شاخص بارش استاندارد (SPI)

هدف از انجام این پژوهش، پایش و پهنه بندی خشکسالی های بلندمدت ایران زمین است. از آنجاکه شاخص بارش استانداردشده (SPI) به تحلیل گر امکان می دهد تا تعداد وقوع خشکسالی را در مقیاس های زمانی مختلف تعیین کند و با برازش خشکسالی ها بر تابع چگالی احتمال، تحلیل فراوانی را روی آن انجام دهد، مزیت بهتری برای انتخاب و اجرا دارد. در این پژوهش از داده های آماری هفتاد ایستگاهی استفاد شد که دوره آماری سی سال به بالا داشتند و با به کارگیری نمایه SPI در بازه های زمانی دوازده و بیست وچهارماهه، داده ها مورد بررسی و تجزیه وتحلیل قرار گرفتند. برای تحلیل فضایی با استفاده از روش های زمین آمار، نقشه های پهنه بندی خشکسالی ها در محیط ArcGis ترسیم شدند. نتایج پژوهش نشان می دهد که در بازه دوازده ماهه قسمت های شرق، جنوب غرب، غرب و مرکز کشور، خشکسالی ها بسیار شدید و شدید است، اما در مناطق شمال شرق، شمال غرب و شمال کشور خشکسالی ها متوسط و ملایم است. در بازه بیست وچهارماهه غرب، شرق، جنوب شرق، جنوب و مرکز کشور خشکسالی ها بسیار شدید و شدید است.

در سال های اخیر بررسی اثر تغییر اقلیم و پیش بینی خشکسالی ها در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بسیار مورد توجه قرار گرفته است . در تحقیق حاضر ابتدا تغییرات احتمالی اقلیم روی دما و بارش حوزه آبخیز ملایر در دوره آماری 1992- 2014 بررسی و پیش بینی های ماهانه، فصلی و سالانه برای دوره آماری (2021-2030) تحت سه سناریوی A2، B1 و A1B با استفاده از مدل گردش عمومی HadCM3 انجام و برای ریز مقیاس نمایی از مدل LARS- WG و از سری زمانی ARIMA ضربی و معیارهای AIC و SBC و آزمون پرت-مانتو در پیش بینی بارش و از شاخص های SPI ،SDI برای پیش بینی خشکسالی برای دوره (1397-1418) ایستگاه های هیدرومتری مرویل، پیهان و وسج استفاده شده است. نتایج حاصله حاکی از افزایش بارش و دما در هر سه مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه در دوره آینده بوده و نشان می دهد که بزرگترین خشکسالی هواشناسی برای دوره پایه در سال 79- 1378 به میزان 96/1- رخ داده و در سال 18- 1417 به میزان 4/2-رخ می دهد. بررسی ها نشان داد که شدت وقوع خشکسالی های متوسط و شدید در دوره آماری آینده در ایستگاه های مرویل، پیهان و وسج افزایش می یابد و سبب کاهش دبی و خشکسالی هیدرولوژیکی می شود. نتایج حاصله بیانگر این است که به علت متغیر بودن میزان بارش و میانگین دمای هوا روند تغییرات خشکسالی ها در ماه های مختلف یکسان نبوده و طول دوره ، شدت و فراوانی خشکسالی در ماه ها و سال های مختلف متفاوت می باشد. بررسی مقادیر همبستگی (r) و میانگین مربعات خطا ( MSE ) بین مقادیر مشاهداتی و محاسباتی دبی و بارش در ایستگاه های مورد مطالعه بیانگر توانمندی بالای مدل ARIMA در شبیه سازی دبی ماهانه می باشد و می توان از آن در سایر حوزه های آبخیزکشور استفاده نمود.