مقایسه شاخص‌های RDI و SPI برای تحلیل خشکسالی در مقیاس ایستگاهی با تکیه بر خشکسالی کشاورزی (مطالعه موردی: قزوین و تاکستان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی آب

چکیده

شاخص SPI علیرغم سادگی و فراگیر بودن آن نمی‌تواند بدون آزمون دیگر شاخص‌ها برای شرایط مختلف آب و هوایی به عنوان شاخصی ملی پذیرفته شود. شاخص RDI با همان ساختار SPI به علت بهر‌ه‌گیری از تبخیر و تعرق پتانسیل در ساختار خود برای ارزیابی خشکسالی کشاورزی و هیدرولوژیکی از قابلیت‌های ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. در این تحقیق، دو شاخص مزبور به صورت موردی بر روی دو ایستگاه در دشت قزوین مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که تفاوت معنی‌داری میان دو شاخص در ارزیابی و پایش خشکسالی وجود ندارد ولی شاخص RDI در مورد خشکسالی‌های بسیار شدید از حساسیت بیشتری برخوردار می باشد. به نظر می‌رسد که در ارتباط با خشکسالی کشاورزی، درصورت موجود بودن آمار دراز مدت، شاخص RDI موفق‌تر از SPI عمل می‌نماید. براساس نتایج بدست آمده، قزوین خشکسالی‌های کشاورزی بسیار شدیدی را تجربه نموده چنانکه در طول 60 سال گذشته حداقل یکبار خشکسالی با دوره بازگشت 50 سال و دو بار نزدیک به 25 ساله را تجربه نموده است . این امر وضعیت بحرانی کشت دیم متکی بر رطوبت خاک ناشی از باران و لزوم توجه به کشت آبی را گوشزد می‌نماید. در عین حال ارزیابی هر دو شاخص از خشکسالی هیدرولوژیکی با توجه به اینکه پس از هر بار خشکسالی شدید منطقه دوره مرطوب مناسبی را تجربه ننموده، وضعیت شکننده منابع آب منطقه را نشان می‌دهد.  این موضوع لزوم تقویت سیستم منابع آب منطقه و جلوگیری ازانتقال آب به استانهای تهران و گیلان را خاطر نشان می‌سازد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of SPI and RDI in drought analysis in local scale with emphasizing on agricultural drought (Case study: Qazvin and Takestan)

نویسنده [English]

  • Alireza Shokoohi
چکیده [English]

The SPI index in spite of its simplicity could not be accepted as a national index for evaluating the drought condition of different climates in Iran. The RDI index with the same structure as the SPI but using PET has outstanding features for agricultural and hydrological drought recognition. In this research, the two indices were applied to evaluate the drought condition of Qazvin and Takestan. The results do not show sharp differences between the two indices with respect to the drought analysis, but the RDI showed more sensitivity to extreme conditions.  It seems that the RDI is more powerful than the SPI in agricultural drought recognition. According to the achievements, Qazvin has experienced extreme drought from agricultural point of view which emphasize the inherent risk of rainfed farming in this area. In the meanwhile, both the two indices illustrated the fragile condition of the region based on their evaluation of the hydrological drought which in turn shows the necessity of empowering the water resources system in the region and stopping the water delivery toward neighboring regions like Tehran and Guilan provinces

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought Indices
  • SPI
  • RDI
  • Agricultural and hydrological drought
  • Qazvin

1- رضیئی، ط؛ ع. شکوهی. 1390. شناسایی برازنده تابع توزیع احتمال بر داد ه های بارش مناطق مختلف آب و هوایی در مقیاس های زمانی مختلف (SPI) ایران به منظور محاسبه نمایه بارش استاندارد. اولین کنفرانس ملی خشکسالی و تغییر اقلیم ایران، کرج، ایران، ص 39-28.

2- رمضانی اعتدالی، ه؛ ع. لیاقت؛ م. پارسی نژاد؛ م. رمضانی اعتدالی. بررسی وضعیت خشکسالی کشاورزی بر اساس رطوبت خاک در ایستگاه سینوپتیک قزوین. مجله پژوهش آب در کشاورزی، جلد 26، شماره 1، ص 93-83.

3- Angledis, P.; F. Maris,; N. Kotsovinos,; V. Hrissanthou. 2012. Computation of drought index SPI with alternative distribution functions. Water resources management, DOI 10.1007/s11269-012-0026-0.

4- Borg, D.S. 2009. An application of drought indices in Malta, Case study. European Water, 25/26:25-38.

5- Edossa, D.; M. Babel; A. Gupta. 2010. Drought analysis in the Awash river basin, Ethiopia. Water resources management, 24:1441-1460.

6- Guttman, N.; J. Wallis; J. Hosking. 1992. Spatial compatibility of the palmer drought severity index. Water resources bulletin, 28(6): 1111-1119.

7-  Hayes, M. 2004. Drought indices. National drought mitigation center. http://www.drought.unl.edu/whatis/indices.htm.

8- Hong, W.; M.J. Hayes; D.A. Wilhite; M.D. Svoboda. 2005. Int. J. of Climatology, 25:505-520.

9- Jamshidi, H.; D. Khalili; M. Rezaeian Zadeh; E. Zia Hosseinipour. 2011. Assessment and Comparison of SPI and RDI Meteorological Drought Indices in Selected Synoptic Stations of Iran. World Environmental and Water Resources Congress, May 22-26, 2011. Palm Springs, California, United States.

10- McKee, T., N. Doesken; J. Kleist; 1995. Drought monitoring with multiple time scales. Reprints. 9th conference on applied climatology, 15-20 Jan. Dallas, 233-236.

11-  McKee, T.B.; N.J. Doesken; J. Kliest. 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales. Proc. of the 8th Conference on Applied Climatology, American Meteorological Society, Boston, 179–184.

12- Paulo, A.; L.S. Pereira. 2006. Drought concept and characterization: Computing drought indices. Applied at local and regional scales. Water International, 31(1):37-49.

13- Richard, R.;J. Heim.. 2002. A review of twentieth- century drought indices used in the United States. American meteorological society, 1149-1166.

14- Rossi, G.; M. Benedini; G. Tsakiris; S. Giakoumakis. 1992. On regional drought estimation and analysis. Water resources management, 6:249-277

15- Tigkas, D. 2008, Drought characterization and monitoring in region of Greece, European water, 23/24: 29-33.

16-  Tsakiris, G.; D. Pangalou; H. Vangelis. 2007. Regional drought assessment based on Reconiassance Drought Index (RDI). Water resources management, 21:821-833.

17- Tsakiris, G.; D. Tigkas. 2007. Assessment of drought consequences in agriculture using RDI. In the proceeding of 5th national conference of agricultural engineering, Larissa, 18-20 Oct. 2007, 353-360.

18- Tsakiris, G.; H. Vangelis. 2005. Establishing a drought index incorporating evapotranspiration. European Water, 9/10:3-11.

19- Wilhite, D.A.; M.J.Hayes; M.D. Svodoba. 2000. Drought monitoring and assessment in the U.S. In: Voght JV, Somma F (eds.) Drought and drought mitigation in Europe. Kluwer, Dordrecht.