پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 664 |
| تعداد مقالات | 9,701 |
| تعداد مشاهده مقاله | 69,072,340 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 48,505,129 |
تحلیل روند خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص SPI در منطقه دامغان | ||
| اقلیم و بوم سازگان مناطق خشک و نیمه خشک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 04 تیر 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/ceasr.2025.37883.1051 | ||
| نویسندگان | ||
| مهین خسروی* 1؛ صغری پودینه2 | ||
| 1دانشجوی پسادکتری | ||
| 2دانشجو | ||
| تاریخ دریافت: 05 خرداد 1404، تاریخ بازنگری: 25 خرداد 1404، تاریخ پذیرش: 04 اسفند 1404 | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: خشکسالی هواشناسی، به عنوان چالشی کلیدی در مناطق نیمه‌خشک، کشاورزی، منابع آب، و اکوسیستم‌های استان سمنان را تهدید می‌کند. حوضه دامغان‌رود، به دلیل اقلیم خشک و وابستگی به بارش‌های فصلی، در برابر نوسانات اقلیمی آسیب‌پذیر است. این مطالعه با هدف تحلیل چندمقیاسی خشکسالی در این حوضه با استفاده از شاخص بارش استانداردشده (SPI) در یک دوره سی‌ساله انجام شد. داده‌های بارش ماهانه از سه ایستگاه هواشناسی (کشاورزی دیم، انتقالی، خشک) برای بررسی الگوهای خشکسالی در مقیاس‌های کوتاه‌مدت، میان‌مدت، و بلندمدت تحلیل شد تا چارچوبی برای پایش خشکسالی ارائه شود. مواد و روش: داده‌های ماهانه بارش از سه ایستگاه هواشناسی در منطقه دامغان، که نشان‌دهنده کاربری‌های مختلف زمین و میکرواقلیم‌ها هستند، از سال 1990 تا2020 جمع‌آوری شدند. کیفیت داده‌ها با استفاده از آزمون‌های آماری شامل نرمال بودن (شاپیرو-ویلک)، همگنی (پتیت) و تشخیص داده‌های پرت (روشIQR ) بررسی شد و ناهنجاری‌ها از طریق درون‌یابی اصلاح شدند. شاخص SPI در مقیاس‌های 1، 3، 6، 12، 24، 48 ماهه با استفاده از توزیع گاما که از طریق برآورد حداکثر درست‌نمایی تنظیم شده بود، محاسبه شد و سپس به توزیع نرمال استاندارد تبدیل شد تا دوره‌های خشک (SPI < -1) و مرطوب (SPI > 1) شناسایی شوند. تحلیل‌ها با استفاده از نرم‌افزار R برای اطمینان از دقت محاسباتی انجام شدند. تغییرات مکانی با مقایسه نتایج ایستگاه‌ها بر اساس خصوصیات منطقه‌ای (توپوگرافی، کاربری زمین) ارزیابی شد. نتایج و بحث: تحلیل شاخص SPI، تنوع قابل‌ملاحظه‌ای در الگوهای خشکسالی بین سه ایستگاه را نشان داد که عمدتاً به تفاوت‌های میکروکلیمایی و کاربری اراضی نسبت داده می‌شود. ایستگاه دامغان، واقع در منطقه‌ای با کشاورزی دیم، خشکسالی‌های کوتاه‌مدت را در اواخر زمستان و بهار نشان داد. این دوره‌ها، که با مراحل کاشت محصولات کلیدی مانند گندم و جو هم‌زمان هستند، می‌تواندً بهره‌وری کشاورزی را کاهش داده و برنامه‌ریزی زراعی را مختل کند. ایستگاه فولادمحله، در ناحیه‌ای انتقالی، خشکسالی‌های پاییزی و زمستانی را نشان داد که رطوبت خاک را برای کشت غلات و حبوبات کاهش داده و نیاز به آبیاری تکمیلی را افزایش داده است. ایستگاه چهارده دامغان، در منطقه‌ای خشک‌تر و حساس از نظر زیست‌محیطی، خشکسالی‌های بهاری و اوایل تابستان را تجربه کرده است که میتواند به کاهش پوشش گیاهی منجر شود. در مطالعه‌ای در مناطق نیمه خشک ایران (Bazrafshan et al. 2019) نتایج مشابهی را گزارش نمودند. در مقیاس‌های میان‌مدت (6 و 12 ماهه)، هر سه ایستگاه دوره‌های خشکی پایداری را ثبت کردند که میتواند به کاهش منابع آب سطحی و زیرزمینی منجر شود. در مقیاس بلندمدت (24 ماهه)، خشکسالی‌های شدید اما با فراوانی کم مشاهده شد که پایداری اکوسیستم‌های وابسته به آبزیرزمینی را تهدید می‌کند. این تنوع الگوها اهمیت مدیریت منطقه‌محور منابع آب را برجسته می‌سازد از محدودیتهای موجود در این تحقیق تعداد محدود ایستگاه‌های هواشناسی است، که وضوح مکانی مطالعه را کاهش داد. تمرکز بر بارش و نبود داده‌های دما، تبخیر ودادههای اجتماعی- اقتصادی تحلیل جامع خشکسالی را محدود کرده است. پیشنهاد می‌شود در مطالعات آتی از داده‌های ماهواره‌ای (TRMM، GPM)، شاخص SPEI و مدل‌های هیدرولوژیکی (SWAT، CMIP6) استفاده شود. نتیجه‌گیری: تحلیل SPI در دوره‌های بازگشت مختلف، آسیب‌پذیری منطقه دامغان را به خشکسالی‌های هواشناسی تأیید کرد. الگوهای خشکسالی، مناطق کشاورزی، انتقالی و خشک را به‌طور متفاوتی تحت تأثیر قرار می‌دهند که نشاندهندهی ضرورت مدیریت آب منطقه‌محور است. بنابراین، پایش پیشرفته، مدل‌سازی تلفیقی وپیادهسازی روشهای سازگار با اقلیم برای پایداری منابع آب و کشاورزی ضروری است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| خشکسالی هواشناسی؛ شاخص بارش استاندارد؛ حوضه دامغان‌رود؛ الگوهای مکانی-زمانی؛ مدیریت آب | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Trend Analysis of Meteorological Drought Using SPI in Damghan Region | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction and Objectives: Meteorological drought is a critical issue in semi-arid regions, impacting agriculture, water resources, and ecosystems. The Damghanrud Basin in Semnan Province, with its arid climate and reliance on seasonal rainfall, is highly vulnerable to climatic variability. This study aimed to assess multi-scale drought patterns using the Standardized Precipitation Index (SPI) over a 30-year period. Materials and Methods: Monthly precipitation data (1990–2020) from three meteorological stations representing different land uses and microclimates were analyzed. Data quality was tested using the Shapiro–Wilk test (normality), Pettitt test (homogeneity), and IQR method (outlier detection). Anomalies were corrected by interpolation. SPI values were calculated at 1-, 3-, 6-, 12-, 24-, and 48-month scales using a gamma distribution and converted to standard normal. Drought (SPI < -1) and wet (SPI > 1) periods were identified in R software. Spatial variability was assessed based on topography and land use. Results and Discussion: Drought patterns varied across stations due to microclimatic and land use differences. Damghan station showed short-term droughts in late winter–spring, affecting planting. Fooladmahaleh experienced autumn–winter droughts, reducing soil moisture. Chahardeh Damghan, in a drier zone, had spring–summer droughts impacting vegetation. Medium-term droughts were persistent, and long-term droughts, while rare, were severe—posing risks to groundwater-dependent ecosystems. Limitations include limited station data and lack of temperature or socio-economic variables. Conclusion: SPI analysis confirmed Damghan’s drought vulnerability. The diverse drought effects highlight the need for localized water management. Future studies should use satellite data, multiple drought indices, and hydrological models for improved drought assessment. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Meteorological Drought, Standardized Precipitation Index, Damghanroud Watershed, Spatial-Temporal Patterns, Water Management | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 146 |
||