پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شمارهها | 691 |
| تعداد مقالات | 10,035 |
| تعداد مشاهده مقاله | 71,040,113 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 62,489,643 |
تحلیل و مقایسة شاخصهای SPI و SPEI در ارزیابی خشکسالی هواشناسی (مطالعه موردی: غرب ایران) | ||
| اقلیم و بوم سازگان مناطق خشک و نیمه خشک | ||
| مقاله 5، دوره 2، شماره 2 - شماره پیاپی 3، دی 1404، صفحه 75-97 اصل مقاله (1.98 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/ceasr.2025.31743.1020 | ||
| نویسندگان | ||
| افسانه حیدری* 1؛ محمد رحیمی2 | ||
| 1گروه آموزشی بیابان زدایی-دانشکده کویر شناسی-دانشگاه سمنان-سمنان-ایران | ||
| 2استاد، گروه بیابان زدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 26 شهریور 1402، تاریخ بازنگری: 09 دی 1404، تاریخ پذیرش: 09 دی 1404 | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: خشکسالی پدیدهای اقلیمی است که به طور دورهای به دلیل کمبود رطوبت ناشی از کاهش بارندگیها به وقوع میپیوندد و به دلیل تبعات گسترده اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی، از مهمترین بلایای طبیعی به شمار میرود. ارزیابی دقیق خشکسالی برای برنامهریزی و مدیریت منابع آب امری ضروری است. در میان شاخصهای متعدد خشکسالی، شاخص استاندارد شده بارش (SPI) به دلیل سادگی و وابستگی تنها به دادههای بارش، و شاخص استاندارد شده بارش و تبخیر-تعرق (SPEI) به دلیل درنظرگیری همزمان بارش و دما (تبخیر-تعرق)، از پرکاربردترین شاخصها هستند. هدف اصلی این پژوهش، مقایسه عملکرد و الگوی وقوع خشکسالی بر اساس این دو شاخص در مقیاسهای زمانی مختلف در غرب ایران، به عنوان یکی از مناطق مهم و نسبتاً پربارش کشور، است. مواد و روشها: این مطالعه در غرب ایران (شامل استانهای ایلام، لرستان، کردستان، کرمانشاه و همدان) انجام شد. از دادههای ماهانه دمای کمینه، بیشینه و بارش 32 ایستگاه هواشناسی در یک دوره 30 ساله (2017- 1988) استفاده گردید. پس از بازسازی و کنترل کیفی دادهها، تبخیر-تعرق پتانسیل به روش هارگریوز-سامانی محاسبه شد. شاخصهای SPI و SPEI در مقیاسهای زمانی یک، شش و دوازده ماهه برای کل دوره 30 ساله و نیز دو زیردوره 15 ساله (2002-1988 و 2017-2003) محاسبه گردید. محاسبه SPI با استفاده از نرمافزار SPI_SL_6 و برازش توزیع گاما بر دادههای بارش انجام شد. برای محاسبه SPEI، از تفاضل بارش و تبخیر-تعرق (D = P - PET) استفاده و سپس بر روی این دادهها توزیع لجستیک عمومی برازش داده شد. پهنهبندی مکانی نتایج با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تحلیل همبستگی بین دو شاخص با نرمافزار SPSS انجام گرفت. یافتهها: نتایج نشان داد که در دوره 30 ساله، منطقه در هفت سال (1990، 1995، 1996، 1998، 2007، 2010، 2017) با خشکسالی فراگیر مواجه بوده است. بر اساس SPI چهار سال (1994، 2000، 2009، 2015) و بر اساس SPEI شش سال (1992، 1993، 1994، 2009، 2013، 2015) ترسالی فراگیر رخ داده است. شاخص SPEI دورههای طولانیتر و شدیدتری از خشکسالی را نسبت به SPI در اکثر ایستگاهها نشان داد که حاکی از تأثیر مهم عامل دما و تبخیر-تعرق است. در مقیاس ماهانه، در دوره 2017-2003، شاخص SPEI پنج ماه (ژانویه، سپتامبر، اکتبر، نوامبر، دسامبر) را دارای خشکسالی فراگیر نشان داد، در حالی که SPI تنها دو ماه (اکتبر و دسامبر) را در این شرایط شناسایی کرد. تحلیل همبستگی رابطه معنیداری را بین دو شاخص تأیید نمود. بالاترین ضریب همبستگی در مقیاس سالانه برای دوره 2017-2003 (0.938) و در مقیاس ماهانه متعلق به ماههای فوریه (0.945) و ژانویه (0.908) در دوره 2002-1988 بود. پایینترین همبستگی نیز در ماههای نوامبر و اکتبر مشاهده شد. نتیجهگیری: به طور کلی، شاخص SPEI به دلیل درنظرگیری توأم بارش و دما، حساسیت بیشتری به خشکسالی به ویژه در شرایط افزایش دما نشان میدهد و دورههای خشک طولانیتر و شدیدتری را شناسایی میکند. با این وجود، وجود همبستگی قوی در مقیاسهای زمانی طولانیمدت (شش ماهه و یکساله) بین دو شاخص، امکان استفاده از شاخص سادهتر SPI را در مناطق فاقد دادههای دمایی قابل اطمینان فراهم میسازد. با توجه به تغییرات اقلیمی و روند افزایش دما، استفاده از شاخص SPEI برای پایش و ارزیابی خشکسالی در منطقه غرب ایران و مناطق مشابه، نتایج واقعبینانهتری ارائه خواهد داد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| خشکسالی هواشناسی؛ شاخص استاندارد شده بارش SPI؛ شاخص استاندارد شده بارش و تبخیر- تعرق SPEI؛ غرب ایران؛ دادههای ایستگاهی دما؛ دادههای ایستگاهی بارش | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Analysis and comparison of SPI and SPEI indices in meteorological drought assessment ) Case study: West of Iran( | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammad Rahimi2؛ | ||
| 2Professor of Climatology, Department of Combat to Desertification, Faculty of Desert Studies, Semnan University, Semnan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objectives: Drought is a recurring climatic phenomenon triggered by a moisture deficit due to below-normal precipitation, with extensive economic, social, and environmental consequences, ranking it among the most significant natural hazards. Accurate drought assessment is crucial for water resource planning and management. Among various drought indices, the Standardized Precipitation Index (SPI), relying solely on precipitation data, and the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI), which incorporates both precipitation and temperature (evapotranspiration), are widely used. This research aims to compare the performance and patterns of drought occurrence based on these two indices across different time scales in western Iran, a relatively high-precipitation and crucial region of the country. Materials and Methods: This study was conducted in western Iran, encompassing the provinces of Ilam, Lorestan, Kurdistan, Kermanshah, and Hamadan. Monthly minimum and maximum temperature and precipitation data from 32 synoptic stations over a 30-year period (1988-2017) were utilized. After data quality control and reconstruction, potential evapotranspiration (PET) was calculated using the Hargreaves-Samani method. The SPI and SPEI were computed for 1-, 6-, and 12-month time scales for the entire 30-year period and two 15-year sub-periods (1988-2002 and 2003-2017). SPI calculation was performed using SPI_SL_6 software, fitting a gamma distribution to the precipitation data. For SPEI calculation, the difference between precipitation and PET (D = P - PET) was used, and a generalized logistic distribution was fitted to the D values. The spatial distribution of the results was mapped using a Geographic Information System (GIS), and the correlation between the two indices was analyzed using SPSS software. Results: The findings indicated that during the 30-year period, the region experienced widespread drought in seven years (1990, 1995, 1996, 1998, 2007, 2010, 2017). Based on SPI, four years (1994, 2000, 2009, 2015) had widespread wet periods, whereas SPEI identified six years (1992, 1993, 1994, 2009, 2013, 2015). The SPEI index revealed longer and more severe drought periods compared to SPI at most stations, underscoring the significant role of temperature and evapotranspiration. On a monthly scale, during the 2003-2017 period, SPEI identified five months (January, September, October, November, December) with widespread drought, while SPI detected only two months (October and December). Correlation analysis confirmed a significant relationship between the two indices. The highest correlation coefficient at the annual scale was for the 2003-2017 period (0.938), and at the monthly scale, it belonged to February (0.945) and January (0.908) during the 1988-2002 period. The lowest correlations were observed in November and October. Conclusion: In general, the SPEI index, by concurrently considering precipitation and temperature, demonstrates greater sensitivity to drought, particularly under warming conditions, and identifies longer and more severe dry periods. However, the strong correlation between the two indices at longer time scales (6-month and 12-month) justifies the use of the simpler SPI index in regions lacking reliable temperature data. Given climate change and the increasing temperature trend, employing the SPEI index for drought monitoring and assessment in western Iran and similar regions will yield more realistic results. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Meteorological drought, Standardized Precipitation Index (SPI), Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI), West of Iran, Station Data of Temperature, Station Data of Precipitation | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 194 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 65 |
||