Spatial–Temporal–Synoptic Analysis of Meteorlogical Drought in Kurdistan Province

Subject Areas : Climatology

Esmail Jalili ¹ , Mehry Akbary ^{2 *} , Vahideh Sayyad ³

1 - Department of Physical Geography, Faculty of Geography, Kharazmi University, Tehran, Iran
2 - Department of Physical Geography, Faculty of Geography, Kharazmi University, Tehran, Iran
3 - Armed Forces Geographical Organization

Received: 2024-03-13 Accepted : 2024-08-24 Published : 2025-02-06

Keywords: Meteorlogical Drought, Spatiotemporal analysis, SPI, Kurdistan. ,

Abstract :

Due to its geographical location, Kurdistan province is one of the drought-prone areas in the west of Iran, and the study of drought in it is important. Accordingly, the current research has been carried out with the aim of spatiotemporal evaluation of drought in Kurdistan province and the synoptic patterns affecting it in the period from 1990 to 2019. In this regard, ECMWF reanalysis v5 (ERA5) grid data for 9 regional synoptic stations as well as the standardized precipitation index (SPI) have been used to monitor monthly and annual droughts. Based on the results, mild drought conditions have been dominant in this period, and severe drought occurred in 1999, 2000, and 2008. Moreover, the drought has had an alternating trend in different periods, but generally the eastern areas have suffered more droughts than the western areas. On the other hand, the analysis of synoptic patterns indicated the high influence of tropical and subtropical systems and their strengthening in the western borders of the country on the occurrence of dry conditions in the province. Our results can highlight the temporal and spatial characteristics of drought in Kurdistan province and help to develop forecasting tools and adopt measures to deal with drought.

References:

1. اقتدارنژاد، مینا.، بذرافشان، ام‌البنین.، بذرافشان، جواد (1396). "بررسی تغییرات زمانی و مکانی خشک‌سالی هواشناسی براساس شاخص بارش-تبخیرتعرق استانداردشده در ایران"، نشریه هواشناسی کشاورزی، جلد 5، شماره 2، صص 46-35.
2. اکبری، مهری.، اسدالهی، عنایت (1400). "گرمایش جهانی و تغییرات ضخامت جو طی دوره سرد سال در ایران. پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی"، سال دوم، شماره 8، صص 98-83.
3. امینی، حمید (1399). "پایش زمانی- مکانی خشک‌سالی با استفاده از تصاویر سری زمانی MODIS (مطالعه موردی: استان کردستان)"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، رشنه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده علوم محیطی، موسسه آموزش عالی آبان هراز، مهر 1399.
4. پیشوایی، رامین.، سلیقه، محمد.، اکبری، مهری (1401). "نقش سرمایه انسانی پایدار در مدیریت خشک‌سالی اقلیمی با استفاده از شاخص‌های برازندگی در روستاهای شهرستان کرمانشاه". دوره 12، شماره 1، صص 88-75.
5. حیدری، سوسن.، کریمی، مصطفی.، عزیزی، قاسم.، شمسی‌پور، علی اکبر (1401). "تبیین الگوهای مکانی شدت‌های خشک‌سالی در ایران". نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، سال 9، شماره 4، صص 20-1.
6. زند مقدم، محمدرضا.، بهروز، ارسطو.، مجتهدزاده، عسگر (1401). "بررسی شدت، مدت و پراکنش فضایی خشک‌سالی استان سمنان"، نشریه اکوسیستم‌های طبیعی ایران، سال 13، شماره 4، صص 69-55.
7. فرج‌زاده، منوچهر.، باغبانان، پرستو (1397). "مدیریت مخاطرات آب و هوایی". چاپ اول، نشر انتخاب، تهران.
8. فلاحی خوشحی، م.، منصوری، محمدرضا.، قادری، رسول علی.، صالحی، حسین (1398). "پهنه‌بندی و تحلیل خشک‌سالی در استان لرستان با استفاده از شاخص‌های خشک‌سالی"، نشریه جغرافیا و روابط انسانی، دوره 2، شماره 2، صص 219-200.
9. قلی زاده، محمد حسین.، حمیدی، سمیرا (1399). "ارزیابی تغییرپذیری تداوم بارش در استان کردستان"، نشریه جغرافیا و برنامه‌ریزی، سال 24، شماره 71، صص 217 – 197.
10. کریمی، مصطفی.، حیدری، سوسن (1402). "تغییرپذیری و روند تغییرات شدت-گستره‌ی ترسالی و خشک‌سالی در ایران"، نشریه مخاطرات محیط طبیعی، دوره 12، شماره 36، صص 15-129.
11. محمودی، پیمان.، طاوسی، تقی.، کردی تمندانی، صابه (1401). "شناسایی الگوهای ناهنجاری‌های همدیدی منجر به خشک‌سالی‌ها و ترسالی‌های فراگیر ایران"، نشریه پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 54، شماره 1، صص 20-1.
12. مرتضایی، قاسم.، لطفی مغانجوقی، جعفر.، خلیقی سیگارودی، شهرام.، محسنی ساروی، محسن.، نظری سامانی، علی اکبر (1399). "تحلیل و بررسی شاخص‌های خشک‌سالی هیدرولوژیکی استان کردستان"، نشریه مهندسی و مدیریت آبخیز، جلد 12، شماره 2، صص 453 – 441.
13. مصباح‌زاده، طیبه.، میراکبری، مریم.، محسنی ساروی، محسن.، خسروی، حسن.، مرتضایی، قاسم. (1398). "بررسی وضعیت خشکسالی هواشناسی در حال و آینده با استفاده از مدل سری CMIP5 و تحت سناریوهای RCP"، نشریه علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، سال سیزدهم، شماره 46، صص 21 – 11.
14. مظفری، الهام.، بذرافشان، ام‌البنین.، مرادی، نوازاله (1399). "تغییرات زمانی و مکانی خصوصیات خشک‌سالی هواشناسی در ایران تحت تأثیر سناریوهای تغییر اقلیم"، نشریه مدیریت بیابان، شماره 16، صص 168-153.
15. نامنی، عزت.، صادقی، سلیمان.، دوستان، رضا (1392). "تحلیل همدیدی خشک‌سالی‌های فراگیر در خراسان رضوی". نشریه جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره پنجم، صص 54-37.
16. Araneda-Cabrera, R. J. Bermudez, M. & Puertas, J. (2021). Revealing the spatio-temporal characteristics of drought in Mozambique and their relationship with large-scale climate variability. Journal of Hydrology: Regional Studies, 38, 100938.
17. Asefjah, B. Fanian, F. Feizi, Z. AbolhasaniZarjo, A. Paktinat, H. TaghiNaghilou, M. ... & Salehi, F. (2014). Meteorological drought monitoring using several drought indices (case study: Salt Lake Basin in Iran). Desert, 19(2), 155-165.
18. Azam, M. Maeng, S. J. Kim, H. S. Lee, S. W. & Lee, J. E. (2018). Spatial and temporal trend analysis of precipitation and drought in South Korea. Water, 10(6), 765.
19. Bahrami, M. Bazrkar, S. & Zarei, A. R. (2021). Spatiotemporal investigation of drought pattern in Iran via statistical analysis and GIS technique. Theoretical and Applied Climatology, 143, 1113-1128.
20. Han, R. Li, Z. Li, Z. & Han, Y. (2021). Spatial–temporal assessment of historical and future meteorological droughts in China. Atmosphere, 12(6), 787.
21. Javan, K. Azizzadeh, M. R. & Yousefi, S. (2016). An Investigation and assessment of meteorological drought in Lake Urmia Basin using drought indices and probabilistic methods. Natural Environment Change, 2(2), 153-164.
22. Javanmard, S. Emamhadi, M. BodaghJamali, J. & Didehvarasl, A. (2017). Spatial–temporal analysis of drought in Iran using SPI during a long-term period. Earth Sci, 6(2), 15-29.
23. Kalisa, W. Zhang, J. Igbawua, T. Ujoh, F. Ebohon, O. J. Namugize, J. N. & Yao, F. (2020). Spatio-temporal analysis of drought and return periods over the East African region using Standardized Precipitation Index from 1920 to 2016. Agricultural Water Management, 237, 106195.
24. Kamruzzaman, M. Almazroui, M. Salam, M. A. Mondol, M. A. H. Rahman, M. M. Deb, L. ... & Islam, A. R. M. T. (2022). Spatiotemporal drought analysis in Bangladesh using the standardized precipitation index (SPI) and standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI). Scientific Reports, 12(1), 20694.
25. Koohi, S. Azizian, A. & Brocca, L. (2021). Spatiotemporal drought monitoring using bottom-up precipitation dataset (SM2RAIN-ASCAT) over different regions of Iran. Science of the Total Environment, 779, 146535.
26. Lee, S. K. & Dang, T. A. (2019). Spatio-temporal variations in meteorology drought over the Mekong River Delta of Vietnam in the recent decades. Paddy and Water Environment, 17, 35-44.
27. Liu, C. Yang, C. Yang, Q. & Wang, J. (2021). Spatiotemporal drought analysis by the standardized precipitation index (SPI) and standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI) in Sichuan Province, China. Scientific Reports, 11(1), 1-14.
28. Mohammed, S. Alsafadi, K. Al-Awadhi, T. Sherief, Y. Harsanyie, E. & El Kenawy, A. M. (2020). Space and time variability of meteorological drought in Syria. Acta Geophysica, 68, 1877-1898.
29. Noorisameleh, Z. Gough, W. A. & Mirza, M. M. Q. (2021). Persistence and spatial–temporal variability of drought severity in Iran. Environmental Science and Pollution Research, 28, 48808-48822.
30. Razmi, R. Sotoudeh, F. Ghane, M. & Ostad-Ali-Askari, K. (2022). Temporal–spatial analysis of drought and wet periods: case study of a wet region in Northwestern Iran (East Azerbaijan, West Azerbaijan, Ardebil and Zanjan provinces). Applied Water Science, 12(11), 251.
31. Rolbiecki, R. Yücel, A. Kocięcka, J. Atilgan, A. Marković, M. & Liberacki, D. (2022). Analysis of SPI as a drought indicator during the maize growing period in the cukurova region (Turkey). Sustainability, 14(6), 3697.
32. Shahabfar, A. & Eitzinger, J. (2013). Spatio-temporal analysis of droughts in semi-arid regions by using meteorological drought indices. Atmosphere, 4(2), 94-112.
33. Sharafati, A. Nabaei, S. & Shahid, S. (2020). Spatial assessment of meteorological drought features over different climate regions in Iran. International Journal of Climatology, 40(3), 1864-1884.
34. Sorí, R. Méndez-Tejeda, R. Stojanovic, M. Fernández-Alvarez, J. C. Pérez-Alarcón, A. Nieto, R. & Gimeno, L. (2021). Spatio-Temporal Assessment of Meteorological Drought in Puerto Rico between 1950 and 2019. Environmental Sciences Proceedings, 8(1), 40.
35. Svoboda, M. D. & Fuchs, B. A. (2016). Handbook of drought indicators and indices (pp. 1-44). Geneva, Switzerland: World Meteorological Organization.