مروری بر شاخص‌های خشکسالی و بررسی عملکرد آن‏‌ها

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 15، دوره 6، شماره 1 - شماره پیاپی 12، شهریور 1398، صفحه 103-112   

نوع مقاله: مروری

نویسندگان

میرحسن میریعقوب زاده^{* 1}؛ سید امین خسروی¹؛ مصطفی ذبیحی²

¹دانشگاه ارومیه

²دانشگاه تربیت مدرس، پردیس دانشگاهی نور

چکیده

ﺧﺸﮑﺴﺎﻟﯽ ﭘﺪﯾﺪه‏ای اﺟﺘﻨﺎب‏ﻧﺎﭘﺬﯾﺮ و از ﺟﻤﻠﻪ ﺑﻼﯾﺎﯾﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ آن را باید ﺑﺪون اﻣﮑﺎن ﭘﯿﺸﮕﯿﺮی ﺗﻠﻘﯽ ﻧﻤﻮد، اﻣﺎ ﻣﯽﺗﻮان اﯾﻦ ﭘﺪﯾﺪه را ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ و ﺳﺎﻣﺎﻧﺪﻫﯽ ﮐﺮد. به‏ طورکلی از دیدگاه اقلیمی خشکسالی به ‏نوعی انحراف از شرایط متوسط را بیان می‏‏‌کند. انواع خشکسالی شامل کشاورزی، هیدورلوژی و هواشناسی است که خشکسالی هواشناسی بیشتر از کشاورزی و هیدرولوژیکی به وقوع می‌‏پیوندد. ﺑﺮای ارزﯾﺎﺑﯽ ﮐﻤﯽ وﮐﯿﻔﯽ ﭘﺪﯾﺪه ﺧﺸﮑﺴﺎﻟﯽ از شاﺧﺺﻫﺎﯾﯽ ﺑﻪ‏ﻋﻨﻮان ﺷﺎﺧﺺﻫﺎی ﺧﺸﮑﺴﺎﻟﯽ در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﯿﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد. در این تحقیق باتوجه ‏‏به اهمیت خشکسالی هشت شاخص دهک‏‏‌های بارندگی (DPI)، شاخص شدت خشکسالی پالمر (PDSI)، شاخص درصد نرمال بارش (PNPI)، شاخص ذخیره آب سطحی (SWSI)، شاخص بارش مؤثر (SPI)، شاخص رطوبت زراعی (CMI)، شاخص خشکسالی احیایی (RDI) و شاخص ناهنجاری‏‏‌های بارندگی (RAI) ارزیابی شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌‏‏دهد، شاخص SPI دارای مزیت نسبی بالایی برای پایش خشکسالی می‌‏‏باشد. باتوجه ‏‏به اینکه شاخص RDI بر مبنای بارندگی و تبخیرتعرق پتانسیل محاسبه می‏‌شود نسبت به شاخص SPI که تنها بر مبنای بارندگی می‏‏‏‌باشد به متغیرها و تغییرات آب‏‏ وهوایی حساسیت بیشتری دارد. همچنین شاخص PNPI روشی ناکارآمد برای ارزیابی خشکسالی بوده و پیش‏بینی خشکسالی با‏توجه‏ به این شاخص خطاهای زیادی خواهد داشت. شاخص CMI محدود به استفاده در فصل رشد است. همچنین نمی‌‏‏تواند مدت زمان طولانی خشکسالی را تعیین کند.

کلیدواژه‌ها

خشکسالی؛ شاخص های خشکسالی؛ شاخص برتر

مراجع

انصافی‏ مقدم، ط. 1386. ارزیابی چند شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین مناسب‏ترین شاخص در حوضه دریاچه نمک. مجله تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 14(2): 277-281

ایران‌صالحوند، م.م. و مومنی، م. 1392. پهنه‏ بندی خشکسالی با شاخص ‏های (DI, ZCI , PNI , SPI, SPI) و دنباله ‏ها در شهرهای خوزستان در محیط GIS. فصلنامه جغرافیا و برنامه‌‏ریزی شهری چشم‏انداز زاگرس، 52(3): 35-37.

حسنی‏ها، ح. و صالحی، ز. ١٣٧٩. بررسی وضعیت خشکسالی بر اسـاس تعـدادی از شـاخص‏‏‏‌هـای آمـاری در اسـتان زنجـان. مجموعه مقالات اولین کنفرانس ملی مقابله با کم آبی و خشکسالی. دانشگاه شهید باهنرکرمان، ١: 17-27.

ﺧﻠﯿﻠﯽاﻗﺪم، ن.، ﻣﺴﺎﻋﺪی، اﻟﻒ. و ﻟﻄﯿﻔﯽ، ن. 1386. ﺑﺮرﺳﯽ ﺧﺸﮑﺴﺎﻟﯽ و روﻧﺪ وﻗﻮع آن در اروﻣﯿﻪ. ﻣﺠﻠﻪ ﻋﻠﻮم ﮐﺸـﺎورزی و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﯿﻌﯽ، 14(5): 146-156.

سرحدی، ع.، سلطانی، س. و مدرس، ر. 1388. ارزیابی و تحلیل گستره خشکسالی در استان اصفهان بر پایه چهار شـاخص مهـم خشکسالی. مجله منابع طبیعی ایران، 61(4): 570-575.

Barua S., Ng A.W.M. and Perera B.J.C. 2011. Comparative Evaluation of Drought Indices: A Case Study on The Yarra River Catchmentin Australia. Journal of Water ResourcesPlanning and Management, 137(2): 215-226.

Bordi I. and Sutera A. 2004. Drought variability and its climatic implications. Global and Planetary Change, 40(2): 115-127.

Gibbs W.J. and Maher J.V. 1967. Rainfall Deciles as Drought Indicators. Bureau of Meteorology.

Commonwealth of Australia, Melbourne, Australia, 48: 84Pages.

Guttman N.B. 1998. Comparing the palmer drought index and the standardized precipitation index. J. the Amer. Water Resour, 34(1): 121-131.

Mackee B.T., Nolan Dooesken J. and Kleist J. 1995. Drought monitoring with multiple timescales. 9thConference on Applied Climatology. 15-20. January, Boston, Massachusetts.

MacKee T.B., Doesken N.J. and Kleist J. 1993. The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales. Paper Presented at 8th Conference on Applied Climatology. American Meteorological Society, Anaheim, CA.

Maeda E.E., Wiberg D.A. and Pellikka P.K.E. 2010. Estimating refrence evapotranspiration using sensing empirical models in a region with limited data availability in Kenya. Applied Geography, 31(1): 251-258.

Meyer S.J. and Hubbard K.G. 1995. Extending the crop-specific drought index to soybean. 9th Conference on Applied Climatology. Dallas, TX. Meteorol. Soc., Boston.

Moreira E.E., Coelho C.A., Paulo A.A., Pereira L.S. and Mexia J.T. 2008. SPI-based Drought Category Prediction Using Loglinear Models. Journal of Hydrology, 354: 116-130.

Mostafavi Darani S.M., Khoshhal Dastjerdi J., Parandeh A. and Ghatrehsamani M. 2011. Drought monitoring in Esfahan province (IRAN) by comparison of Standard Precipitation Index (SPI) & econnaissance DroughtIndex(RDI). EMS Annual Meeting Abstracts, 8: 211-229.

NDMC. 2006. What is drought?, National Climatic Data Center. (accessed 22 April 2011).

Palmer W.C. 1965. Meteorological Drought. Research Paper No 45, office of climatology, U.S. Department of Commerce Weather Bureau, Washington, D.C.

Palmer W.C. 1968. Keeping track of crop moisture conditions, nationwide: The new crop moisture index. Weatherwise, 21(4): 156–161.

Panu U.S. and Sharma T.C. 2002. Challenge in Drought Research: Some Perspectives and Future Directions, Hydrological Science Journal, 47: 19-30.

Shafer B. and Dezman L. 1982. Development of a Surface Water Supply Index (SWSI) to assess the severity of drought conditions in snowpack runoff areas. Proceedings of the Western Snow Conference. (p. 164–175)

Smakhtin V.U. and hughes D.A. 2004. Review, Automated Estimation and Analyses of Drought Indices in south Asia. International Wter Management Institute. Colombo, Sri Lanka..

Tallaksen L.M. and Van Lanen H.A.J. 2004 Hydrological drought. Processes and estimation methods for streamflow and groundwater. Volume 48. Development in Water Science. Elsevier Science B.V., Amsterdam, the Netherlands. 48:

Tsakiris G., Pangalou D. and Vangelis H. 2004. Regional drought assessment based on the Reconnaissance Drought Index (RDI). Water Resource Manage, 21(5): 821–833.

Van Loon A.F. 2013. On the propagation of drought. Wageningen University.

Van-Rooy M.P. 1965. A Rainfall anomaly index (RAI) independent of time and space. Notos, 14: 43-48.

Wilhite D.A. and Glantz M.H. 1985. Understanding The Drought Phenomenon, The Role of Definitions. Water International, 10(3): 111-120.

Willeke G., Hosking J.R.M., Wallis J.R. and Guttman N.B. 1994. The National Drought Atlas. Institute for Water Resources Report, U.S. Army Corps of Engineers.

Zehtabian G.h., Karimi K., Nakhee Nejadfard S., Mirdashtvand M. and Khosravi H. 2013. ComparabilityAnalyses of the SPI and RDIMeteorological Drought Indices in South Khorasan province in Iran. International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 1(9): 981-992.