بررسی و مقایسه کارایی چهار نمایه خشکسالی هواشناسی در مدیریت خطر خشکسالی‌های استان سیستان و بلوچستان

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشگاه، زابل، ایران

2 گروه محیط زیست، دانشگاه زابل، زابل، ایران

3 گروه محیط زیست، دانشگاه زابل، ایران

چکیده

مطالعه وضعیت خشکسالی در نواحی مختلف در تدوین طرح‌های مقابله با خشکسالی و مدیریت خطر آن از اهمیت زیادی برخوردار است. بارندگی یکی از مهم‌ترین متغیرهایی است که از آن در تعریف خشکسالی استفاده می‌شود. نمایه‌های مختلفی بر پایه بارش برای ارزیابی خشکسالی ارائه شده است. بررسی حالات وقوع همزمان طبقات هر نمایه معین خشکسالی می‌تواند معیار مناسبی برای ارزیابی تطابق نمایه‌ها باشد. هدف از این تحقیق بررسی کارایی نمایه‌های خشکسالی در استان سیستان و بلوچستان و انتخاب مناسب‌ترین نمایه می‌باشد. برای دست‌یابی به این هدف، با استفاده از داده‌های سالانه بارش از سال 1360 تا سال 1389 و  با استفاده از شاخص درصد از نرمال (PN)، دهک‌های بارندگی (DPI)، بارش استاندارد (SPI)، ناهنجاری‌های بارش (RAI) در هفت ایستگاه هواشناسی استان سیستان و بلوچستان خشکسالی مورد بررسی قرار گرفته و پهنه‌بندی گردید. جهت انتخاب مناسب‌ترین نمایه از ضریب همبستگی اسپرمن بین شاخص خشکسالی و تغییرات بارندگی در دوره آماری مورد مطالعه استفاده گردید. نتایج نشان داد، در شهرهای زهک، زابل، ایرانشهر و چابهار شاخص PN با ضریب همبستگی یک، در شهرهای زاهدان  و سراوان شاخص RAI  با ضریب 84/0 و 99/0 و در خاش شاخص SPI با ضریب همبستگی یک توانسته‌اند خشکسالی شدید و بسیار شدید را  نسبت به دیگر شاخص‌ها بهتر نشان دهند.  در ارزیابی روابط همبستگی نمایه‌های زوج شده PN-RAI، PN-SPI و SPI-RAI در اکثر ایستگاه‌ها در سطح اطمینان (01/0p<) از همبستگی بالایی نسبت به یکدیگر برخوردارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study and compare performance of four meteorological drought index in the risk management droughts in Sistan and Baluchestan province

نویسندگان [English]

  • Halimeh Piri 1
  • Vahid Rahdari 2
  • saeedeh maleki 3
2 Msc, Faculty member of Zabol‌ University
چکیده [English]

Study of drought situation is important in various areas in editor plans to deal with the drought and risk management. Rainfall is one of the most important variables that are used in defining drought. Several index is presented to assessment  for drought based on rainfall. Study simultaneous occurrence of certain classes of states of the drought index can be appropriate criterion for conformity assesment indicators. The purpose of this research  is study the performance indexes of drought in Sistan and Baluchestan province, and select the appropriate index. To achieve this goal, used of data annual rainfall from 1360 to 1389 and using an index of normal (PN), The rainfall deciles (DPI), the Standardized Precipitation (SPI), Precipitation anomalies (RAI) in 7 meteorological stations in Sistan and Baluchestan province, drought have been studied and was classified. To select the most appropriate index was used of sperman correlation coefficient between the index drought and rainfall changes in the period under study. Results showed that, in cities Zahak, Zabol, Iranshahr and Chabahar PN index with correlation coefficient (1), in the cities of Zahedan and Saravan RAI index by coefficient 0/84 and 0/99 and in Khash SPI index by correlation coefficient (1) could show very severe and extreme drought better than other indicators. In evaluating the correlation between paired indicators, PN-RAI, PN-SPI and SPI-RAI  have a high correlation to each other the Possibility level (p <0/01) in most of stations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought
  • the drought index (RAI
  • PN
  • DPI
  • SPI)
  • Sistan and Baluchestan
  • zonation

1. بانژاد، ح.، ح. زارع ابیانه، م. نظری‌فر و ا. سبزی‌پرور. 1385. بکارگیری شاخص بارش استاندارد (SPI) با روش‌های زمین آماری در تحلیل خشکسالی‌های هواشناسی استان همدان. مجله پژوهش کشاورزی، شماره 2، ص61-73.

2. بنی واهب، ع. ؛ ب.علیجانی. 1383. بررسی خشکسالی ، ترسالی، پیش بینی تغییرات اقلیمی منطقه بیرجند با استفاده از مدل‌های آماری. مجله پژوهشهای جغرافیایی ، شماره 45، ص 157-141.

3. پاپلی‌یزدی، م.ح. 1378. آیین‌های باران خواهی در زمان خشکسالی. فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات جغرافیایی، شماره 54 و 55، ص 211-186.

4. جوادی، م.ر.، م. باقری و ع. میرزا جان سمسار. 1390. بررسی و تحلیل وقوع خشکسالی و ترسالی‌های اقلیمی با استفاده از نمایه‌های درصد از نرمال بارندگی، ناهنجاری‌های بارش و معیار بارندگی سالانه در استان مرکزی. دومین همایش ملی مقابله با بیابان‌زایی و توسعه پایدار تالاب‌های کویری ایران، دانشگاه آزاد اسلامی اراک، ص131.

5. رحیم‌زاده ، ز.، ح. محمدزاده، ح. کاردان مقدم و ع. هوشمند. 1388. پهنه‌بندی خشکسالی با شاخص‌های SPI و CZI و استفاده از علم زمین آمار (مطالعه موردی استان خراسان جنوبی). نخستین کنفرانس ملی پژوهش‌های کاربردی منابع آب ایران، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، ص 340-332.

6. رضیئی، ط.، پ. دانش و ب. ثقفیان. 1386. بررسی الگوی زمانی و مکانی خشکسالی‌های هواشناسی در استان سیستان و بلوچستان. مجله علمی کشاورزی، جلد 30، شماره 1. ص 99-85.

7. زارع ابیانه، ح.، و ع. محبوبی. 1383. بررسی وضعیت خشکسالی و روند آن در منطقه همدان براساس شاخص‌های آماری خشکسالی. مجله پژوهش و سازندگی، شماره 64، ص 7-2.

8.  زارع ابیانه، ح.، و. یزدانی و خ. اژدری. 1388. مطالعه تطبیقی چهار نمایه خشکسالی هواشناسی بر پایه عملکرد نسبی محصول گندم دیم در استان همدان. مجله پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 69، ص49-35.

9. سبزی‌پرور، ع. و آ. کاظمی. 1389. ارزیابی تطبیقی هفت نمایه خشکسالی هواشناسی با استفاده از روش تحلیل خوشه‌ای. مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال دوازدهم، شماره 1، ص 97-111.

10. سلیمانی ساردو، ف.، س. سلطانی کوپایی و ع. سلاجقه. 1387. تحلیل گستره خشکسالی با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) در استان کرمان. اولین کنفرانس بین‌المللی بحران آب، دانشگاه زابل، 22-20 اسفند.

11. سیمانی، ن. 1390.بررسی و تحلیل وقوع پدیده‌های خشکسالی و ترسالی با استفاده از چند نمایه مبتنی بر بارش (مطالعه موردی؛ استان کرمان). دومین همایش ملی مقابله با بیابان زایی و توسعه پایدار تالاب‌های کویری ایران، دانشگاه آزاد اسلامی اراک، ص130.

12. صدر افشاری، س. و م. فیض‌اله‌پور. 1390. برآورد مقادیر خشکسالی ارومیه با استفاده از شاخص‌های SPI، DI،ZSI  و PN و مقایسه روش‌های فوق برای دستیابی به بهترین شاخص خشکسالی. دومین همایش ملی مقابله با بیابان‌زایی و توسعه پایدار تالاب‌های کویری ایران، دانشگاه آزاد اسلامی اراک، ص117.

13. فرج‌زاده اصل، م. 1375. خشکسالی و روش‌های مطالعه آن. مجله جنگل‌ها و مرتع شماره 32، ص 32-22.

14. قربانی، خ.، ع. خلیلی، ک. علوی پناه و غ. نخعی‌زاده. 1389. مطالعه تطبیقی نمایه‌های هواشناسی خشکسالی SIAP و SPI به روش داده کاوی در استان کرمانشاه. مجله آب و خاک، شماره 3، جلد 24، ص426-417.

15. عسکری‌زاده، م.، ف. زابلی عباسی، ش. ملبوسی و غ. فلاح قالهری. 1387. پهنه‌بندی شدت خشکسالی با استفاده از نمایه درصد از نرمال (PN) در استان خراسان رضوی. اولین کنفرانس بین‌المللی بحران آب، دانشگاه زابل، 22-20 اسفند.

16. محمدی مطلق، ر. 1389. کارایی نمایه‌های خشکسالی هواشناسی در مدیریت خطر خشکسالی‌های سه دهه اخیر در شیراز. دومین کنفرانس سراسری مدیریت جامع منابع آب، دانشگاه کرمان، 9-10 بهمن ماه.

17. نحوی‌نیا، م.ج.، س. نیک‌مهر، خ.ا. آلی، ه. رمضانی و ع. کلاهچی. 1387. تحلیل مکانی شاخص‌های خشکسالی SPI وSIAP   دراستان کرمان.  اولین کنفرانس بین‌المللی بحران آب، دانشگاه زابل، 22-20 اسفند.

18. یزدانی، و.، ح. زارع ابیانه و م. شادمانی. 1390. تحلیل فراوانی و پهنه‌بندی خشکسالی‌های ایران با کاربرد نمایه شاخص استاندارد شده بارش. مجله مهندسی منابع آب ، سال چهارم، ص 43-31.

19. Cancelliere, A., G. Mauro, B. Bonaccorso and G. Rossi. 2007. Drought forecasting using the Standarized Precipition Index.  Journal Water  Resourse  Manage,  21:801- 819.

20. Dupigny-Giroux,  L. 2001. Towards Characterizing and Planning for Drought in Vermont - Part I: A Climatologically Perspective. Journal of the Am. Water Res. Assoc., 37, 505-525.

21. Hong, W., M.J. Hayes, A. Welss and Q. Hu. 2001. An evaluation the standardized precipitation index, the china-z index and the statistical z-score. International Journal of Climatology,
21:745-758.

22. Karl, T.H.R. and  A.J. Kosciely. 1982. Drought in the United States.Journal of Climatology, 2:313-320.

23. Palmer, W.C. 1965. Meteorological Drought, U. S. Weather Bureau, Washington, D.C. 45.

24.Vicente-Serrano, S.M . and J.I. Lopez-Moreno. 2005.Hydrological response to different time scales of climatological drought: an evaluation of the standardized precipitation index in a mountainousmediterranean basin  Hydrology and Earth System Sciences Discussions , No 2.