ارزیابی تطبیقی شاخص‌های SPI، RDI و SDI در تحلیل مشخصه‌‍‌های خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی (مطالعه موردی: دشت بم)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه هرمزگان

2 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه هرمزگان

3 استادیار گروه باغبانی، دانشگاه هرمزگان

چکیده

هدف از این تحقیق تعیین سه شاخص SPI، RDI و SDI در پایش خشکسالی‌­های هواشناسی و هیدرولوژیکی در دشت بم و بررسی ارتباط آن­ها با یکدیگر، تحلیل مشخصه‌‌­های خشکسالی در مقیاس­‌های زمانی مختلف و احتمال وقوع آن­هاست. بررسی نتایج حاصل با استفاده از آزمون t جفت شده نشان‌دهنده تفاوت معنی­دار در نتایج شدت، مدت و فراوانی در شاخص  SPIباRDI بوده و بیشترین شباهت ویژگی­های یاد شده SDI با RDI به‌دست آمد. نتایج آزمون همبستگی متقاطع نشان‌دهنده ضرایب بالای همبستگی به‌صورت هم‌زمان در مقیاس زمانی 48 ماهه بوده که SPI-48:RDI-48، SDI-48:RDI-48 و SPI-48:SDI-48 به‌ترتیب دارای ضرایب همبستگی 1، 1 و 53/0 می­‌باشد. نتیجه حاصل از بررسی روند پارامتر­های اقلیمی با آزمون من- کندال نشان داد که دبی جریان و باران دارای روند کاهشی و دما دارای روند افزایشی، اما فاقد روند معنی‌­دار بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Adaptive Evaluation of SPI, RDI and SDI Indices in Analyzing the Meteorological and Hydrological Drought Characteristics (Case Study: Bam Plain)

نویسندگان [English]

  • M Eghtedar Nezhad 1
  • O Bazrafshan 2
  • A Sadeghi Lari 3
چکیده [English]

The purpose of this study was to determine the RDI, SPI and SDI indices for monitoring the meteorological and hydrological droughts in Bam plain, investigate their relationships with each other, and analyze the drought characteristics in different time scales and the probability of their occurrences. The results of paired t-test revealed significant differences in the results of severity, magnitude and frequency of the SPI and RDI and the most similar characteristics were obtained between RDI and SDI. Cross correlation coefficient test results indicated a high correlation in the 48-month time scale, simultaneously, and SPI-48-RDI-48, SDI-48-RDI-48 and SPI-48-SDI-48 had the coefficients values of 1, 1 and 0.53, respectively. The results of trend studies of climatic parameters using the Mann Kendall method showed decrease in the precipitation and flow rate trends and increase in the temperature trend which were not significant.      

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bam Plain
  • Cross correlation function
  • Reconnaissance drought indices
  • Standardized precipitation indices
  • Streamflow drought indices

مراجع

اربابی سبزواری الف، امیر عضدی ط، موغلی م و بیات م، 1391.  بررسی پدیده خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص درصد نرمال در استان کرمان با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS). فصل‌نامه جغرافیای طبیعی، جلد 5، شماره 17، صفحه‌­های 13 تا 26.
اقتدارنژاد م، 1394. بررسی تأثیر خشکسالی­های هواشناسی و هیدرولوژیکی بر کمیت و کیفیت منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت بم). پایان‌نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان.
بذرافشان ا، 1391. پیش­‌بینی خشکسالی هیدرولوژی با استفاده از پیوند از دور و مدل‌­های هوشمند، مطالعه موردی: حوضه آبخیز کرخه. رساله دکتری تخصصی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران.
بذرافشان الف، چشم‌ براه ع و حلی‌ساز ا، 1394. مطالعه روند تغییرات تبخیر از تشتک در نمونه‌­های اقلیمی استان هرمزگان. مجله علمی- ترویجی حفاظت و بهره‌برداری از منابع طبیعی، جلد 4، شماره 2، صفحه‌­های 171 تا 176.
تبوزاده ش، زارعی ح و بذرافشان ا، 1394. تحلیل شدت، مدت، فراوانی و گستره خشکسالی هواشناسی در حوضه آبریز بختگان. مجله علوم و مهندسی آبیاری، جلد 38، شماره 4، صفحه‌­های 109 تا 123.
حسینی ب، دین پژوه ی و نیکبخت ج، 1394. تحلیل خشکسالی‌های شمال‌غرب ایران با روش شاخص اکتشاف خشکسالی. نشریه آب و خاک(علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 29، شماره 2، صفحه‌های 295 تا 310.
خزائی م و نجفی س، 1390. بررسی و مقایسه خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک مطالعه موردی: حوضه­های آبخیز کهکیلویه و بویر احمد. صفحه­های11  تا 19. هفتمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران. 7-8 اردیبهشت ماه، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان.
عزیزی ق، 1382. ارتباط خشکسالی­های اخیر و منابع آّب زیرزمینی در دشت قزوین. مجله پژوهش­های جغرافیایی، جلد 35، شماره 46، صفحه‌های 131 تا 143.
فرج زاده اصل م، 1374. تحلیل و پیش‌بینی خشکسالی در ایران، رساله دکتری تخصصی اقلیم شناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تربیت مدرس.
کرمی ف، 1388. ارزیابی ارتباط خشکسالی هواشناسی با افت سطح آب­های زیرزمینی دشت تبریز. نشریه علمی- پژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی (دانشگاه تبریز)، جلد 16، شماره 37 ، صفحه­‌های 111 تا 131.
لشنی زند م، پروانه ب، پیامنی ب و سپهوند ع، 1391. بررسی تطابقی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه سراب صید علی. فصل‌نامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، جلد 9، شماره 22، صفحه‌­های 1 تا 11.
Alley WM, 1984. The palmer drought severity index: limitations and assumptions. Journal of Climate and Applied Meteorology 23 (7): 1100-1109.
Bazrafshan J, Hejabi S and Habibi Nokhandan M, 2010. Is the SPI sufficient for monitoring meteorological droughts in extreme costal climates of Iran? Advances in Natural and Applied Sciences 4(3): 345-351.
Bazrafshan O, Salajegheh A, Bazrafshan J, Mahdavi M and Fatehi Maraj A, 2015. Hydrological drought forecasting using ARIMA models (case study: Karkheh basin). ECOPERSIA 3(3):1099-117.
Ben-Zvi A, 1987. Indices of hydrological drought in Israel. Journal of Hydrology 92:179–191.
Chang PY, Hao E and Patt YN, 1997. Target prediction for indirect jumps. In ACM SIGARCH Computer Architecture News 25(2): 274-283.
Chen Z, Grasby S and Osadetz KG, 2004. Relation between climate variability and groundwater level in the upper carbonate aquifer southern Manitoba, Canada. Journal of Hydrology 290: 43-62.
Hayes MJ, Svoboda MD, Wilhite DA and Vanyarkho OV, 1999. Monitoring the 1996 drought using the standardized precipitation index. Bulletin of the American Meteorological Society 80:429–438.
Kendall MG, 1975. Rank correlation methods. Charles Griffin Book Series, London.
Kisi O, 2015. An innovative method for trend analysis of monthly pan evaporations. Journal of Hydrology 527: 1123-1129.
Mann HB, 1945. Nonparametric tests against trend. Journal of the Econometric Society 13: 245-259.
McKee TB, Doesken NJ and Kleist J, 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales. Pp 179-184. In Proceedings of the 8th Conference of Applied Climatology. 17-22 January, Anaheim, California.
Mendicino G, Senatore A and Versace P, 2008. Groundwater resource index (GRI) for drought monitoring and forecasting in a Mediterranean climate. Journal of Hydrology 357: 282-302.
Mishra AK and Desai VR, 2005. Drought forecasting using stochastic models. Stochastic Environment Research Risk Assessment 19: 326-339.
Nalbantis N and Tsakiris G, 2009. Assessment of hydrological drought revisited. Water Resources Management 23: 881-897.
Pashiardis S and MicHaelides S, 2008. Implementation of the standardized precipitation index (SPI) and the reconnaissance drought index (RDI) for regional drought assessment: A case study for Cyprus. European Water 23 /24:57-65.
Shafer BA and Dezman L E, 1982. Development of surface water supply Index (SWSI) to assess the severity of drought conditions in snow-pack runoff areas. Pp 1-31. Annual Western Snow Conference. 28 June, Reno, USA.
Shiau JT and Shen HW, 2001. Recurrence analysis of hydrologic droughts of differing severity. Journal of Water Resources Planning and Management 127: 30-40.
Shukla S and Wood AW, 2008. Use of a standardized runoff index for characterizing hydrologic drought. Geophysics Research Letter 35: 1-8.
 Tigkas D, Vangelis H and Tsakiris G, 2012. Drought and climate change impact on streamflow in small watersheds. Science of the Total Environment 440: 33-41.
Tsakiris G and Vangelis H, 2005. Establishing a drought index incorporating evapotranspiration. European Water 9(10):3-11.
Tsakiris G, Pangalou D and Vangelis H, 2007. Regional drought assessment based on the reconnaissance drought index (RDI). Water Resource Management 21: 821–833.
Zelenhasic E and Salvai A, 1987. A method of streamflow drought analysis. Water Resources Research 23(1):156–168.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار