometeorology, 21(12), 2893-2906.

Ojima, D. S., Aicher, R., Archer, S. R., Bailey, D. W., Casby-Horton, S. M., Cavallaro, N., ... & Washington-Allen, R. A. (2020). A climate change indicator framework for rangelands and pastures of the USA. Climatic change, 163, 1733-1750.

Pontifes, P. A., García-Meneses, P. M., Gómez-Aíza, L., Monterroso-Rivas, A. I., & Caso-Chávez, M. (2018). Land use/land cover change and extreme climatic events in the arid and semi-arid ecoregions of Mexico. Atmósfera, 31(4), 355-372.

Pal, S. C., Chowdhuri, I., Das, B., Chakrabortty, R., Roy, P., Saha, A., & Shit, M. (2022). Threats of climate change and land use patterns enhance the susceptibility to future floods in India. Journal of Environmental Management, 305, 114317.

Sharma, S. K., Sinha, R. K., Eldho, T. I., & Patel, H. M. (2024). Individual and Combined Impacts of Land Use/Cover and Climate Change on Water Balance Components of a Tropical River Basin. Environmental Modeling & Assessment, 29(1), 67-90.

Sauer, J., Grimm, N. B., Barbosa, O., Cook, E. M., Mustafa, A., Kunkel, K., ... & Ballinger, A. (2024). Estimating combined effects of climate change and land cover change on water regulation services of urban wetlands in Valdivia, Chile. Earth's Future, 12(5), e2023EF003801.

Turner, D. P., Conklin, D. R., & Bolte, J. P. (2015). Projected climate change impacts on forest land cover and land use over the Willamette River Basin, Oregon, USA. Climatic change, 133, 335-348.

Yan, J., Zhang, G., Deng, X., Ling, H., Xu, H., & Guo, B. (2019). Does climate change or human activity lead to the degradation of the grassland ecosystem in a mountain-basin system in an arid region of China? Sustainability, 11(9), 2618.