بررسی توزیع زمانی و مکانی خشکسالی هواشناسی در جنوب غرب کشور؛ مطالعه موردی حوضه کرخه

نویسندگان

1 پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران، ایران،

2 استادیار پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری،

3 مربی پژوهشی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

چکیده

 در این پژوهش شدت، تداوم‌ و بزرگی‌ خشکسالی‌ و تغییرات مکانی و زمانی آن در حوضه کرخه با استفاده از نمایه­های بارش استاندارد (SPI) و Z مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج این پژوهش روند تغییرات مقادیر Z و SPI یک ماهه در همه ایستگاه­ها به خوبی از یکدیگر پیروی می­کنند، لذا از هر دو نمایه  برای بررسی روند خشکسالی پایه زمانی یک ماهه حوضه می‌توان استفاده کرد. با وجود این، نتایج نشان داد در مقادیر مثبت و منفی نمایه Z عدم قرینگی وجود دارد لذا قابلیت مقایسه شدت خشکسالی و ترسالی در بین ایستگاه­ها را از بین می­برد. هم­چنین بر اساس روند تغییرات زمانی سری­های SPI در ایستگاه­های مختلف در برخی موارد دوره­های خشک و تر در سرتاسر حوضه همزمان روی نداده و نیز شدت خشکسالی و یا ترسالی از ایستگاهی به ایستگاه دیگر تغییر یافته است. بر اساس روند تغییرات زمانی SPI سه ماهه در ایستگاه­ها، در سال‌های متعددی اغلب ایستگاه‌های حوضه، دوره‌های خشک کوتاه مدتی را تجربه کرده‌اند که بر کشاورزی تأثیر قابل توجه دارد. همچنین، با افزایش مقیاس زمانی SPI، زمان آغاز و پایان دوره‌های خشک و تر در ایستگاه‌ها کمتر با یکدیگر هم‌خوانی داشته­اند. نتایج تحقیق همچنین نشان داد این حوضه بین 20 تا 23 دوره خشکسالی کوتاه مدت را طی این مدت تجربه کرده که در برخی موارد بین  9 تا 11 ماه تداوم داشته‌اند. بررسی سری­های زمانی SPI با پایه 12 ماهه نشان داد این محدوده 7 تا 10 خشکسالی مهم و بلند مدت را پشت سر گذاشته است. همچنین، بیشترین فراوانی رویداد‌های خشکسالی در ماه اکتبر و بین 11 تا 14 مورد در نیمه جنوب شرقی و بخش غربی حوضه روی داده است.  در ماه نوامبر نیز حاشیه شمالی و شمال غربی و حاشیه جنوبی منطقه با 20 تا 24 مورد خشکسالی بیشترین فراوانی را داشته ولی در ماه‌های آوریل و می نیمه شمالی بیشترین فراوانی را تجربه نموده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on Spatio-temporal Variability of Meteorological Drought in Southwestern Iran(case study in Karkheh basin)

نویسندگان [English]

  • Jahangir Porhemat 1
  • Tayeb razi 2
  • Sima Rahimibandarabadi 3
1 Associate Prof., Soil Conservation and Watershed Management Institute
2 Assistant Prof., Soil Conservation and Watershed Management Institute
چکیده [English]

Drought charachteristics including severity, duration and magnitude and the associated spatio-temporal variability in Karkheh basin was investigated using Standardized precipitation index (SPI) for the period 1965-2000. The results showed that the time variability of SPI series strongly co-vary accros the basin resulting in simultaniusely occurring dry and wet spells in the considered stations though the they may differ regarding to drought severity.  Regarding to SPI on 3 month time scale it was found that most of the stations has experienced dry spells in 1966-67, 1970-71, 1973, 1977-78, 1984, 1991, 1995 and 1998-2000 which were very important for the basin regarding agricultural point of view. Though the short dry spells most often occur simultaneously in all stations when shorter SPI time scales are considered, but they are less concordance regarding the initiation and termination of drought when SPI time scale increased. The results also indicate that the basin has experienced between 20 and 23 dry spells among which some last between 9 and 11 months. A survey on SPI series at 12 month time scale also showed that the basin experienced between 7 to 10 long lasting drought events. The most frequent drought events in October (between 11 and 14 cases) were occurred in southeastern and wetern parts of the basin. In November, the northern, northwestern and southern parts of the basin are the regions that frequently hitted by drought ranging between 20 and 24 events. In April and May the northern part of the basin has experienced the most frequent drought events. Overall, it can be concluded that the northen and southern parts of the basin are the more prone areas to frequent drought events.

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Drought
  • drought spatio-temporal pattern
  • Karkhe basin
  • SPI
  • Z index

 

اختری، ر. ا.، م. ح. مهدیان. 1385. تحلیل مکانی شاخص‌های خشکسالی EDI، SPI  در استان تهران. مجله تحقیقات منابع آب ایران، شماره 3، ص27-39.

گل محمدی، م. 1388. اثر تغییر اقلیم بر شدت و فراوانی خشکسالی در دوره‌های آتی با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (SPI). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، مجتمع اموزشی ابوریحان، گروه امورفنی کشاورزی. رشته مهندسی کشاورزی-مهندسی منابع آب.

لشنی زند، م. و ع. ر. تلوری. 1383. بررسی خشکسالی اقلیمی و امکان پیش بینی آن در شش حوضه واقع در غرب و شمال غرب ایران. تحقیقات جغرافیایی، بهار 1383، شماره 72، ص 86-73.

محمد خ. گ.،  س. م. ر. بهبهانی و ع. رحیمی خوب. 1386. ارزیابی تخمینگرهای ژئواستاتیستیکی به منظور تحلیل مکانی شاخص خشکسالی SPI (مطالعه موردی حوزه آبریز کرخه) (پایان‌نامه کارشناسی ارشد). دانشگاه تهران، مجتمع اموزشی ابوریحان، گروه آبیاری و زهکشی، مهندسی کشاورزی آبیاری وزهکشی.

محسن ق. و س. اسلامیان. 1386. پایش و پهنه بندی خشکسالی هواشناسی در حوضه آبخیز کرخه با استفاده از شاخص بارش استاندارد. چهارمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران مدیریت حوزه های آبخیز.

مرید س.، م. مقدسی، ش. پایمزد و ه. قائمی. 1384. طرح تحقیقاتی: طراحی سیستم پایش خشکسالی استان تهران، وزارت نیرو.

Beran, M. A. and J. A. Rodier. 1985. Hydrological aspects of drought. UNBSCO-WMO, Studies and Reports in Hydrology no. 39, UNESCO, Paris, France.

Bonaccorso, B., I. Bordi, A. Cancelliere, G. Rossi and A. Sutera. (2003). Spatial variability of drought: an analysis of the SPI in Sicily. Water Resour Manag, 17:273–296

Bordi, I. and A. Sutera. (2002). An analysis of drought in Italy in the last fifty years. Nuovo Cimento C 25C:185–206.

Bordi, I., K. Fraedrich, J. Jianman, and A. Sutera. 2003. Dry and wet periods in Eastern China watersheds: patterns and predictability. Journal Lake Science, 15: 56-67.

Bordi, I., K. Fraedrich, J. M. Jiang, and A. Sutera. (2004). Spatio-temporal variability of dry and wet periods in eastern China. Theor Appl Climatol 79:81–91

Dalezios, N. R., A. Loukas, L. Vasiliades and E. Liakopoulos. 2000. Severity duration frequency analysis of droughts andwet periods in Greece. Hydrol. Sci., 45(5):751-768.

Gibbs, W. J., and J. V. Maher. 1967. Rainfall deciles as drought indicators. Bulletin No. 48, Bur. Met., Australia, 84 pp.

Guttman, N. B. 1999. Accepting the standardised precipitation index, a calculation algorithm. J Am Water Resour Assn, 35:311–322

Hayes, M. J., M. D. Svoboda, D. A. Wilhite, and O. V. Vanyarkho. 1999. Monitoring the 1996 drought using the standardized precipitation index. Bull Amer Meteor Soc 80:429–438.

Hisdal, H. and L. M. Tallaksen. 2000. Drought event definition. ARIDE Technical Report no. 6. University of Oslo, Oslo, Norway.

Lana, X., C. Serra and A. Burgueño. 2001. Patterns of monthly rainfall shortage and excess in terms of the standardized precipitation index for Catalonia (NE Spain). Int. J. Climatol 21:1669–1691.

Lioyd-Hughes, B., and M. A. Saunders. 2002. A drought climatology for Europe. Int. J. Climatol 22: 1571–1592.

McKee, T. B., N. J. Doesken, and J. Kleist. 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales. In: Proceedings of the 8th conference on applied climatology, 17–22 January, Anaheim, CA, Am Meteor Soc, Boston, MA, 179–184.

Palmer, W. C. 1968, Keeping track of crop moisture conditions, Nationwide: The new crop moisture index. Weatherwise, 21: 156-161.

Paulo, A. A. and L. S. Pereira. 2006. Drought concepts and characterization: comparing drought indices applied at local and regional scales. Water Int. 31(1):37–49

 Raziei, T., B. Saghafian, A. A. Paulo,  L. S. Pereira and I. Bordi.  2009. Spatial Patterns and Temporal Variability of Drought in Western Iran. Water Resources Management , Volume 23, Number 3, 439-455

Szalai, S. and C. Szinell. 2000. Comparison of two drought indices for drought monitoring in Hungary- A case study, In Drought and Drought Mitigation in Europe, Vogt JV, Somma F (eds), Kluwer: Dordrecht, 161-166.

Thompson S.. 1999. Hydrology for water management. Prentice Hall Inc., pp. 287-308.

Tsakiris. G. and H. Vangelis. 2004. Towards a drought watch system based on spatial SPI. Water Resour Manag, 18:1–12.

Vicente-Serrano, S. M., J. C. González-Hidalgo, M. De Luis and J. Raventós. 2004. Drought patterns in the Mediterranean area: the Valencia region (eastern Spain). Clim Res 26:5–15.

Wilhite, D. A.. 1997. Responding to drought: common threads from the past, visions for the future. J. Amer Water Resour Assoc 33:951–959.

Wilhite, D. A. and M. H. Glantz. 1985. Understanding the drought: phenomenon: the role of definitions. Water Internationa 10:111-120