تحلیل فراوانی و پهنه بندی خشکسالیهای ایران با کاربرد نمایه شاخص استاندارد شده بارش

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 4، دوره 4، شماره 8، فروردین و اردیبهشت 1390، صفحه 31-43   

نویسندگان

وحید یزدانی^{* 1}؛ حمید زارع ابیانه²؛ مجتبی شادمانی³

¹دانشجوی دکتری مهندسی آب دانشگاه فردوسی

²استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه بوعلی سینا.

³دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب داشنگاه بوعلی سینا همدان.

تاریخ دریافت: 20 دی 1394،  تاریخ پذیرش: 20 دی 1394 

چکیده

در مطالعه حاضر به منظور بررسی خشکسالیها از شاخص بارش استاندارد (SPI) در دو مقیاس زمانی 3 و 12 ماهه و داده های بارش 119 ایستگاه واقع در داخل کشور با طول دوره آماری مشترک 32 ساله (1384-1353) استفاده گردید. نتایج نشان دادند که تعداد خشکسالیها در فواصل زمانی کوتاهتر بیش از تعداد آنها در فواصل زمانی طولانیتر نیز می باشند. بررسیها در دوره آماری فوق نشان دادند که خشکسالی یک ویژگی اقلیمی است که در دوره های زمانی خاصی به وقوع می پیوندد. در سالهای اخیر، تکرار خشکسالی در ایران افزایش داشته ولی از شدت آن کاسته شده است. همچنین، مشخص شد که تکرار خشکسالیها در مناطق مرکزی، جنوبی، جنوب شرقی و شرقی کشور نسبت به سایر مناطق بیشتر است. در ادامه، با پهنه بندی خشکسالیهای حاصل از SPI به روش کریجینگ با واریوگرامهای کروی، نمایی، گوسین و توانی مشخص شد که در مقیاس 12 ماهه، واریوگرام دایره ای و در مقیاس 3 ماهه واریوگرام نمایی نتایج قابل قبولی از خود نشان دادند. مقادیر جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، دقت شبیه های برازش داده شده (MAE) و انحراف نتایج از مقادیر واقعی (MDE) در دوره زمانی یک ساله به ترتیب 857/0، 672/0 و 31/0 میلی متر و در دوره زمانی سه ماهه 941/0، 714/0 و 002/0- میلی متر بود. با توجه به نتایج پهنه بندی به نظر می رسد که بخش های مرکزی، جنوبی و قسمت هایی از شرق کشور از استعداد حساسیت بیشتری نسبت به خشکسالی ها در مقایسه با سایر نواحی ایران برخوردار می باشند. پهنه بندی خشکسالیها در ایران نشان داد که در مقیاس سالانه بیشترین مقدار مساحت کشور در پهنه ی خشکسالیها از نوع خفیف بوده است، در حالی که خشکسالیهای شدید و بسیار شدید، نمود چشمگیری نداشته اند. با عنایت به نتایج حاصله از پهنه بندی، بطور متوسط 61 درصد از مساحت ایران درسالهای مورد بررسی در پهنه ی طبقات مختلف خشکسالی قرار داشته است
 

کلیدواژه‌ها

خشکسالی هواشناسی؛ شاخص SPI؛ پهنه بندی؛ GIS؛ ایران

مراجع

1- آشگر طوسی، ش. و ا. علیزاده. 1384. پایش و پیشبینی خشکسالی در شرق ایران. خشکی و خشکسالی کشاورزی. 16: .16 -1

2- انصاری، ح. 1383. پایش و پهنهبندی خشکسالی با استفاده از منطق فازی و سیستم اظلاعات حغرافیایی. پایاننامه دکتری آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.

3- انصاری، ح. و ک. داوری. 1386. پهنهبندی دوره خشک با استفاده از شاخص استاندارد شده در محیط GIS (مطالعه موردی استان خراسان). پژوهشهای جغرافیایی. 108 -97 :60.

4- بانژاد، ح.، ح. زارعابیانه، م. ه. نظریفر و ع. ا. سبزیپرور.1385. بکارگیری شاخص بارش استاندارد (SPI) با روشهای زمین آماری در تحلیل خشکسالیهای هواشناسی استان

همدان. پژوهش کشاورزی. 73-61 :2.

5- بذرافشان، ج. 1381. مطالعه تطبیقی برخی شاخصهای خشکسالی هواشناسی در چند نمونه اقلیمی ایران. پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.

6- تقوی، ف. و ح. محمدی. 1386. بررسی دوره بازگشت اقلیمی حدی به منظور شناخت پیامدهای زیست محیطی. محیط شناسی. 20 -11 :43.

7- حیدری، م. و و. یزدانی. 1387الف. پایش شدت و مدت خشکسالی هواشناسی شهرکرد در مقیاس زمانی فصلی و سالانه. مجموعه مقالات همایش خشکسالی در استان

چهارمحال و بختیاری و راههای مقابله با آن. 

8- حیدری، م. و و. یزدانی. 1387ب. مطالعه تطبیقی پنج شاخص خشکسالی هواشناسی در شمال غرب کشور. مجموعه

مقالات همایش خشکسالی در استان چهار محال و بختیاری و راههای مقابله با آن.

9- رضیئی، ط.، پ. دانشکار آراسته، ر. اختری و ب. ثقفیان.1386. بررسی خشکسالیهای هواشناسی (اقلیمی) در استان سیستان و بلوچستان با استفاده ار نمایه SPI و شبیه زنجیره

مارکوف. تحقیقات منابع آب ایران. 35-25 :(3)1.

10- زارعابیانه، ح.، ع. ا. محبوبی و م. ر. نیشابوری. 1383. بررسی روند خشکسالیهای منطقه همدان بر اساس

شاخصهای آماری. پژوهش و سازندگی. 7 -2 :(3)17.

11- علیزاده، ا. 1383. اصول هیدرولوژی کاربردی. چاپ هفدهم، انتشارات آستان قدس رضوی.

12- کردوانی، پ. 1380. خشکسالی و راههای مقابله با آن در ایران. چاپ اول، تهران، موسسه انتشارات دانشگاه تهران.

13- یزدانی، م. ر.، س. چاوشی، م. خداقلی و ب. ثقفیان. 1384. بررسی خشکسالیهای هواشناسی در استان اصفهان.  .51-41 :(4)1 .آبخیز و آب

14- Cancelliere, A., G. Mauro, B.Bonaccorso, and G. Rossi. 2007. Droughtforecasting using the Standarized Precipition

Index. J. Water Resour. Manage. 21: 801-819.

15- Dossou, G., and M. Soumaila. 2007.Analysis of drought in Burkina Faso byusing Standardized Precipition Index. In:

The Pyrenees International Workshop onStatistics, Probability and OperationsResearch. 12-15 September. Jaca.

16- Hayes, M..J. 2001. Drought Indices,National Drought Mitigation Center, Noaa.

17- Hayes, M. .J., M. D. Svoboda, D. A.Wilhite, and O. V. Vanyarkho. 1998.the 1996 drought using the

Standardized precipitation Index. Bull. Am.Meteorol. Soc. 80(3): 429-437.

18- Henz, G., S. Turner, W. Badini, and J.Kenny. 2004. Historical perspective onColorado drought chapter: 1.

19- Madansky, A. 1988. Prescriptions forStatistion. Springer – VerlagPublition.

20- Matheron, G. 1963. Principles ofeostatistics. Econom. Geology. 58: 1246-1266.

21- McKee, T. B., N. J. Doesken, and J.Kleist. 1993. The Relationship of DroughtFrequency and Duration to Time Scales. In:. 8 Conference. on applied Climatology,

17-22 January. American MeteorologicalSociety, Massachusetts. pp. 179-184.

22- Palmer, K. N., and K. J. Holmer. 1988.Operational guidande during droughts:expert system approaches. J. Water Resour.Plan. Manage. 114(6): 647-666.

23- Wilhite, D. A. and M. H. Glants. 1985.Understanding the Drought Phenomenon:

The Role of Definitions. Water International,10: pp 111-120.