شاخص SPImod

خشک سالی پدیده ای اقلیمی است که به کندی شروع شده و دارای طبیعت پنهانی است. مدت زمان وقوع آن طولانی و خسارت های ناشی از آن در بخش های مختلف به صورت تدریجی ظاهر می شود؛ بنابراین، ارزیابی و بررسی خشک سالی در برنامه ریزی و اجرای طرح های مقابله با آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در سال های اخیر، استفاده از شاخص های خشک سالی ترکیبی متفاوتی موردتوجه محققین قرار گرفته است. در این مطالعه، خشک سالی های دشت شهرکرد واقع در استان چهارمحال و بختیاری در یک دوره ی آماری 31 ساله (1394-1364) با استفاده از یک شاخص خشک سالی ترکیبی (CDI) جدید که حاصل ترکیب سه مؤلفه ی شاخص خشک سالی منبع آب زیرزمینی (GRI)، شاخص بارش استانداردشده ی اصلاحی (SPImod) و تبخیر-تعرق پتانسیل (ETP) است، موردبررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شاخص GRI نشان می دهند که در ابتدای دوره ی آماری (1364) تا اواسط 1378، بلندترین دوره ی ترسالی به وقوع پیوسته و تا سال 1378 وضعیت آبخوان شهرکرد مناسب بوده است، ولی از آذرماه 1387 طولانی ترین دوره ی خشک سالی شروع و تا انتهای دوره ی آماری (1394) ادامه یافته است. نتایج حاصل از بررسی خشک سالی آب زیرزمینی با شاخص GRI نشان دهنده ی افزایش خشک سالی آب های زیرزمینی در سال های اخیر است که دلیل اصلی آن، افزایش میزان برداشت از سفره به دلیل توسعه ی کشاورزی می باشد. نتایج حاصل از شاخص CDI نشان می دهد به طورکلی دشت شهرکرد در فاصله زمانی سال های 1364 تا 1378 با ترسالی هایی مواجه بوده، ولی از سال 1387 تا انتهای دوره ی آماری موردمطالعه (1394) دچار خشک سالی های پی در پی و شدیدی شده است. ازآنجایی که شاخص مزبور خشک سالی های هواشناختی و آب زیرزمینی را به طور هم زمان در محدوده ی موردمطالعه موردبررسی قرار می دهد، می تواند اطلاعات مفیدی در اختیار مدیران و برنامه ریزان منابع آب این دشت قرار دهد. 

خشک سالی ها پدیده های حدی هستند که بر اساس خصوصیات تداوم در زمان و با توجه به اثرات مکانی آن ها توصیف می شوند و می توانند در هر وضعیت اقلیمی رخ دهند. شناخت و رفتار خشک سالی ها که ارتباط تنگاتنگ و بی واسطه ای با مدیریت منابع آب دارد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف اصلی این مطالعه، ارزیابی ریسک خشک سالی با استفاده از توابع مفصل، در تحلیل دومتغیره پدیده ی خشک سالی در شرق کشور است. بدین منظور، ابتدا با استفاده از شاخص بارش استانداردشده ی اصلاحی (SPImod) خصوصیات خشک سالی شامل شدت و مدت استخراج گردید. در ادامه جهت ارزیابی ریسک خشک سالی و تحلیل دومتغیره ی آن، عملکرد 9 تابع مفصل کلایتون، علی-میخائیل-حق، فارلی-گامبل-مورگنسترن، فرانک، گامبل، گامبل-هوگارد، پلاکت، فیلیپ-گامبل و جوئی برازش بر داده های شدت و مدت خشک سالی مورد آزمون قرار گرفت. جهت تشخیص تابع مفصل برتر از معیارهای آکائیکه، حداکثر درست نمایی و ضریب نش-ساتکلیف استفاده گردید. نتایج نشان داد که توابع توزیع گاما و نمایی به عنوان توابع توزیع حاشیه ای برتر به ترتیب برای متغیرهای شدت و مدت خشک سالی شناسایی شدند و ضریب نش-ساتکلیف در محدوده ی 76/0 تا 99/0، میانگین مربعات خطا در محدوده ی 007/0 تا 034/0، جهت تعیین تابع مفصل برتر به دست آمد که تابع مفصل جوئی تابع برتر برای ایجاد توزیع دومتغیره در منطقه ی موردمطالعه شناخته شد. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی ریسک خشک سالی با استفاده از دوره ی بازگشت توأم نشان داد که بیش ترین خطر ریسک مربوط به ایستگاه های بجنورد، سبزوار، تربت حیدریه و مشهد است؛ به طوری که در ایستگاه سبزوار حدود 53 درصد از کل ماه ها در طی دوره ی آماری خشک بوده است و برای ایستگاه بجنورد حدود 55 درصد است. نتایج حاصل از تحلیل ریسک بر مبنای دوره ی بازگشت و توابع مفصل می تواند اطلاعات مفیدی را در اختیار برنامه ریزان منابع آب، مسائل زیست محیطی، کشاورزان قرار دهد.