Régionalisation et cartographie des précipitations et des indices de sécheresse dans les bassins versants du Nord-Est algérien (Constantinois-Seybouse-Mellègue).

Abstract

En raison de la variabilité climatique qui a augmenté au cours des dernières années, l’Algérie a connu une sécheresse intense caractérisée par les variations de pluviométrie ce qui provoquent une baisse des réserves en eau due à la diminutiondes précipitations et de l’augmentation de l’évaporation résultant de l’élévation de la température, avec des effets néfastes sur l’agriculture. La zone d'étude est située au Nord-est algérien et comprend une variété de conditions climatiques, allant de l'humide au nord, à semi-aride au sud. L'objectif principal de la présente étude est d'analyser la régionalisation et les variations spatio-temporelles de la sécheresse sur le bassin versant du Constantinois Seybouse-Mellegue pendant les années 1989 à 2020, en se basant sur le calcul des indices de sécheresses météorologique : Standardized Precipitation Index (SPI), Reconnaissance Drought Index (RDI) et des indices de sécheresses agricole :Vegetation Condition Index (VCI), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) et Vegetation Health Index (VHI). Le VHI dépend du stress thermique et de l'état de la végétation, qui a été calculé en intégrant l'indice de condition de la végétation et l'indice de condition de la température. Ici, nous avons appliqué l'algorithme de clustering K-means sur le VHI pour trouver différents clustersavec des caractéristiques de sécheresse distinctes. L'analyse spatio-temporelle de VHI révèle que les zones nord (C1), centrale (C2) et sud (C3) de la région d'étude étaient sujettes à des sécheresses fréquentes d'intensité nulle à modérée. Les variations spatio-temporelles des caractéristiques de sécheresse ont indiqué que devastes portions des zones C1 et C2 ne montrent aucun signe de sécheresse, qui ont été classées comme « aucune sécheresse ». La zone C3 a subi une longue période de sécheresse avec une sévérité légère à modérée. Les résultats ont révélé qu'environ 59,91% de la zone C3 était touchée par la sécheresse en 2012, et donc, cette année a été considérée comme une année de sécheresse. Il est important de noter que la zone C3, comprenant la partie semi-aride du bassin, est vulnérable aux sécheresses fréquentes, prolongées et modérées. Les résultats de la régionalisation de la sécheresse sont validés par la méthode de la matrice de confusion. L'exactitude globale de 79% démontre l'efficacité de la méthode de la régionalisation de la sécheresse. Les résultats obtenus pourraient être importants pour les alertes de sécheresse, la gestion des ressources en eau, et la programmation de l'irrigation dans les zones vulnérables au risque de sécheresse comme celle étudiée.

بسبب التقلبات المناخية التي زادت في السنوات الأخيرة ، عانت الجزائر من جفاف شديد تميز بتغيرات في هطول الأمطار مما تسبب في انخفاض احتياطيات المياه بسبب انخفاض هطول الأمطار وزيادة التبخر الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة مع الآثار السلبيةعلى الزراعة. تقع منطقة الدراسة في شمال شرق الجزائر وتضم مجموعة متنوعة من الظروف المناخية ، متغيرة من الرطوبة في الشمال إلى شبه القاحلة في الجنوب. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تحليل الإقليمية والتغيرات المكانية والزمانية للجفاف في مستجمعات المياه في شمال شرق الجزائر خلال السنوات 1989 إلى 2020 ، بناءً على حساب مؤشرات الجفاف الجوية: Standardized Precipitation Index (SPI) ، Reconnaissance Drought Index (RDI) ومؤشرات الجفاف الزراعي: Vegetation Condition Index (VCI) ، Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) ، Vegetation Health Index (VHI). يعتمد VHI على التوتر الحراري وظروف الغطاء النباتي ، والذي تم حسابه من خلال دمج مؤشر حالة الغطاء النباتي ومؤشر حالة درجة الحرارة. قمنا هنا بتطبيق خوارزمية التجميع K-mean على VHI للعثور على مجموعات مختلفة ذات خصائص جفاف مميزة. يكشف التحليل المكاني والزماني لـ VHI أن المناطق الشمالية (C1) والوسطى (C2) والجنوبية (C3) من منطقة الدراسة كانت عرضة لجفاف متكرر. أشارت الاختلافات المكانية والزمانية في خصائص الجفاف إلى أن أجزاء كبيرة من مناطق C1 و C2 لا تظهر أي علامات للجفاف ، والتي تم تحديدها على أنها فئة "لا جفاف". عانت منطقة C3 فترة طويلة من الجفاف مع شدة خفيفة إلى معتدلة. وكشفت النتائج أن حوالي 59.91٪ من منطقة C3 كانت تعاني من الجفاف في عام 2012 ، وبالتالي فهي تعتبر سنة جفاف. وتجدر الإشارة إلى أن منطقةC3 ، التي تضم الجزء شبه القاحل من الحوض ، معرضة للجفاف المتكرر والمطول والمعتدل. يتم التحقق من صحة نتائج أقلمة الجفاف من خلال طريقة مصفوفة الارتباك. تُظهر الدقة الإجمالية البالغة 79٪ فعالية طريقة أقلمة الجفاف. يمكن أن تكون النتائج التي تم الحصول عليها مهمة للتحذيرات من الجفاف ، وإدارة موارد المياه ، وجدولة الري في المناطق المعرضة لمخاطر الجفاف مثل التي تمت دراستها.