نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• منا مسعودی ¹
• مسعود گودرزی ²
• ابوالفضل معینی ¹
• بهارک معتمدوزیری ³

¹ گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.

² گروه خشکسالی و تغییر اقلیم، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

³ گروه جنگل، مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران

چکیده

هدف: خشک‌سالی یکی از پدیده‌های اقلیمی است که در پهنه وسیعی از کشور ایران از جمله استان فارس به ‌اشکال متفاوت هواشناسی، هیدرولوژیکی، کشاورزی و اقتصادی- اجتماعی قابل مشاهده است. برای بیان کمّی این پدیده و پایش آن نیاز به ‌استفاده از نمایه‌های خشک‌سالی می‌باشد.
روش پژوهش: به‌منظور ارزیابی نمایه­های مختلف خشک‌سالی در استان فارس از اطلاعات دما، تبخیر و بارش 113 ایستگاه هواشناسی در داخل و مجاور استان در یک دوره آماری 51 ساله (95-1345) و هم‌چنین نُه نمایه خشک‌سالی شامل SPEI، SIAP، DI، SPI، PN، MCZI، CZI، RDI و ZSI استفاده شد. پس از اطمینان از تصادفی‌بودن، همگن‌بودن و نرمال‌بودن داده­ها، به‌منظور انتخاب بهترین نمایه خشک‌سالی از سه روش ارزیابی کمینه مقدار بارش، توزیع نرمال و همبستگی متقابل استفاده شد.
یافته‌ها: نمایه SPEI دارای کم‌ترین میزان اختلاف طبقات مختلف خشک‌سالی نسبت به سایر نمایه­ها براساس روش توزیع نرمال است. براساس روش همبستگی متقابل نمایه ZSI دارای بیش‌ترین همبستگی و مشابهت با نمایه SPI می­باشد. هم‌چنین روش کمینه مقدار بارش نشان داد که کلیه نمایه­ها در سال‌های کمینه بارش، طبقات خشک‌سالی خیلی شدید و شدید را نشان می­دهند و لذا این روش نمی­تواند معیاری برای انتخاب نمایه مناسب خشک‌سالی باشد.
نتیجه‌گیری: در شش سال از 30 سال موردبررسی، اکثراً خشک‌سالی شدید فراگیر در استان رخ داده است که به‌ترتیب شامل سال‌های 63-1362، 68-1367، 73-1372، 79-1378، 87-1386 و 88-1387 می‌باشد. بررسی نتایج نمایه‌ها برای تعداد 10 ایستگاه نمونه در سطح استان نشان داد دو نمایه SIAP و RAI نتایج همسانی را دارند.

کلیدواژه‌ها

• استان فارس
• نمایه‌‌های خشک‌سالی
• بارش
• همبستگی متقابل
• SPI

عنوان مقاله [English]

Evaluation and Comparison of Different Meteorological Drought Indices and Determination of Relevant Index in Fars Province

نویسندگان [English]

• Mona Massoudi ¹
• Massoud Goodarzi ²
• Abolfazl Moini ¹
• Baharak Motamedvaziri ³

¹ Department of Nature Engineering, Faculty of Natural Resources and Environment, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran.

² Department of Drought and Climate Change, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI) AREEO, Tehran, Iran.

³ Department of Forest, Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Objective: Drought is one of the climatological phenomena that affect the vast majority of Iran, including Fars Province, in terms of metrological, hydrological, agricultural and socio-economical aspects. Quantitative description and monitoring of this phenomenon requires the utilization of drought indices. 
Research Methodology: To evaluate various drought indices in the Fars province,  temperature, precipitation, and evaporation data of 113 stations in and close to the province (including synoptic, climatological stations and rain gauge stations) were collected and analyzed for 51 years (1966-2016). Additionally, 9 drought indices including SPEI, SIAP, DI, SPI, PN, MCZI, CZI, RDI and ZSI were employed. After ensuring data randomness, homogeneity, and normality, the three evaluation methods of minimum rainfall, normal distribution, and cross-correlation were utilized to select the most efficient drought index.
Findings: The SPEI index has the lowest difference between different drought classes compared to other indices based on the normal distribution method. According to the cross-correlation method, ZSI index has the highest correlation and similarity with the SPI index. Also, the minimum rainfall method showed that all indicators in the years of minimum rainfall show very severe and severe drought classes and this method cannot be a criterion for selecting the appropriate drought index.
Conclusion: In six years out of the 30-year period under evaluation, widespread severe drought had occurred across the province which include the years 1984, 1989, 1994, 2000, 2008, and 2009. Assessment of the indices for ten selected stations across the province indicated the two SIAP and RAI indices to yield similar outcomes.

کلیدواژه‌ها [English]

• Cross
• Correlation Drought Fars Province Precipitation SPI