تحلیل شدت- مدت- فراوانی خشکسالی و روند تغییر بارش در شیراز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه فسا، شهر فسا، ایران.

2 شجوی کارشناسی ارشد عمران آب و سازه هیدرولیکی، دانشکده مهندسی آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز،

3 استادیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه فسا، شهر فسا

چکیده

خشکسالی یکی از پدیده­های طبیعی است که به بارش کمتر از معمول اطلاق شده و در هر رژیم آب و هوایی امکان رخ دادن آن وجود دارد. در پژوهش حاضر از شاخص بارش استاندارد شده(SPI)  در مقیاس زمانی 1، 3 و 12 ماهه به منظور تعیین شدت، مدت و فراوانی خشکسالی­های اخیر در ایستگاه سینوپتیک شیراز استفاده شد و آزمون من کندال دنباله­ای به منظور تحلیل روند تغییرات بارش در مقیاس­های سالانه و فصلی در بازه زمانی 1392-1363 به­کار گرفته شد. نتایج به­دست آمده بیانگر افزایش شدت، دوام و فراوانی خشکسالی­ها و تمایل سال­های نرمال به خشکی می­باشد. بزرگ­ترین خشکسالی مربوط به بازه زمانی 1387-1386 با مدت دوام 16 ماه و حداکثر شدت مشاهده شده 57/2- می­باشد. از آنجا که روند منفی بارش در مقیاس سالانه و در فصول زمستان و بهار وجود داشته ولی در سطح خطای 5 درصد معنی­دار نشده­اند و نیز میانگین بارش دهه اخیر در حدود 100 میلی­متر نسبت به دهه­های قبل کاهش داشته است، از میانگین­های متحرک 10 ساله آزمون روندیابی استفاده گردید. نتیجه آن­که به­دلیل اثر­پذیری کم میانگین­های متحرک از یک سال تر یا خشک، روند تغییرات با دقت بالایی تعیین گردید و مشخص شد که در بارش زمستانه و سالانه با دقت 99/99 درصد در میانگین­های 10 ساله روند منفی وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد شدت روند منفی بارش زمستانه، بیشتر از شدت کاهش بارش سالانه می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis of Intensity- Duration and Frequency of Drought and Trend of Precipitation Changes in the Shiraz Synoptic Station (Iran)

نویسندگان [English]

  • mehdi bahrami 1
  • mohammad Tavakolsadrabadi 2
  • , Abdol Rassoul Zarei 3
1 Assistant professor in Department of water engineering. Faculty of Agricultural Science. Fasa University, Iran
2 Graduate Student of Civil Engineering, Faculty of Water Engineering, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran.( Former Student of Water and Sciences Engineering of Fasa University)
3 Assistant professor in Department of Rang and Watershed Management. Faculty of Agricultural Science. Fasa University, Iran.
چکیده [English]

Drought is a phenomenon refers to precipitation less than normal value which is possible in any climate and geographic location. In this study, the Standardized Precipitation Index on a scale of 1, 3 and 12 months used to determine the intensity, duration and frequencies of Shiraz droughts and the graphical mann-kendall test used to analyze the shifts or possible trends in both annual and seasonal time scales. The data used was monthly precipitation data of Shiraz synoptic station ranged from 1984 to 2013. Results indicated the increase in the intensity, duration and the frequency of droughts and trend of normal years to drought. Also the drought of 1386-1387 was the biggest with the duration of 16 months and the maximum intensity of -2.57. Since the negative trend of annual and seasonal precipitation scales is not statistically significant at 5% level, the trend of decadal moving averages was applied to examine the whole trend. Due to the low variability of decadal moving average from fluctuations, the trends were determined in high confidence level. Results indicated that precipitation averages decreased by 100 mm in the last ten years and negative trends were identified with high confidence of 99.99% in annual scale and winter. Also, results showed that negative slope of winter precipitation trend line is steeper than reduction of annual precipitation.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • mann-kendall test
  • moving average
  • Shiraz Station
  • Standardized precipitation index
بذرافشان، ج. 1381. مطالعه تطبیقی برخی شاخص­های خشکسالی هواشناسی در چند نمونه اقلیمی ایران، پایانامه کارشناسی­ارشد هواشناسی کشاورزی، دانشگاه تهران.
جهاندیده، م.، ا. شیروانی. 1391. تحلیل روند برای زیرسری­های زمانی بارش دراستان فارس، مجله­ی مهندسی منابع آب، سال پنجم.
حسن­لی، ع. 1390. تغییرات اقلیمی و پیامدهای آن بر منابع آب و محیط زیست. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.
 کتیرایی، پ.، س. حجام.، پ. ایران­نژاد. 1386. سهم تغییرات فراوانی و شدت بارش روزانه در روند بارش در ایران طی دوره 1960 تا 2001. مجله فیزیک زمین و فضا، جلد 33. شماره 1.
مرادی، ح. ر.، م. رجبی.، م. فرج­زاده. 1386. تحلیل روند و خصوصیات مکانی شدت خشکسالی­های استان فارس، فصلنامه تحقیقات مرتع و بیابان ایران، جلد 14، شماره 1.
Bates, B. C., Z. W. Kundzewicz., S. Wu. and J. P. Palutikof. 2008. Climate Change and Water’. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva: IPCC Secretariat.
Hayes, M. J., M. D, Svoboda., D. A, Wilhite. and O. V, Vanyarkho. 1999. Monitoring the 1996 drought using the Standardized Precipitation Index. BAMS 80 429-438.
Hirsh, R. M. and J. R. Slack. 1984. A non parametric trend test for seasonal data with serial dependence .Water Resources Research. 20.
Kendall, M. G. 1975. Rank Correlation Methods, 4th ed., Charles Griffin: London.
Mann, H. B. 1945. Nonparametric tests against trend, Econometrical 13, 245-259.
McKee, T. B., N. J. Doesken. and J. Kleist. 1993. The relationship of drought frequency and duration of time scales. Eighth Conference on Applied Climatology, American Meteorological Society, Jan17-23, 1993, Anaheim CA, pp. 179-186.
McKee, T. B., N. J. Doesken. and J. Kleist. 1995. Drought monitoring with multiple time scales. Ninth Conference on Applied Climatology, American Meteorological Society, Jan15-20, 1995, Dallas TX, pp. 233-236.
Modarres, R. and  V. P. R. Silva. 2007. Rainfall trends in arid and semi- aridregions of Iran. Journal of Arid Environments.
Noohi, K. and A. Asgari. 2006. Study of Drought and Return Priod Drought in Qum Region, Agricultural Aridity and Drought, Scientific and Extension Quarterly, Hahad Agriculture, No. 15. pp. 47-64.
Pittock, B. 2003. Climate change: an Australian guide to the science and potential impacts, Australian Greenhouse Office, Canberra.
Zareiee, A. R., M. Masoudi and A. R. Mahmodi. 2014.  Analyzing spatial pattern of drought changes in Iran, using standardized precipitation index (SPI), Journal of ecology, environment and ecology. 20 (2). pp. (427-432)