ارزیابی آسیب پذیری خشکسالی شهری – چارچوبی برای ادغام شاخص اجتماعی – اقتصادی، فیزیکی و سیاسی در تحلیل سهم آسیب پذیری - قسمت اول

بر اساس شاخص های فیزیکی ، اجتماعی و اقتصادی و سیاسی ، این مطالعه آسیب پذیری خشکسالی شهری را در منطقه پکن-تیانجین-هبی (BTH) از جنبه های زیر بررسی و تحلیل کرده است: تجزیه و تحلیل مکانی-زمانی و تحلیل سهم. نتایج نشان داد که (1) UDV 13 شهر از 1990 تا 2016 افزایش یافته است. تا سال 2016 ، 13 شهر بسیار آسیب پذیر بودند. (2) عوامل اقتصادی و اجتماعی به عنوان عوامل مؤثر در آسیب پذیری شدید خشکسالی در نظر گرفته شدند. و (3) هزینه بودجه عمومی ، تولید ناخالص داخلی و شاخص های مربوط به آموزش به طور قابل توجهی در UDV نقش داشته است. این مطالعه یک مبنای نظری را برای دولت جهت مدیریت خشکسالی فراهم می کند.

شهرها ، به عنوان پناهگاه بیش از نیمی از جمعیت جهان ، فعالیت های اقتصادی-اجتماعی ، توسعه اجتماعی و کارهای اداری را بر عهده می گیرند  .(UN-Habitat, 2011) به طور اجتناب ناپذیری، جمعیت متراکم و شهرنشینی سریع ، خطر بروز بلایای ناشی از تغییرات آب و هوایی را افزایش می دهد (تاپیا و همکاران 2017). به طور خاص ، خشکسالی یک خطر بزرگ طبیعی جهانی است که می تواند از هر خطری طبیعی دیگری گزافتر باشد (احمد علیپور ، مرادخانی ، کاستلتی ، و مگلیوکا ، 2019 ؛ مارکوس-گارسیا ، لوپز-نیکولاس ، و پولیدو-ولازکوز ، 2017 ؛ اکونومو ، تسسلیس ، واسکوم ، گریگ ، و کاراویتس ، 2019). ضرر و زیان اقتصادی جهانی ناشی از خشکسالی 6 تا8 میلیارد دلار در سال تخمین زده میشود که به طور قابل توجهی بیشتر از سایر بلایای هواشناسی است (اسمیت و کاتز ، 2013). وقوع خشکسالی مانع ایجاد تعادل بین تقاضای آب شهری و عرضه می‌شود که به طور قابل‌توجهی آسیب‌پذیری سیستم‌های شهری را افزایش داده‌است. (ناظمی و مدنی ، 2018). خشکسالی مداوم می تواند با طیف گسترده ای از تأثیرات اجتماعی و اقتصادی و زیست محیطی منجر به کاهش قابل توجه مخازن و سطح آبهای زیرزمینی شود (ژانگ ، سان ، لی ، شیائو ، و سینگ ، 2015). تغییر آب و هوا این روند را بدتر کرده و باعث ایجاد خطرات بیشتر برای جامعه، محیط‌زیست و بخش‌هایی است که به بارش و منابع آب بستگی دارند (IPCC، 2014). ناظمی و مدنی (2018) پیشنهاد کردند که بینش ها ، ابزارها و روشهای جدیدی برای نمایش بهتر تعامل های پیچیده در سیستم های به هم پیوسته انسان و آب در مناطق شهری مورد نیاز است.

درک جامعی از آسیب پذیری خشکسالی نه تنها می تواند آسیب پذیری خشکسالی را کاهش دهد بلکه بخش مهمی از کاهش موثر تأثیر منفی خشکسالی و ریسک شهری است (کیم ، جین ، لی ، چن ، و پارک ، 2019 ؛ زرافشانی و همکاران2012). مطابق IPCC ، آسیب پذیری درجه ای است که یک سیستم مستعد بوده و قادر به مقابله با عوارض جانبی تغییرات جوی از جمله تغییر آب و هوا نیست(IPCC, 2014)  . بسیاری از محققان ، بر اساس اهداف مورد نظر و روشهای به کار رفته ، آسیب پذیری خشکسالی را به صورت متفاوتی مفهوم سازی کرده اند (اتیننه، دویننی، خانبیلوردی و لال, 2016؛ شن و همکاران، 2019). به خصوص، در مورد آسیب پذیری خشکسالی کشاورزی، از جمله جنبه های مربوط به انتخاب شاخص های خشکسالی و سیستم ارزیابی آسیب پذیری به طور گسترده ای مورد بحث قرار گرفته است. با این حال ، مطالعات معدودی درباره آسیب پذیری خشکسالی بر سطح شهری متمرکز شده است. حتی اگر محتوای مطالعه یکسان باشد ، بر اساس خشکسالی ، سیستم های مطالعاتی مختلف با اهداف پژوهشی متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرند و کاربرد آن نتایج نیز متفاوت است. با توجه به تفاوت موضوع اصلی فعالیت های اقتصادی ، ممکن است سیستم شاخص آسیب پذیری خشکسالی کشاورزی برای مطالعه مقیاس شهری مناسب نباشد. علاوه بر این ، مطالعه آسیب پذیری خشکسالی کشاورزی از مرجع کمتری برای مدیران برنامه ریزی شهری و ساخت و ساز برخوردار است. در مقابل ، مطالعات آسیب پذیری خشکسالی که در مقیاس شهری متمرکز شده است ، صریحاً مبانی نظری را برای تصمیم گیری در زمینه کاهش خشکسالی شهری و کاهش آسیب پذیری خشکسالی شهری در اختیار تصمیم گیرندگان قرار می دهد. با درک مفهوم آسیب پذیری و مقالات گسترده ، آسیب پذیری خشکسالی شهری را در شرایطی که تعادل تقاضای آب و عرضه شهری در اثر خشکسالی مختل شده و شهر قادر به مقابله با آن نیست تعریف می کنیم. شهرها موضوعات ساده ای برای تجزیه و تحلیل نیستند. سیستم شهری با مجموعه ای از تعاملات بین زیر سیستم ها از جمله زیر سیستم های زیرساختی ، زیر سیستم های اجتماعی ، زیر سیستم های اقتصادی و غیره مشخص می شود (فلیو و همکاران ، 2017). در حالی که قرار گرفتن در معرض خطر احتمال خطر را افزایش می دهد ، آسیب پذیری کلی جامعه نسبت به یک نتیجه فاجعه بار مستقل از قرار گرفتن در معرض است و با ساختارها و ایدئولوژی های اقتصادی ، سیاسی و اجتماعی که توزیع سرمایه انسانی ، جسمی ، سیاسی و اجتماعی را در یک جامعه شکل می دهند، آغاز می شود (وارد و شیوری ، 2017). براساس ویژگی های شهری ، ما بر اهمیت عوامل اقتصادی-اجتماعی (از جمله زیرساختهای آبی و غیره) در برابر آسیب پذیری خشکسالی سیستم شهری تأکید می کنیم که از مقیاس کشاورزی متمایز است. سطح خطری که این خطر برای مردم ایجاد می کند مستقیماً با عوامل اقتصادی و اجتماعی مرتبط است. در همین حال ، افزایش تلفات ناشی از خشکسالی به طور فزاینده ای بر آسیب پذیری اجتماعی متمرکز شده است (وارد و شیولی، 2017؛ زرافشانی و همکاران، 2012). هدف کلی این مطالعه، ارزیابی و تجزیه و تحلیل آسیب پذیری خشکسالی شهری (UDV) منطقه پکن-تیانجین-هبی (BTH) با استفاده از چارچوبی است که شاخص اقتصادی و اجتماعی ، اقتصادی ، فیزیکی و سیاست را در اختیار دارد. برای این کار ، ما UDV 13 شهر را از سال 1990 تا 2016 بر اساس روش آنتروپی تخمین زده ایم. بر این اساس،  ArcGISبرای تجزیه و تحلیل مکانی-زمانی آسیب پذیری خشکسالی استفاده شد. سپس، تجزیه و تحلیل سهم سه پارامتر و ده شاخص به صورت جداگانه انجام شد. بر اساس این تجزیه و تحلیل ، ما روشهای خاصی را برای کاهش   UDV ایجاد کردیم. از طریق این مطالعه ، به سؤالات زیر پاسخ دادیم: (1) درجه UDV در منطقه BTH چیست؟ ، (2) خصوصیات مکانی و زمانی منطقه BTH چیست؟ ، (3) عوامل تأثیرگذار UDV در منطقهBTH چیست؟ و (4) چگونه می توان از یک فاجعه خشکسالی و کاهش UDV  استفاده کرد؟

1. بررسی مقالات

1.1. خشکسالی شهری در مقابل کمبود آب

چهار نوع خشکسالی وجود دارد: خشکسالی هواشناسی ، خشکسالی هیدرولوژیکی ، خشکسالی کشاورزی و خشکسالی اجتماعی و اقتصادی. شهرها سیستمی متشکل از فعالیتهای مختلف بشر هستند. تأثیر منفی خشکسالی شهری بیشتر در جنبه های اقتصادی - اجتماعی منعکس شده است. بنابراین ، خشکسالی شهری به طور عمده در رده خشکسالی اجتماعی و اقتصادی قرار می گیرد. اصطلاح "خشکسالی شهری" و "کمبود آب" هر دو عدم تعادل بین تامین آب و تقاضا را نشان می دهد. با این حال ، چندین تفاوت مهم بین آنها وجود دارد. بر اساس مطالعات گسترده (بربال و استبان، 2019؛ ژانگ، چن و همکاران،2019) دامنه کاربرد و محتوا از یکدیگر متمایز هستند. مکان قبلی تمرکز خاصی بر روی حوزه شهری دارد در حالی که بعداً می‌توان از آن برای توصیف تمام انواع کمبود آب در همه مکان‌های جغرافیایی استفاده کرد. و خشکسالی شهری برای توصیف موقت غیر از تنش طولانی مدت در آب استفاده می شود. علاوه بر این ، خشکسالی شهری به خودی خود می تواند عامل اصلی کمبود آب باشد ، در حالی که کمبود آب به طور عمده وضعیت عدم تعادل را توصیف می کند. درک روشنی از خشکسالی شهری جهت خاصی را برای مطالعات فراهم می کند.

1.2. فاجعه خشکسالی

خشکسالی یک فاجعه طبیعی جدی است که با کمبود آب مشخص می شود و زندگی ساکنان و تولید شرکت ها را تحت تأثیر قرار داده و سپس مانع توسعه اقتصادی شهری می شود. این امر با تأثیر بسیار جدی بر توسعه پایدار شهری و اجتماعی مورد توجه و بحث و بررسی قرار گرفته است (یانگ ، شیا ، ژانگ ، ژان ، و کیو ، 2018). مطالعات در مورد خشکسالی می تواند مبنای علمی و دقیقی را برای تصمیم گیرندگان برای ایجاد استراتژی های قابل اعتماد پیشگیری از خشکسالی و مقاومت در برابر خشکسالی ارائه دهد.

در سالهای اخیر ، مطالعات مربوط به فاجعه خشکسالی از پاسخ غیر فعال به پیشگیری فعال تغییر یافته است. به حداقل رساندن اثرات خشکسالی برای تشخیص و پیش بینی خشکسالی بسیار مهم است. مطالعات مربوط به خشکسالی به تدریج از یک مطالعه تأثیر منفرد (ون ولت و زولسمن، 2008) به پیش بینی (هائو ، سینگ ، اویانگ، و چنگ ، 2017 ؛ هانت و نو ، 1991) ، نظارت (وست ، کوین و هورسل، 2019؛ ژانگ، چن، لی، لی و نیوگی، 2017) ، اکتشاف علل (گبرمسکل و همکاران ، 2019) و آسیب پذیری خشکسالی (لیو ، گو و همکاران ، 2019؛ وانگ ، یانگ، چانگ ، و ژانگ ، 2019؛ وو ، ژو ، ژانگ ، جین ، و ژو ، 2019) تغییر یافته است. علاوه بر این ، در بین بسیاری از شاخص ها ، از شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI) و شاخص بارش- تبخیر و تعرّق استاندارد شده (SPEI) بطور گسترده ای برای پیش بینی و ارزیابی فاجعه خشکسالی استفاده می شود (پارسونز ، ری ، تانگی و هولمن ، 2019). براساس شاخص ها ، بسیاری از مطالعات، شاخص ها و روش های جدیدی را ایجاد کرده اند (لیو ، ژانگ و همکاران ، 2019). وانگ ، یو و همکاران (2019) شاخص خشکسالی چند مقیاسی ، شاخص رواناب بارش- تبخیر و تعرّق استاندارد شده (SPEI)  را بر اساس اصول اساسی محاسبه SPI و SPEI توسعه دادند. اخیراً ، فناوری سنجش از راه دور دریچه ای را برای نظارت بر خشکسالی باز می کند (جیائو ، وانگ ، نوویک و چانگ ، 2019). وست و همکاران (2019) افزایش سنجش از راه دور برای پایش خشکسالی را مشخص کرده و نقاط عطف و فناوری های کلیدی را برای ارزیابی وقایع خشکسالی هواشناسی ، کشاورزی و هیدرولوژیکی بررسی کردند و سپس به چالش هایی که جامعه تحقیق تا به امروز با آن روبرو بوده اند پرداختند، از نظر فناوری های جدید ، پلتفرم ها و رویکردهای تحلیلی به آینده می نگرند.

2.2 آسیب پذیری در مقابل خطر

خطرات از تعامل بین خطر ، آسیب پذیری و قرار گرفتن در معرض ناشی می شوند. بسیاری از مطالعات تأثیرات (احمد علیپور و همکاران ، 2019) ، مدیریت (چانگ و همکاران ، 2018 ؛ کیتا ، 2017 ؛ لیو ، گوو و همکاران ، 2019) خطرات خشکسالی در نقاط مختلف جهان را بررسی کرده اند. بررسی ها نشان داده است که تغییرات آب و هوایی ناشی از عوامل مختلف ، خشکسالی را در بسیاری از نقاط جهان تشدید می کند (لیو ، گوو و همکاران ، 2019 ؛ تاپیا و همکاران ، 2017). مطالعات جاری بر گذر از "مدیریت بحران" به "مدیریت ریسک" برای کاهش بلایا تاکید کرده‌اند. آسیب پذیری یکی از مؤلفه های مهم ریسک است. کاهش آسیب پذیری، استراتژی های کارآمد برای کاهش و مدیریت خطرات ناشی از تغییرات آب و هوایی برای توسعه پایدار است. بسیاری از مقالات این امر را تحسین می کنند که خطرات طبیعی تقریباً برونزا هستند و با تغییر اوضاع جهانی که احتمالاً این فشارها را افزایش می دهد ، شاید تنها راهکار مناسب برای کاهش خطر بلایای طبیعی افزایش عوامل کاهش آسیب پذیری جامعه باشد (زرافشانی و همکاران ، 2012). آسیب پذیری تحت تأثیر طیف گسترده ای از عوامل و فرآیندهای اجتماعی ، اقتصادی و فرهنگی است که به طور ناقص تا به امروز مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین ، بررسی تغییرات آسیب پذیری با جزئیات و درک تأثیرات آن در کاهش خطرات خشکسالی بسیار مهم است.

2.3 آسیب پذیری خشکسالی شهری

مفهوم آسیب پذیری در جنبه های مختلف به کار رفته است (موسوکارا و همکاران ، 2019؛ سون ، کرزیزاناکی ، شاتل وود ، اسمیت ، و جک ، 2019)، مطالعات مربوط به آسیب پذیری در برابر بلایای طبیعی به طور گسترده ای مورد بحث قرار گرفته است (ابه ، کبیر ، و تسفاماریام ، 2018؛ نگوین ، لیو و تری ، 2019). ارزیابی آسیب پذیری چشم انداز جدیدی را برای کشف عوامل مؤثر و کاهش ریسک سیستم فراهم می کند. بسیاری از مطالعات آسیب پذیری خشکسالی در جنبه های کشاورزی انجام شده است ، با بحث های گسترده در مورد ایجاد چارچوب (شن و همکاران ، 2019) ، روش تحقیق (کمالی ، عباسپور ، وهرلی ، و یانگ ، 2018) و انتخاب فهرست (هزاوی ، باارتمن ، نونس ، کسترا،  صادقی، 2018). ویلهلمی و ویلیت (2002) چارچوبی برای استخراج نقشه آسیب‌پذیری خشکسالی کشاورزی از طریق توسعه یک طرح وزن دهی عددی جهت ارزیابی پتانسیل خشکسالی در هر یک از عوامل ایجاد کردند. ژانگ و همکاران (2015) آسیب پذیری کشاورزی را براساس بارش و همچنین شاخص های اجتماعی و اقتصادی تجزیه و تحلیل کردند. علاوه بر این ، مطالعات انجام شده در مقیاس های ملی یا منطقه ای نیز به طور گسترده ای مورد بحث قرار می گیرد (احمد علیپور و مرادخانی ، 2018 ؛ هانفورد ، 2018 ؛ نیو ، کانگ ، ژانگ ، و فو ، 2019). احمد علیپور و مرادخانی (2018) یک چارچوب مدل سازی چند بعدی را برای بررسی آسیب پذیری خشکسالی در سطح ملی در سراسر قاره آفریقا ایجاد کردند. هانفورد (2018) برای تجزیه و تحلیل ریشه های مقایسه ای آسیب پذیری و انعطاف پذیری در منطقه بین رودخانه های زامبیزی و ذخیره در جنوب آفریقا ، از سابقه تاریخی مکتوب استفاده کرد. انتخاب شاخص ها نیز به طور گسترده مورد بحث قرار گرفت. شاخص های مختلف خشکسالی برای برآورد آسیب پذیری خشکسالی تهیه شده اند. شاخص های مربوط به کشاورزی از جمله زمین ، تنوع زراعی ، سهم غیر کشاورزی از تولید ناخالص داخلی و عملکرد دانه در برابر آسیب پذیری خشکسالی کشاورزی که دارای کاربردهای گسترده ای هستند، استفاده شده است. لی و همکاران (2016) تنوع عملکرد دانه، سهم غیر کشاورزی از تولید ناخالص داخلی ، نسبت منطقه آبیاری را برای ارزیابی آسیب پذیری کشاورزی 243 شهرستان روستایی در فلات لس چین انتخاب کردند. شاخص های اقتصادی ، اجتماعی و زیرساختی در آسیب پذیری خشکسالی ملی یا منطقه ای بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. احمد علیپور و مرادخانی (2018) شاخص هایی از ابعاد کاربری اراضی ، اقتصاد ، بهداشت ، زیرساخت ها ، منابع اجتماعی و آب را برای ارزیابی آسیب پذیری خشکسالی انتخاب کردند. مطالعات مربوط به آسیب پذیری خشکسالی کشاورزی از اهمیت کمتری برای توسعه پایدار شهری برخوردار هستند، در حالی که مطالعات متمرکز بر مسائل ملی یا منطقه ای در ارائه پیشنهادات مدیریتی خاص و دقیق ناقص هستند. در مقابل ، مطالعات انجام شده در سطح شهری به خاص تر بودن تمایل دارند. با این حال، تنها چند مطالعه به آسیب پذیری خشکسالی شهری و انتخاب شاخص ها پرداخته است. ناظمی و مدنی (2018) بر تأثیر رشد چشمگیر جمعیت و فعالیت های انسانی بر آسیب پذیری سیستم های انسانی در برابر تغییر در کمیت آب و / یا کیفیت تأکید کردند. آنها بررسی اجمالی را در مورد تهدیدات مربوط به آب برای جامعه بشری و زمینه امنیت آب ارائه دادند. سرانجام ، آنها خواستار مطالعه فن آوری های جدید و مکانیسم های چند کاناله موثر سیستم آب شدند. کیم ، پارک ، یو و کیم (2015) شاخص خطر خشکسالی (DHI) و شاخص آسیب پذیری خشکسالی (DVI)  را برای نگاشت خطر خشکسالی برای 229 منطقه اداری در کره جنوبی پیشنهاد کردند. آنها هفت شاخص مانند زمین های آبیاری شده، شغل کشاورزی ، تولید محصولات زراعی ، تراکم جمعیت (PD) ، آب شهری (MW) ، آب صنعتی (IW) و آب کشاورزی (AW) را تعیین کردند. اگرچه بسیاری از مطالعات منابعی را برای انتخاب فهرست ارائه می دهند (لی و همکاران ، 2016) ، مطالعات در مقیاس شهری نیازمند شاخص های دقیق تر و مناسب تری هستند. از آنجا که فعالیت های اقتصادی و اجتماعی بشر موضوع اصلی شهرها است ، عوامل انسانی برای آسیب پذیری خشکسالی شهری ضروری هستند. عوامل انسانی محرک‌های اصلی تخریب محیط‌زیست هستند (چن و سان، 2017؛ محمود و گان ، 2018). به طور کلی ، ارزیابی آسیب پذیری متمرکز بر خشکسالی شهری برای تصمیم گیرندگان برای بهبود برنامه خشکسالی شهری ، که باعث افزایش پایداری شهرها می شود ، ضروری است. بنابراین ، این مطالعه با هدف بررسی عوامل مؤثر در آسیب پذیری خشکسالی شهری انجام شد. بخش 3 حوزه مورد مطالعه است که شرح کاملی از مناطق BTH را ارائه می دهد. بخش 4 بر روش مطالعه تمرکز دارد. نتایج و مباحث در بخش 5 بیان شده و نتیجه گیری در بخش 6 ارائه می شود.