بررسی شاخص های خشکسالی هواشناسی در ایستگاه های سینوپتیک مازندران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.

2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. 4- Standardized Precipitation Index

چکیده

 خشکسالی ناشی از کاهش بارش رواناب و رطوبت خاک و  افزایش درجه حرارت هوا و عمق سطح ایستابی، نسبت به شرایط میانگین دراز مدت است. خشکسالی ها را می توان به چهار گروه عمده هواشناسی، هیدرولوژی، کشاورزی و اقتصادی اجتماعی تقسیم نمود، که در خشکسالی هواشناسی مقادیر بارندگی ها نسبت به مقدار میانگین سنجیده می شود. در این پژوهش، با استفاده از داده های بارندگی ماهانه ایستگاه های سینوپتیک بابلسر، رامسر و نوشهر وابسته به سازمان هواشناسی استان مازندران، وقایع خشکسالی با استفاده از نمایه های: شاخص بارش استاندارد(SPI)[1]، شاخص درصد نرمال(PNI)[2]، شاخص دهک ها (DI)[3]، شاخص Zچینی(CZI)[4]، شاخص Zچینی اصلاح شده(MCZI)[5]، شاخص عدد Z (ZSI)[6] و روش موهان و رانگاچاریا تعیین شد. نتایج نشان می دهد که شاخص های درصد نرمال و دهک ها در تمام ایستگاه ها روند مشابهی دارند و همچنین منحنی- های مربوط به شاخص های SPI، ZSIو CZI، در تمام ایستگاه ها تقریبا برهم منطبق بوده و همبستگی بسیار خوبی به صورت دو به دو بین آن ها مشاهده شد که برای شاخص MCZI این گونه نبوده است. در روش موهان و رانگا چاریا، خصوصیات وقایع خشکسالی اعم از شروع، خاتمه، مدت و شدت برای تمام ایستگاه ها تعیین شد. استفاده از این روش، برای تهیه نقشه های هم مدت و هم شدت خشکسالی(پهنه بندی خشکسالی)، به منظور تعیین مناطق مستعد خشکسالی و 
 
 
 خشکسالی ناشی از کاهش بارش رواناب و رطوبت خاک و  افزایش درجه حرارت هوا و عمق سطح ایستابی، نسبت به شرایط میانگین دراز مدت است. خشکسالیها را میتوان به چهار گروه عمده هواشناسی، هیدرولوژی، کشاورزی و اقتصادی اجتماعی تقسیم نمود، که در خشکسالی هواشناسی مقادیر بارندگیها نسبت به مقدار میانگین سنجیده میشود. در این پژوهش، با استفاده از دادههای بارندگی ماهانه ایستگاههای سینوپتیک بابلسر، رامسر و نوشهر وابسته به سازمان هواشناسی استان مازندران، وقایع خشکسالی با استفاده از نمایههای: شاخص بارش استاندارد(SPI)[1]، شاخص درصد نرمال(PNI)[2]، شاخص دهکها (DI)[3]، شاخص Zچینی(CZI)[4]، شاخص Zچینی اصلاح شده(MCZI)[5]، شاخص عدد Z (ZSI)[6] و روش موهان و رانگاچاریا تعیین شد. نتایج نشان میدهد که شاخصهای درصد نرمال و دهکها در تمام ایستگاهها روند مشابهی دارند و همچنین منحنی-های مربوط به شاخصهای SPI، ZSIو CZI، در تمام ایستگاهها تقریبا برهم منطبق بوده و همبستگی بسیار خوبی به صورت دو به دو بین آنها مشاهده شد که برای شاخص MCZI اینگونه نبوده است. در روش موهان و رانگا چاریا، خصوصیات وقایع خشکسالی اعماز شروع، خاتمه، مدت و شدت برای تمام ایستگاهها تعیین شد. استفاده از این روش، برای تهیه نقشههای هممدت و همشدت خشکسالی(پهنهبندی خشکسالی)، به منظور تعیین مناطق مستعد خشکسالی و همچنین پیشبینی وضعیت آینده توصیه میشودشود.  



4- Standardized Precipitation Index                                                                                                   


5-Percent of Normal Index                                                                                                              


6- Deciles Index


7- China Z Index


8- Modified China Z Index


9- Z- Score Index


 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of meteorological drought Indixes in Mazandaran synoptic Stations

نویسندگان [English]

  • Valiallah Karimi 1
  • Mahmood Habibnejadrooshan 1
  • Alijan Abkar 2
چکیده [English]

Drought is caused decrease by of rainfall, runoff and soil moisture and also increase of air temperature and water table compared to long time average condition. Drought can be divided into four major groups of Meteorological, Hydrological, Agricultural and Social- economical which meteorological drought will be evaluated by rainfall values comparing with its average. In this study, by use of monthly rainfall data of  Babolsar, Noushahr and Ramsar synoptic Stations which are related to Mazandaran Meteorological Organization, Drought events was quantified by Standardized Precipitation Index(SPI), Percentage of Normal Index ( PNI), Deciles Index (DI), Chinese Z Index (CZI), Modified Chinese Z Index (MCZI) and Z- Score Index and Mohan & Rangacharia method. Results shows that PNI and DI in all stations have similar trends and the Curves of SPI, ZSI and CZI in all stations are well coincide with each other and have a very good fitness but MCZI.
In Mohan & Rangacharia method, drought events characteristics consists of commencement, termination, duration and intensity were determined for all stations. Applying this method for preparing iso-duration and iso- intensity maps of drought (Drought zoning ) for determination of the drought susceptible area and also forecasting the future condition  are recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought Indices
  • Drought Mapping
  • Drought Severity
  • meteorological drought
  • Monthly Rainfall

1. فرج زاده، م.، ع. ا. موحد دانش و ه. قائمی. 1374. خشکسالی در ایران با استفاده از شاخص های آماری. مجله دانش کشاورزی، جلد 5، شماره های 1و2، ص.ص.1 تا 50..

2. وفاخواه، م. و م. رجبی. 1384. کارآیی نمایه های خشکسالی هواشناسی برای پایش و ارزیابی خشکسالی های حوزه آبخیز
دریاچه های بختگان، طشک و مهارلو. مجله بیابان، جلد10، شماره 2، ص.ص 369 تا 383.

3. انصافی مقدم، ط. 1386. ارزیابی چند شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین مناسب ترین شاخص در حوضه دریاچه نمک. فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران،  شماره 14، جلد 2، ص.ص. 271 تا 288.

4. کریمی، و. 1377. بررسی خشکسالی های هواشناسی در استان فارس. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز. ص 127.

5. کریمی، و.، ع. ا. کامکار حقیقی، ع. ر. سپاسخواه و د. خلیلی. 1380. بررسی خشکسالی های هواشناسی در استان فارس. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، جلد 5، شمارع 4، ص.ص. 1 تا 10.

6. خلیلی، ع. و ج. بذرافشان. 1382. ارزیابی کارآیی چند نمایه خشکسالی هواشناسی در نمونه های اقلیمی مختلف ایران. مجله نیوار، جلدهای 48 و 49، ص.ص. 79 تا 93.

7. مرید، س.، ه. قائمی، م. مقدسی و ش. پایمزد. 1383. طراحی سیستم پایش خشکسالی برای استان تهران. طرح تحقیقاتی. وزارت نیرو.

8. Doupingy-Girux, L.A. 2001. Towards characterizing and planning for drought in Vermont- Part1: A climatological perspective. Journal of the American Water Resource Association. 37(3):505-524.

9. Gibbs, W.J. and J.V. Maher. 1967. Rainfall deciles as drought indicates. Bulletin No.48, Bureau of Meteorology, Melborne. 34-41.

10. Herbst, P.H., D.B. Bredencamp and H.M.G. Baker. 1966. A technique for the evaluation of drought from rainfall data. J. Hydrol., 4(4):264-272.

11. Kendall, M.G. and A. Stuart.1997. The advanced theory of statistics. Charles Griffin & Company: London, High Wycombe, 400–401.

12. Loukas, A., L. Vasiliades and N.R. Dalezios. 2003. Inter comparison of meteorological.

13. Mackee, B., T. Nolan, J. Dooesken and J. Kleist. 1995. Drought monitoring with multiple timescales. 9th. Conference on Applied Climatology. 15-20. 15-20 January, Boston, Massachusetts: 223-236 drought indices for drought assessment and monitoring in Greece, 8th International Conference on Environmental Science and Technology  Lemons Island, 8-10 September: 484- 491. 

14. Mohan, S. and N.C. Rangacharia. 1991. A modified method for drought identification. Hydrol. Sci. J., 36(1):11-21.

15. Palmer, W.C. 1965. Meteorological drought. USWB, Res. Paper No.45.

16. Wu, H., M.J. Hayes, A. Weiss and Q. Hu. 2001. An Evaluation of the standardized precipitation index, the china-z index and the statistical z-score. International Journal of Climatology,21:745-758.