پایش خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص SPI (مطالعه موردی: استان لرستان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان

2 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان

چکیده

در مطالعه حاضر از شاخص استاندارد شده بارش (SPI)، به عنوان سنجه‌ای جهت پایش خشکسالی هواشناسی استفاده شد. بزرگی، مساحت تحت پوشش، میزان بارش و فراوانی خشکسالی (در یک دوره آماری 46 ساله) برای 13 ایستگاه باران‌سنجی استان لرستان در 5 مقیاس زمانی (3، 6، 12، 24 و 48 ماهه) تعیین گردید. رخدادهای خشکسالی بر اساس منحنی‌های تداوم- مساحت- فراوانی (DAF) و شدت- مساحت- فراوانی (SAF) دسته‌بندی و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که طولانی‌ترین دوره خشکسالی 11 ماهه در طی دوره 12 ماهه در همه ایستگاه‌ها (به ‌جز کهمان) رخ داد و در شدیدترین دوره خشکسالی‌ها به ترتیب در ایستگاه‌های کشور، دورود و کاکارضا به میزان 4/24، 4/23 و 1/22 میلی‌متر کمبود بارندگی اتفاق افتاد. بررسی منحنی‌های DAF و SAF نشان داد که بیش‌ترین سطح منطقه دارای کم‌ترین فراوانی نسبی خشکسالی و بزرگی کم با سطح تأثیر 45 درصد است. بررسی دوره بازگشت خشکسالی‌های شدید در ایستگاه‌ها نشان داد که خشکسالی‌های شدید با دوره بازگشت 500 ماهه (احتمال 2/0 درصد) برای همه مقیاس‌ها اتفاق خواهد افتاد. نتایج این پژوهش می‌تواند برای پایش خشکسالی در مناطق مختلف استان مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of meteorological droughts using SPI index (Case study: Lorestan Province)

نویسندگان [English]

  • Hassan Torabi 1
  • Reza Dehghani 2
1 Associate Professor of Water Engineering , Faculty of Agriculture, University of Lorestan, Khorramabad, Iran
2 Ph.D. Student of Water Structure, Faculty of Agriculture, University of Lorestan, Khorramabad, Iran
چکیده [English]

In the present study the meteorological drought was analyzed using the Standardized Precipitation Index (SPI). Also the severity, area, and drought frequency data in a network consisting  13 rain gauge stations of Lorestan province during a 46 years period were analyzed  in 5 time scales (3, 6, 12, 24 and 48 months). Drought events were characterized using duration-area- frequency (DAF) and severity-area-frequency (SAF) curves. Results showed that for the 12-month time scale, a11-month drought has occurred at all stations (expect for Kahman station) and the most severe droughts with 24.4, 23.4 and 22.1 mm of rainfall were observed in Keshvar, Dorood and Kaka Raza stations. The DAF and SAF curves showed that the largest area of the region have the lowest relative frequency of drought and small magnitude with 45% percentage area. Results indicate that severe drought with 500 month return period (probability of 0.2) would occur in all time scales. The findings of this study may be used for improved drought monitoring across the province.

کلیدواژه‌ها [English]

  • DAF
  • SAF
  • meteorological drought
  • Index
Akbari, H., Rakhshandehroo, G.R., Sharifloo, A.H., Ostadzadeh, E. 2015. Drought Analysis Based on Standardized Precipitation Index (SPI) and Streamflow Drought Index (SDI) in Chenar Rahdar River Basin, Southern Iran. Watershed Management Symposium.
Alizadeh, A. 2007. Applied Hydrology. Ferdowsi University of Mashhad, 11th edition, 237 pages. (in Farsi)
Doustan, R. 2014. Analysis of the Iran droughts in the Past half century. Journal of Climate Research, 23(3): 1-18. (in Farsi)
Hayes, M. 1999. Drought index, Climate impacts specialist. National Drought mitigation Center NOAA.
Hejazi zadeh, Z., Parvin, N. 2006. Precipitation modeling and prediction using SARIMA models and drought monitoring using BMI and PDRI index in Urmia Lake Basin. Journal of Geographical research, 87(1):97-124. (In Farsi)
Karimi, M., Shahedi K., Byzedi, M. 2015. Analysis of Hydrological Drought using Constant Threshold Level Method (Case study: Karkheh River Basin, Iran). Journal of Watershed Management Research 6(11): 59-72. (in Farsi)
Lein, J. 2003. Integrated Environmental Planning. Black well scinse Inc U.S.A.
Loukas A., Vasiliades L. 2004. Probabilistic analysis of drought spatiotemporal characteristics in Thessaly region, Greece. Natural Hazards and Earth System Sciences, 4: 719–731.
Masodian, A. 2010. Iran's Weather. Sharia tous     publishing house. (in Farsi)
Mohammadi, Z. 2012. Survey of Hydrological drought using SWSI (Case study: Zayanderood dam basin). Master's thesis in synoptic climatology. University of Esfahan. (in Farsi)
Mostafazadrh, R., ZAbihi,M. 2016. Comparison of SPI and SPEI indices to meteorological drought assessment using R programming (Case study: Kurdistan Province). Journal of earth and space physics, 42(3): 633-643. (in Farsi)
Mumtaz, A., Ravinesh C, D., Tek, M., Nathan D. 2019. Improving SPI-derived drought forecasts incorporating synoptic-scale climate indices in multi-phase multivariate empirical mode decomposition model hybridized with simulated annealing and kernel ridge regression algorithms. Journal of Hydrology, 576: 164-184.
Naserzadeh, M., Ahmadi, A. 2013. Investigation of Meteorological Drought Indices performance in Assessing and Mapping of Drought in Qazvin Province. Journal of Applied researches in Geographical Sciences, 12(27): 162-192. (in Farsi)
Thakur, A., Choudhary, S., Singh, A. 2019. Drought Characterization using Standardized Precipitation Index for Ajmer, Rajasthan, India. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 8(2): 2726-2732.