واکاوی خشکسالی‌های نهان درآب و هوای فراخشک ایران (مطالعه موردی: مرکز، جنوب و شرق ایران)

محورهای موضوعی : اقلیم شناسی

مجید گزل خو ¹ , رضا برنا ² , حسین محمدی ³ , فریده اسدیان ⁴

1 - دانشجوی دکتری تخصصی آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - دانشیار گروه جغرافیا، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
3 - استاد گره جغرافیای طبیعی دانشگاه تهران، تهران، ایران
4 - استادیار گروه جغرافیا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1400/04/20 تاریخ پذیرش : 1400/08/23 تاریخ انتشار : 1401/01/01

کلید واژه: شاخص بارش استاندارد, خشکسالی نهان, شاخص اصلاحی EP-SPI, شاخص بارش مؤثر استاندارد, فراخشک,

چکیده مقاله :

خشکسالی از جمله مخاطرات اقلیمی می‌باشد که از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. یکی از مشکلات مطالعات خشکسالی بارش‌های بیش از نرمال در کنار یک دوره خشکی به نسبت طولانی است. این موضوع باعث به انحراف کشیده شدن شاخص پرکاربردی نظیر SPI می-شود؛ تا جایی که گاه با وجود رخداد خشکسالی، شاخص به غلط آن دوره را نرمال و یا حتی ترسال نشان می‌دهد و باعث تصمیم‌گیری نادرست در برنامه‌ریزی‌های مقابله با خشکسالی می‌شود. در این مطالعه شاخص خشکسالی SPI در سطح 8 استان با تعداد 27 ایستگاه سینوپتیک واقع در مرکز، جنوب و شرق ایران با اقلیم فراخشک به روش دومارتن گسترش یافته در بازه زمانی 34 ساله (1398-1364) برای بازه دوازده ماهه محاسبه و مورد واکاوی قرار گرفت. در این پژوهش برای اولین بار شاخص اصلاحی EP-SPI ارائه شده است که در آن داده‌های بارش موثر به عنوان ورودی برنامه مورد استفاده قرار گرفت. بدین ترتیب اثر بارش‌های قدیمی‌تر کاهش یافته و شاخص، برآورد بهتری از خشکسالی ارائه نموده است. نتایج تحلیل آماری مقادیرEP-SPI مقابل SPI نظیر نشان از همبستگی معنی دار در سطح 5٪ دارد.83 درصد وقایع با اختلاف بیش از یک در ماه‌های مهر تا اسفند دیده شده و بیشترین اختلاف دو روش معادل چهار سطح جابه‌جایی شاخص خشکسالی از ترسال شدید به خشکسال متوسط بوده است. در این پژوهش مشخص شد که 3/9 درصد از وقایع خشکسالی دوازده ماهه از دید شاخص SPI پنهان مانده است. از این رو می‌توان گفت کارایی روش EP-SPI جهت آشکار سازی خشکسالی‌های نهان در بازه دوازده ماهه، مورد تایید است.

چکیده انگلیسی:

Drought is one of the climatic hazards that is of special importance. One of the problems of drought studies is the over-normal rainfall along with a relatively long period of drought. This divert SPI index; To the extent that sometimes, despite the occurrence of drought, the index incorrectly shows that period as normal or even wet and leads to incorrect decisions in drought management plans. In this study, SPI drought index in 8 provinces with 27 synoptic stations located in the center, south and east of Iran with De Martonne hyper-arid climate in a period of 34 years (1985-2019) for a period of twelve months was calculated and analyzed. In this study, for the first time, the EP-SPI hybrid index is presented in which effective precipitation data was used as program input. Thus, the effect of older rainfall is reduced and the index provides a better estimate of drought. The results of statistical analysis of EP-SPI versus SPI values show a significant correlation at the level of 5%. 83% of the events with a difference of more than one in October to March and the highest difference between the two methods is equivalent to four levels of drought index displacement from wet Severe to moderate drought. In this study, it was found that 9.3% of the events of the 12-month drought remained hidden from the SPI index. Therefore, it can be said that the efficiency of EP-SPI method for detecting latent droughts in a period of twelve months is confirmed.

منابع و مأخذ:

1. آمار و اطلاعات سازمان هواشناسی کشور.


2. بابایی فینی، ام السلمه؛ علیجانی، بهلول (1392): تحلیل فضایی خشک‌سالی‌های بلندمدت ایران. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی.3: 12-1.


3. رضایی، حسین؛ خان‌محمدی، ندا؛ منتظری، مجید؛ و بهمنش، جواد (1397): ارزیابی انتخاب تابع توزیع احتمالاتی مناسب در استفاده از شاخص‌های خشک‌سالی SPI و RDI. نشریه دانش آب‌وخاک، جلد 28 شماره 1: 40 –


4. حمصی، ملیحه سادات؛ یاراحمدی، داریوش؛ اونق، مجید؛ شمسی‌پور، علی‌اکبر (1398): ارزیابی تغییر اقلیم و کاربری زمین و ارائه برنامه پیشنهادی آمایش کم‌کربن در حوضه آبخیز دشت کاشان. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 51(4), 613-632.


5. غریب، معصومه؛ حسینی، عزت اله (1388): بررسی منحنی‌های آمبروترمیک در تفسیر پدیده خشک‌سالی(مطالعه موردی استان سمنان سال 1384)؛ پنجمین همایش علوم و مهندسی آبخیزداری ایران. گرگان، قابل دسترس از: https://civilica.com/doc/87078.


6. فاضل دهکردی، لیلا؛ آذرنیوند، حسین؛ زارع چاهوکی، محمدعلی؛ محمودی کهن، فرهاد؛ و خلیقی سیگارودی، شهرام (1395): پایش خشک‌سالی با استفاده از شاخص پوشش گیاهی NDVI (مطالعه موردی: مراتع استان ایلام). منابع طبیعی ایران، 1:154-141.


7. فرج زاده، منوچهر؛ موحد دانش، علی‌اصغر؛ قائمی، هوشنگ (1375): خشک‌سالی در ایران با استفاده از شاخص‌های آماری. مجله دانش کشاورزی جلد 5.


8. کردوانی، پرویز (1380): خشک‌سالی و راه‌های مقابله با آن در ایران. موسسه چاپ و انتشارات دانشگاه تهران.


9. مجردی، برات؛ میری، جواد؛ علیزاده، حسین (1399): ارزیابی شاخص وضعیت پوشش گیاهی VCI با استفاده از شاخص بارش استاندارد اصلاح شده MSPI به‌منظور پایش و پهنه‌بندی خشک‌سالی؛ مهندسی و مدیریت آبخیز، 12(3).


10. مجیدی، علی‌اکبر؛ رادفر، مهدی؛ میرعباسی نجف‌آبادی، رسول؛ و معروفی، صفر (۱۳۹۷): "گزارش فنی" تحلیل روند خصوصیات خشک‌سالی‌های هواشناسی استان همدان. ‍‍پژوهش­نامه مدیریت حوزه آبخیز. ۹ (۱۷):305-295.


11. نادی، مهدی؛ شیوخی سوغانلو، سعید (1399): مقایسه نمایه‌های SPI و SPI_mod در پایش خشک‌سالی چند نمونه اقلیمی ایران. پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز سال یازدهم، شماره 12، بهار و تابستان 1399:118 تا 108.


12. Bonsal, B.R., Wheaton, E.E., Chipanshi, A.C., Lin, C., Sauchyn, D.J. And Wen, L. (2011): Drought Research In Canada: A Review. Atmosphere-Ocean, No. 49(4): 303-319.


13. Byun, H.R. And Wilhite, D.A. (1999): Objective Quantification Of Drought Severity And Duration. Journal Of Climate, 12(9), Pp. 2747–2756.


14. Cheval, Sorin. (2015): The Standardized Precipitation Index – An Overview, Romanian Journal Of Meteorology, Vol. 12, Issues 1-2, Pp. 17-64.


15. Farajzadeh, M., Movaheddanesh, A.A., Ghaemi, H. (1996): Drought In Iran Using Statistical Indicators. Journal Of Agricultural Knowledge Volume 5. (In Persian).


16. Gharib, M., Hosseini, E. (2009): A Study Of Ambrothermic Curves In The Interpretation Of Drought Phenomenon (Case Study Of Semnan Province, 2005); Fifth Iranian Conference On Watershed Management Science And Engineering. Gorgan, Available From: Https://Civilica.Com/Doc/87078. (In Persian).


17. Hayes, M. J. (2000): 'Revisiting The SPI: Clarifying The Process', Drought Network News (Newsletter Of IDIC And NDMC), Vol. 12, No. 1, Pp. 13–14.


18. Hayes M, Svoboda M, Wall N, Widham M. (2011): The Lincoln Declaration On Drought Indices: Universal Meteorological Drought Index Recommended. Bulletin Of The American Meteorological Society 92(4): 485-488.


19. Karavitis CA, Alexandris S, Tsesmelis DE, Athanasopoulos G. (2011): Application Of The Standardized Precipitation Index (SPI) In Greece. Water 3: 787-805.


20. Kardavani, P. (2002): Drought And Ways To Deal With It In Iran. Institute Of Printing And Publishing, University Of Tehran. (In Persian).


21. Koutroulis, Aristeidis G., Aggeliki-Eleni K. Vrohidou, And Ioannis K. Tsanis. (2010): Spatiotemporal Characteristics Of Meteorological Drought For The Island Of Crete, Journal Of Hydrometeorology, 206, Vol. 12.


22. Kao, S.C. And R.S. Govindaraju. (2010): A Copula-Based Joint Deficit Index For Droughts. Journal Of Hydrology, 380: 121-134.


23. Lloyd-Hughes B, Saunders MA. )2002(: Seasonal Prediction Of European Spring Precipitation From El Niño-Southern Oscillation And Local Sea-Surface Temperatures. International Journal Of Climatology 22: 1–14.


24. Mckee T.B., Doesken N. J., And Kleist J. )1993(: The ReLationship Of Drought Frequency And Duration To Time Scales. Proceedings Of The 8th Conference On Applied Climatology, American Meteorological Society, Boston: Pp. 179-184.


25. Majidi, A.A., M. Radfar, R. Mirabbasi Najafabadi And S. Marofi. (2018): "Technical Report" Analysis Of The Trend Of Meteorological Drought Characteristics In Hamadan Province. Watershed Management Research Journal. 9 (17): Pp. 295-305. (In Persian).


26. National Drought Mitigation Center. [Cited 2019 Aug]: Available From: Https://Drought.Unl.Edu/Droughtmonitoring/SPI/Spiprogram.Aspx.


27. Redmond, K.T. (2002): The Depiction Of Drought: A Commentary, Bulletin Of The American Meteorological Society, No. 83: Pp. 1143-1147.


28. United Nations. (2015): General Assembly Resolution A/RES/70/1. Transforming Our World, The 2030 Agenda For Sustainable Development. [Cited 2016 Feb 10]: Available From: Http://un.org/ga/search/view_doc.asp?symbol=A/RES/70/1&Lang=E.


29. United Nations/World Bank High Level Panel On Water. (2018): Outcome Document, Making Every Drop Count, An Agenda For Water Action, Pp. 34.


30. Vicente-Serrano M Sergio, Gonzalez-Hidalgo Carlose Jose, Luis De Martin And Raventos Jose. (2004): Drought Patterns In The Mediterranean Area: The Valencia Region (Eastern Spain), Climate Research, 26, Pp 5-15.


31. World Health Organization, Health-Topics, Drought. [Cited 2021 Jun]: Available From: Https://Www.Who.Int/Health-Topics/Drought#Tab=Tab_1.


32. WMO. (2014): Atlas Of Mortality And Economic Losses From Weather, Climate, And Water Extremes (1970-2012), Vol. 1123 Of WMO, 44.


33. Zuo, Dongdong, Wei Hou, Hao Wu, Pengcheng Yan, And Qiang Zhang. (2021): "Feasibility Of Calculating Standardized Precipitation Index With Short-Term Precipitation Data In China" Atmosphere 12, No. 5: Pp. 603.