واکاوی و مقایسه ی چند شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین بهترین شاخص در جنوب شرق ایران (مقاله پژوهشی)
محورهای موضوعی : برنامه ریزی روستایی
زهرا حجازی زاده
1
,
فرشاد پژوه
2
,
هانیه شکیبا
3
1 - دانشگاه خوارزمی تهران
2 - دکتری تخصصی آب و هواشناسی سینوپتیک دانشگاه خوارزمی تهران
3 - دانشگاه سیستان و بلوچستان
کلید واژه: خشکسالی, نمایه RAI و DI, بارندگی, پهنه‌بندی, جنوب شرق ایران,
چکیده مقاله :
خشکسالی از مخرب‌ترین رویدادهای آب و هوایی هستند که باعث خسارت‌های قابل‌توجهی هم در بخش منابع طبیعی و هم در زندگی انسان‌ها می‌شوند. هدف از این پژوهش مقایسه کارآیی شاخصهای خشکسالی و شناسایی بهترین شاخص در منطقه جنوب شرق ایران است. بدین منظور با استفاده از داده‌های بارش روزانه 30 ساله (2014-1985) از سازمان هواشناسی کشور و با استفاده از 8 شاخص پرکاربرد بارش استاندارد، ناهنجاری بارندگی، درصد از نرمال، معیار بارندگی سالانه، نیچه، نمره استاندارد، دهک و z چینی در 19 ایستگاه هواشناسی استان‌های کرمان، هرمزگان و سیستان و بلوچستان دقت هر یک از شاخص‌ها در تعیین شدت خشکسالی موردبررسی قرارگرفته است. پهنه‌بندی نیز در نرم‌افزار ARC GIS 9.3 برای خشک‌ترین سال طی دوره آماری و مقایسه رده خشکسالی بسیار شدید دو شاخص انتخابی صورت گرفته است. دقت هر یک از شاخص‌ها در مقیاس ماهانه و سالانه مورد واکاوی قرار گرفت. در مقیاس سالانه از سنجه کارآمد تقارن سال وقوع کمینه بارندگی با خشکسالی بسیار شدید در ایستگاه‌های منطقه استفاده‌شده است. نتایج نشان داد که در مقیاس ماهانه جهت بررسی خشکسالی جنوب شرق کشور شاخص دینامیک بارش استاندارد (SPI) در بازه زمانی 6 و 12 ماهه بهترین عملکرد را داشته است؛ اما در مقیاس سالانه شاخصهای ناهنجاری بارندگی (RAI) و دهک‌ها (DI) در همه ایستگاه‌ها کمینه مقدار بارندگی را با خشکسالی بسیار شدید نشان داده بودند که به‌عنوان بهترین شاخص شناخته شدند. شاخص نیچه نیز ضعیف‌ترین عملکرد را در تعیین شدت خشکسالی در ایستگاه‌های جنوب شرق ایران داشته است.
the drought is the most destructive weather events which cause significant causes both in natural resources sector and human’s life. The aim of this research is to compare the performance of drought’s indexes and determining the best index in the region of southeast of Iran. To this purpose with using 30 year of daily precipitation data (1985-2014) from meteorological organization and with using 8 most widely used indexes such as standard precipitation, rainfall anomalies, percent of normal, annual precipitation, Niche, the standard score, deciles and Chinese Z in 19 meteorological stations of Kerman, Hormozgan and Sistan va baloochestan the accuracy of each indicators examined in determining the drought intensity. Also the zoning has done in arc GIS9.3 for the driest year in the statistical time period and comparing the most severe drought category in 2 selected index. The accuracy of each index analyzed in 2 annual and monthly scales. In annual scale is used the efficient measures of minimum precipitation’s symmetry years with most severe droughts in region’s stations. The results showed that in the monthly scale in order to analyze the southeast drought of the country the dynamic index of standard precipitation (SPI) in a time period of 6 and 12 month had the best function. But in annual scale the rainfalls anomalies indexes (RAI) and Docile (DI) in all the stations had showed the minimum precipitation amounts with severe droughts which determined as the best index. Also the Niche index had the weakest function in determining the drought intensity in southeast of Iran’s stations.
1- انصافي مقدم، طاهره (1386)، "ارزیابي چند شاخص خشكسالي اقليمي و تعيين مناسبترین شاخص در حوضه دریاچه نمك"، فصلنامه علمي - پژوهشي تحقيقات مرتع و بيابان ایران، جلد 2، شماره 14، صص271-288؛
2- بروغنی، مهدی؛ طایی، مجید؛ میرنیا، سید خلاق(1392)، "تحلیل ارتباط خشکسالی¬های هیدروژئولوژیکی و اقلیمی دشت سبزوار با استفاده از شاخصهای SWI و SPI"، فصلنامه¬ی علمی-پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران، دوره4، شماره20، صص 733-744؛
3- بهشتی¬راد، مسعود؛ بهشتی راد، محبوبه (1392)، "بررسی کارایی روشهای پهنه بندی شدت خشکسالی در استان کرمان"، فصلنامه¬ی برنامه¬ریزی منطقه¬ای، دوره1، شماره9، صص81-109؛
4- پیری، حلیمه؛ راهداری، وحید؛ ملکی، سعیده (1392)، "بررسی و مقایسه کارآیی چهار نمایه خشکسالی هواشناسی در مدیریت خطر خشکسالی های استان سیستان و بلوچستان"، مجله آبیاری و آب، شماره11، صص 96-114؛
5- پیرمرادیان، نادر؛ شمس نیا، سید امیر؛ بوستانی، فریدن؛ شاهرخ نیا، محمد امین (1387)، "ارزیابی دوره بازگشت خشکسالی با استفاده از شاخص استاندارد شده بارش در استان فارس"، مجله دانش نوین کشاورزی، دوره 4، شماره 13، صص 1-15.
6- پروین نیا، محمد؛ ریاحی فارسانی، مرتضی (1394)،" بررسی خشکسالی دشت شهرکرد با استفاده از شاخص استاندارد بارش و توزیع گاما"، مجله پژوهش های کاربردی علوم آب، دوره 1، شماره 2، صص41-50.
7- حسینی، سید اسعد؛ احمدی، حمزه؛ محمدپور، کاوه (1391)، "پايش خشکسالي¬هاي شهرستان سقز با استفاده از روش تحليل داده¬هاي بارندگي"، نخستين همايش علمي تخصصي توسعه روستايي و کشاورزي با تاکيد بر توليد ملي، دانشگاه پيام نور مرکز پيرانشهر، ص 13؛
8- حسینی، سید اسعد؛ محمدپور، کاوه؛ مسگری، ابراهیم (1393)، "پایش خشکسالی¬هاي شهرستان مریوان با استفاده از شاخص¬هايPNPI ،Z score ،DI ،RAI ، SPI"، همایش ملی راهکارهای پیش¬روی بحران آب در ایران و خاورمیانه، شیراز، ص 7؛
9- خلیلی، علی؛ بذرافشان، جواد (1382)، "ارزیابی کارآیی چند نمایه خشکسالی هواشناسی در نمونه های اقلیمی ایران"، نشریه نیوار، شماره 48،صص 79-93؛
10- زارع ابیانه، حمید؛ محبوبی، علی اصغر؛ نیشابوري، محمد رضا (1383)، "بررسی وضعیت خشکسالی و روند آن در منطقه همدان براساس شاخص¬هاي آماري خشکسالی"، مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، شماره3، صص 7-64؛
11- شایق، الهام؛ سلطانی، سعید (1389)، "مقایسه شاخص های خشکسالی هواشناسی در استان یزد"، مجله علوم آب و خاک، شماره57،صص 231-250؛
12- صالحوند، ایران؛ منتظری، مجید؛ مؤمنی، مهدی (1392)، "پهنه بندی خشکسالی با شاخصهای (PNI ،DI ،CZI ،ZSI و SPI) در شهرهای استان خوزستان در محیطGIS"، فصلنامه¬ی جغرافیا و برنامه¬ریزی شهری چشم¬ انداز زاگرس، دوره3، شماره17، صص 35-52؛
13- علیجانی، بهلول؛ کاویانی، محمد رضا (1390)، مبانی آب و هواشناسی، انتشارات سمت، جلد ششم، تهران؛
14- فرج زاده، منوچهر(1386)، خشکسالی از مفهوم تا راهکار، انتشارات سازمان جغرافیایی کشور؛
15- فرج زاده، منوچهر؛ احمدین، کلثوم (1393)،" تحلیل زمانی و مکانی خشکسالی با استفاده از شاخص spi در ایران، مجله مخاطرات محیط طبیعی، دوره3، شماره 4، صص 1-16.
16- کریمي، ولی(1377)، "بررسي خشكساليهاي هواشناسي در استان فارس"، پایان نامه کارشناسي ارشد، دانشكده کشاورزاییرزي، دانشگاه شيراز، ص 127؛
17- کریمي، ولی؛ کامکار حقیقی، علیرضا؛ سپاسخواه، وحید؛ خلیلی، دانیال (1380)، "بررسي خشكساليهاي هواشناسي در استان فارس"، مجله علوم و فنون کشاورزي و منابع طبيعي، جلد5، شماره 4، صص 2-10؛
18- میرزایی، علی اصغر؛ سبعه، غلامعلی؛ یاسر یکانی مطلق(1394)، نرم افزارهای تخصصی مهندسی آب، انتشارات کیان، چاپ اول، تهران؛
19- هاشمی، زینب؛ عطایی، هوشمند (1390)،" پهنه بندی خشکسالی با استفاده از شاخص spi و بررسی اثرات آن بر محیط زیست (مطالعه موردی: استان چهارمحال و بختیاری)، مجله محیط زیست، شماره 51، صص 14-25.
20- ناصرزاده، محمدحسین؛ احمدی، اسماعیل(1391)، "بررسی عملکرد شاخصهای خشکسالی هواشناسی در ارزیابی خشکسالی و پهنه بندی آن در استان قزوین"، نشریه¬ی تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، دوره 2، شماره27، صص 141-162؛
21- Bordi, I., and Sutera, A. (2004), “ Drought variability and its climatic implications”, Global and Planetary Change. 40(1, 2), 115-127;
22- Doupingy-Girux, L.A. (2001), “Towards characterizing and planning for drought in VermontPart1: A climatological perspective, Journal of the American Water Resource Association, 37(3), 505-524;
23- Gholam Ali, M. Younes, KH., Esmaeil, A., Fatemeh, T. (2011), “Assessment of Geostatistical Methods for Spatial Analysis of SPI and EDI Drought Indices”, World Applied Sciences Journal, 15(4), 474-482;
24- Gibbs W.J, and J.V. Maher (1967), “Rainfall decile as drought indicates. Bulletin. Bureau”,Of Meteorology, Melborne, 48, 34-41.
25- Mckee, T.B., N.J. Doesken, J. Kleist (1995), “ Drought monitoring with multiple time scales”, Ninth Conference on Applied Climatology, American Meteorological Society, Jan 15- 20, 233-236;
26- Mpelasoka, F, Hennessy, K, Jones, R, Bates, B (2008), “ Comparsion of suitable drought indices for climatic change impacts assessment over Austeralia towards resource management”, International Journal of climatology, 28, 1283-1292;
27- Nikbakht, J., Tabari, H., Talaee, P. H (2013), “Streamflow drought severity analysis by percent of normal index (PNI) in northwest Iran”, Theoretical and applied climatology, 112(3-4), 565-573;
28- Tabari, H., Nikbakht, J., Talaee, P. H. (2013), “ Hydrological drought assessment in Northwestern Iran based on streamflow drought index (SDI)”, Water resources management, 27(1), 137-151;
29- Vangelis H., Tigkar D. Tsakiris G.(2013), “ The effect of PET method on Reconnaissance Drought Index (RDI) calculation”, Journal of Arid Environments, 88, 130-140;
30- Wilks, D.S (1998), “International variability and extreme-value characteristics of several stocastic daily precipitation models”, Agricultural and forest meteorology,98-99, 547-554.
