DROUGHT


انصاري، حسین ( 1382 )، پایشو پهنه بندي خشکسالی با استفاده از منطق فازي و سیستم اطلاعات جغرافیائی،رساله دکتري آبیاري گرایشآبیاري و زهکشی، دانشکده کشاورزي، دانشگاه تربیتمدرس. 2. حسینی زارع، نادر و نغمه سعادتی ( 1380 )؛ اثرات خشکسالی بر کیفیتمنابع آب رو دخانه اي کارون و دز در استان خوزستان؛ مجموعه مقالات اولین کنفرانسملی بررسی راهکارهاي مقابله با بحران آب، جلد سوم، دانشگاه زابل. 3. خوش اخلاق، فرامرز ( 1377 )؛ تحقیق در خشکسالی هاي فراگیر ایران با استفاده تحلیل هاي سینوپتیکی، رساله دکتراي اقلیم شناسی، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه تبریز. 4. رضائی پژند، حجت و میترا مهدي پور ( 1380 )؛ تحلیل خشکسالی و پیشبینی بارندگی چهار سال آینده شهر زابل؛ مجموعه مقالات اولین کنفرانسملی بررسی راهکارهاي مقابله با بحران آب، جلد سوم، دانشگاه زابل. 5. زاهدي کلاکی، ابراهیم ( 1383 )؛ بررسی اثرات خشکسالی بر کمیت و کیفیت منابع آب شهرستان بهشهر، پایان نامه کارشناسی ارشد اقلیم شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی. 6. عزیزي، قاسم ( 1378 )؛ ال نینو و دوره هاي خشکسالی – ترسالی در ایران؛ پژوهش هاي جغرافیایی، شماره 38 ، مؤسسه جغرافیاي دانشگاه تهران. . 7. علیزاده، امین ( 1373 )؛ گرم شدن جهانی و پیامدهاي هیدرولوژیکی؛ مجله نیوار، شماره 22 8. غیور، حسنعلی ( 1375 )؛ شدت، مساحت و فراوانی خشکسالی در ایران، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 45 ، مشهد. 9. فرج زاده، منوچهر ( 1374 )، تحلیل و پیشبینی خشکسالی در ایران، رساله دکتراي اقلیم شناسی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه تربیتمدرس. 10 . کیخائی، فاطمه و کورشمحمدي ( 1379 )؛ جایگاه خشکسالی در سیستان و بررسی روند آن از دیدگاه کشاورزي؛ اولین کنفرانسملی بررسی راهکارهاي مقابله با کم آبی و خشکسالی، جلد دوم، جهاد دانشگاهی دانشگاه شهید باهنر کرمان. 11 . مقدم، حسین، جواد بداق جمالی، سهیلا جوانمرد، عبدالرضا مهدویان و لیلی خزانه داري ( 1380 )؛ پایشخشکسالی بر اساسنمایه دهکها و نرمال در استان سیستان و بلوچستان؛ مجموعه مقالاتاولین کنفرانسملی بررسی راهکارهاي مقابله با بحران ،SPI آب، جلد سوم، دانشگاه زابل. 12 . منیري، جلال ( 1383 )؛ مطالعه ویژگی هاي آب و هوائی حوضه آبریز دریاچه ارومیه جهت تحلیل دوره هاي خشکسالی، پایان نامه کارشناسی ارشد اقلیم شناسی، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه تبریز. 13 . مهدوي، محمد ( 1381 )؛ هیدرولوژي کاربردي؛ جلد اول و دوم، انتشارات دانشگاه تهران. 14 . مهدویان، عبدالرضا، جواد بداق جمالی، _______حسین موقر مقدم، سارا خجسته، علی قیامی، جواد احمدیان، حسن عراقی، حمید عظیمی و فاطمه فدائی وطن ( 1380 )؛ بررسی روش هاي مختلف پهنه بندي اقلیمی استان سیستان و بلوچستان و ارتباط آن با خشکسالی؛ مجموعه مقالات اولین کنفرانسملی بررسی راهکارهاي مقابله با بحران آب، جلد سوم، دانشگاه زابل. 15 . ناظم السادات، سید محمد جعفر و احمد رضا قاسمی ( 1380 )؛ خشکسالی و بارندگی مازاد استان سیستان و بلوچستان و ارتباط آن با پدیده ال نینو – نوسان جنوبی؛ مجموعه مقالات اولین کنفرانسملی بررسی راهکارهاي مقابله با بحران آب، جلد سوم، دانشگاه زابل.   بارندگي از عوامل جوي ميباشد كه تغي يرات آ ن از روند خاصي پيروي نمي كند وعوامل زيادي از قبيل ، توپوگرافي ،دوري ونزديكي از منابع آبي ،عرض جغرافيايي … در تغييرات آن دخيل ميباشند وهمچنين روند تغييرات روزانه ،ماهانه وسالانه با روز ، ماه وسال قبل ارتباطي ندارد واز بارش كم يا زياد آن در يك روز نمي توان در مورد آيند پيش بيني نمود. مقدمه: خشکسالی یکی از بلایاي طبیعی است که صدمات فراوانی به زندگی انسان و اکوسیستم هاي طبیعی و کشاورزي وارد می آورد. خشکسالی پدیده اي است که تدریجاً و طی یک دوره نسبتاً طولانی و در گستره وسیعی از طبیعت اتفاق می افتد. خشکسالی، پدیده اي اقلیمی است که وقوع آن در اغلب مناطق اجتناب ناپذیر است و در مناطقی نظیر کشورمان که در کمربند خشک و یا نیمه خشک جهان قرار دارند، شدید، گسترده و مخرب می باشد با توجه به موقعیت اقلیمی و جغرافیایی کشورمان که در منطقه خشک و نیمه خشک جهان قرار دارد استقرار نظام جامع مدیریت ریسک خشکسالی ، یکی از الزامات اولیه و ضروري تلقی می شود تا بتوان با برنامه ریزي اصولی، اثرات اقتصادي، اجتماعی و زیست محیطی این پدیده را به حداقل ممکن تقلیل داد. وقایع آب و هوایی همواره زندگی کل موجودات زنده را تحت تاثیر قرار میدهد. یکی از مهمترین این رخدادها خشکسالی است. خشکسالی میتواند در کلیه مناطق کره زمین بروز نماید اما در مناطق خشک و نیمه خشک تاثیرات شدیدتري برجا میگذارد. تعریف خشکسالی خشکسالی پدیدهاي است که در اثر تغییرات الگویی آب و هوایی ناشی از کاهش نزولات جوي کمتر از حد معمول خود به خود بوجود میآید و ادامه آن موجب عدم تعادل هیدرولوژیکی و اکولوژیکی حوضه میشود. از یک دیدگاه جامع خشکسالی را میتوان معلول یک دوره شرایط هواي خشک غیر عادي دانست که به اندازه کافی دوام داشته باشد تا عدم تعادل جدي در وضعیت هیدرولوژیکی یک ناحیه ایجاد کند. مفهوم خشکسالی: خشکسالی حالتی نرمال و مستمر از اقلیم است . گرچه بسیاري به اشتباه آن را واقعه اي تصادفی و نادر می پندارند .این پدیده تقریباً در تمامی مناطق اقلیمی رخ می دهد ، گرچه مشخصات آن از یک منطقه به منطقه دیگر کاملاً تفاوت می کند.  خشکسالی یک اختلال موقتی است و با خشکی تفاوت دارد چرا که خشکی صرفاً محدود به مناطقی با بارندگی اندك است و حالتی دائمی از اقلیم می باشد . خشکسالی جزء بلایاي طبیعی نامحسوس است. گر چه تعاریف متفاوتی براي این پدیده ارائه شده لیکن در کل حاصل کمبود بارش در طی یک دوره ممتد زمانی معمولاً یک فصل یا بیشتر می باشد. این کمبود منجر به نقصان آب براي برخی فعالیت ها، گروهها و یا یک بخش زیست محیطی می شود. خشکسالی بایستی در رابطه با برخی شرایط متوسط درازمدت از موازنه مابین بارش و تبخیر و تعرق درنظر گرفته شود، معمولاً در هر منطقه اي یک شرایط خاص بعنوان نرمال تعریف می شود. به علت تعدد عوا مل موثر در وقوع پدیده خشکسالی، تعریف آن کار چندان ساده ای نمی باشد(1) از طرف دیگر پژوهشگران مختلف از دیدگاه های تخصصی متفاوتی به آن می نگرند . دراین رابطه هواشناسان عموماً خشکسالی را به عنوان دوره ای در نظر می گیرند که در طول آن بارش به طور قابل ملاحظه ای کمتر از میزانی باشد که به طور متعار ف ریزش می کند ، که البته این تابع موقعیت مکانی و فصلی نیز می باشد. دانشمندان علوم کشاورزی، خشکسالی را بیشتر از نقطه نظر حیات گیاهی و نظارت بر مقدار رطوبت خاک در نظر گرفته و در نتیجه برای آنها یک دوره فاقد بارش در صورتیکه رطوبت خاک در حد مناسبی باشد چند ان مهم نیست . اما رطوبت خاک و بارش در یک ارتباط تنگا تنگ با هم قرار دارند . از دیدگاه هیدرولوژیست ها خشکسالی صرفاً در کاهش جریان رود خانه ها و افت سطح آب زیر زمینی تظاهر می کند که داده های اصلی آن جریانات سطح الارضی و زیر زمینی می باشد(1) بنابراین لازم ا ست با اثرات خشکسال ی و پ یامدهای ناش ی از آن آشنا ش ویم تا بتوان یم خطر خشکسال ی را مورد بررسی و ارز یابی قرار دهیم. برای رس یدن به ا ین هدف لازم است انواع شاخصها ی خشکسا لی را مورد بررس ی و سنجش قرار داد . تعیین شاخصها ی مناسب و قابل اطم ینان بطوریکه بتوانند خشکسال ی را بطو موثر و مطلوب ی برآورد نمایند، نیز از طریق مقایسه بین این شاخصها امکان پذیر می باشد.     پیامد اثرات خشکسالی پیامد اثرات توأم ان ناشی از خشکسال ی ها ی هواشناس ی، کشاورز ی و هیدرولوژیک ی تفاوت ها ی آنها را بیشتر آشکار م ی کند(2). زمانی که خشکسال ی آغاز م ی شود، بخش کشاورزی بدلیل وابستگ ی بیش از حد به  ذخیره رطوبت ی خاک ، معمولاً نخستین بخش ی است که تحت تأثیر قرار م ی گیرد . در ط ی دوره ها ی ممتد خشکی، چنانچه کمبود بارش ادامه یابد ، رطوبت خاک به سرعت تخلیه م ی شود. یک خشکسالی کوتاه مدت که 3 تا 6 ماه به طول م ی انجامد بسته به خصوصیات هیدرولوژیک ی سیستم و نیازها ی مصرف آب ، احتمالاً تأثیرات اندک ی بر این بخش ها به همراه دارد . زما نی که بارش به حالت نرمال بر گشته و شرایط خشکسال ی هواشناسی پایان م ی پذیرد ، تا زمان احیاء مجدد منابع آبها ی سطح ی و زیرسطح ی، پیامدها ی سوء این پدیده ادامه م ی یابد . در ابتدا ذخایر رطوبت خاک از دست رفته و به دنبال آن جریانهای سطحی، مخازن و دریاچه ها و آبها ی زیرزمینی تحلیل میرود. ممکن است اثرات خشکسا لی در بخش کشاورز ی به دلیل وابستگ ی آن به رطوبت خاک ، سریعاً از بین برود لیکن د ر سایر بخش ها که متک ی به ذخایر سطحی و یا زیرسطح ی آب هستند ، تا ماهها یا حت ی سالها طول بکشد. استفاده کنندگان از آبهای زیرزمینی که معمولاً آخرین افراد ی هستند که به هنگام بروز خشکسال ی تحت تأثیر آن قرار م ی گیرند ، دیرتر از سایرین بازگشت به وضعیت عاد ی سطح آب زیرزمینی را تجربه م ی کنند . طول دوره تجدید ذخیره منبع ، تابع ی از شدت و تداوم خشکسال ی و مقدار بارش دریافتی است(2). در دهههای اخیر در میان حوادث طبیعی که جمعیت های ان سانی را تحت تأثیر قرار داده اند ، تعداد و فراوانی پدیده های خشکسالی بیش از سایر حوادث بوده است . هر خشکسالی دارای 4 خصوصیت عمده می باشد که عبارتند از : دوره تداوم، شدت، فراوانی و گستره . این خصوصیات در هر مطالعه خشکسالی مورد بررسی قرار می گیرند . همچنین تمایز این پدیده با سایر بلایای طبیعی در این است که برخلاف سایر بلایا این پدیده بتدریج و در یک دوره زمانی نسبتاً طولانی عمل کرده و اثرات آن ممکن است پس از چند سال و با تأخیر بیشتری نسبت به سایر حوادث طبیعی ظاهر شود . بنابراین چون تعیین دقیق زمان شروع آن کار مشکلی است تا حدودی آنرا یک پدیده و بلیه خزنده می دانند(13). از سویی چون خشکسالی برخلاف سایر بلایای طبیعی کمتر منجر به خسارات ساختاری می شود ، کمک رسانی در هنگام وقوع این پدیده در مقایسه با سایر پدیده ها مثل سیل ، پیچیده تر و مشکل تر می باشد . تعیین شاخصهایی مناسب و قابل اعتماد بطوریکه بتوانند اثرات ناشی از خشکسالی را در مناطق خشک و نیمه خشک کشور مان اندازه گیری نمایند ، به مدیران در این بخش کمک خواهد کرد تا اثرات ناشی از خشکسالی را بطور قابل ملاحظه ای کاهش دهند. از آنجا که روشها ی زیادی در سرار جهان جهت ارز ی ابی خشکسا لی مورد استفاده قرار گرفته است ، در این بخش بطور خلاصه به تکن یکهای موجود در این زمینه می پردازیم. به این صورت که ابتدا شاخصهای خشکسا لی هواشناسی را که فقط از داده ها ی اقلیمی استفاده می نمایند توضیح داده، سپس انواع شاخصها ی ماهواره ای از قبیل شاخصهای برآورد وضع یت پوشش گ یاهی، شاخص برآورد بارندگ ی، شاخص برآورد تبخی ر-تعرق و شاخص برآورد بیوماس و نقش آنها در ارزیابی اثرات خشکسالی را مورد بررسی قرار می دهیم. به منظور ارزیابی دقیق از رخداد ، گسترش و شدت خشکسالی، بایستی تصور صحیحی از توزیع مکانی و زمانی پارامترهای هواشناسی ، هیدرولوژیکی و متغیرهای سطحی داشته باشیم . مشاهدات فضایی دارای پتانسیل لازم در این زمینه می باشد . بدین صورت که از طریق دریافت اطلاعات با قدرت تفکیک مکانی و زمانی در سطح وسیعی از زمین و به صورت دریافت نزدیک به زمان واقعی ، امکان پایش روند خشکسالی ها با استفاده از تکنولوژی سنجش از دور براساس بازتابندگی طیفی در باندهای مختلف و امک ان محاسبه در هر پیکسل فراهم خواهد آمد(3)   خشکسالی پدیده ای است که در هر منطقه و کشوری، چه دارای آب و هوای خشک باشد و چه مرطوب، اتفاق می افتد و با خشکی و کم آبی متفاوت است. با این وجود، خشکسالی شرایط خشکی (آب و هوا) و مسئله کم آبی را، حادتر خواهد کرد. امکان جلوگیری از وقوع خشکسالی در هیچ منطقه و شرایطی وجود ندارد، ولی برای مقابله با آن و کاهش خسارت های احتمالی، می توان اقداماتی را انجام داد. به عبارت دیگر، با یک برنامه ریزی صحیح و همه جانبه می توان از شدت آثار منفی آن کاست. اقدامات مدیریتی لازم برای مناطق و شرایطی که امکان تداوم خشکسالی و بروز شرایط سخت زندگی تا حدودی قابل پیش بینی است، از اهمیت بیشتری برخوردار است. خشکسالی از جمله مخاطرات طبیعی است که منجر به بی نظمی در سیستم های اکولوژیکی یک منطقه می گردد. همچنین این پدیده موجبات اخلال و یا نابودی شرایط فیزیکی و محیطی را فراهم می کند. این پدیده اقلیمی و تکرارپذیر در همه طبقات اقلیمی رخ داده و خصوصیاتش عمدتاً از یک منطقه به مناطق دیگر تغییر می یابد. در واقع، خشکسالی حاصل انحراف موقتی از توزیع نرمال اقلیمی یک ناحیه بوده و متفاوت از خشکی می باشد. به عبارت دیگر، خشکی محدود به مناطق کم بارانی خواهد شد که دارای یک شکل اقلیمی باشند. برای خشکسالی تعاریف متفاوتی وجود دارد؛ به عنوان مثال از دیدگاه هواشناسی، خشکسالی عبارت است از بارش به میزان کمتر از متوسط سالانه و توزیع ناموزون بارندگی در منطقه. خشکسالی از منظر اکولوژیکی و کشاورزی، به ناکافی بودن رطوبت برای رشد محصول اطلاق می گردد. عوامل متعددی در پیدایش خشکسالی مؤثرند که هنوز به طور کامل شناخته نشده اند، به گونه ای که تغییر و دخالت در آنها به منظور جلوگیری از بروز و وقوع خشکسالی، از King, ) توان بشر خارج و عملاً غیر ممکن است. اغلب عواملی چون وضعیت لکه های خودشیدی در جو کره زمین را در CO و همچنین افزایش مقدار 2 La Nina و El NiNo 1972 )، جریان های آبی پیدایش خشکسالی مؤثر می دانند. این پدیده ممکن است در کشورهای ثروتمند و فقیر، مرطوب و خشک، پیشرفته و در حال توسعه اتفاق افتد. با این تفاوت که در کشورهای توسعه یافته، خشکسالی از لحاظ اقتصادی زیان ها و خسارت هایی را به نظام تولید محصولات کشاورزی وارد می کند، در حالی که در کشورهای در حال توسعه و کمتر توسعه یافته شرایط زندگی بخش زیادی از مردم را تهدید کرده و سلامت آنها را با خطر مواجه می کند. با این وجود فرضیه هایی در مورد علل و عوامل مؤثر در خشکسالی ها، وقوع، تداوم و تشدید آنها وجود دارد(4). مهمترین مطالعاتی که در زمینه خشکسالی، به خصوص خشکسالی مربوط به سال 1379 صورت گرفته است بیانگر اهمیت توجه به این مسئله بحران زا می باشد. به طور مثال، امینی( 1380 ) به بررسی عملکرد سازمان های غیردولتی زیست محیطی اصفهان در زمینه بحران کم آبی پرداخته و مدیریت منابع آب را بررسی نموده و یادآور شده است که تلاش برای ایجاد سازمان های غیردولتی زیست محیطی در اصفهان از سال 1372 آغاز شد که در زمان انجام مطالعه، پنج سازمان غیردولتی زیست محیطی در این شهر مشغول به فعالیت بوده است. در سال های اخیر موضوع آب به عنوان یکی از محورهای عمده فعالىت این سازمان ها مطرح گردیده و در سال 1380 تبدیل به محور اصلی فعالیت مشترک این سازمان ها در قالب "کانون تشکل های غیردولتی زیست محیطی اصفهان" گردیده است. این سازمان ها در طول مدت کوتاه فعالیت خود، عملکرد چشمگیری در زمینه بحران کم آبی داشته اند. فعالیت های آنها در زمینه های آگاهی بخشی، اطلاع رسانی، تحلیل علمی مسائل، اعمال نفوذ در فرآیند تصمیم گیری مسئولین و ارائه راهکارهای عملی جهت مقابله با بحران کم آبی، قابل تقسیم بندی است. نگرش همه جانبه و علمی سازمان های غیردولتی زیست محیطی اصفهان، به بحران کم آبی، یکی از عوامل جلب افکار عمومی به نظریات آنها به شمار می آید. در این مقاله نگرانی ها و شیوه های فعالیت این سازمان ها تشریح شده و نقاط قوت و ضعف عملکرد آن ها بیان گردیده است(5) نساجی زواره( 1380 ) نیز در بررسی اثرات اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی خشکسالی یادآور شده است که اگرچه تعاریف زیادی برای خشکسالی بیان شده، ولی می توان گفت که منشأ اصلی خشکسالی، کمبود بارش طی یک دوره طولانی از زمان به عنوان مثال یک فصل و یا بیشتر می باشد. در اثر این پدیده برخی از فعالیت ها با کم آبی مواجه خواهند شد و ادامه تولید در آنها با موانع جدی صورت می پذیرد. به طور کلی اثرات خشکسالی را می توان به اثرات اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی طبقه بندی کرد. بسیاری از اثرات اقتصادی در کشاورزی و بخش های وابسته به آن صورت می گیرد. دلیل این موضوع نیاز بیشتر این بخش به منابع آب سطحی و زیرزمینی است. اثرات زیست محیطی شامل خسارت به گونه های گیاهی و جانوری، زیست گاه های حیات وحش و خسارت به تنوع زیستی و فرسایش خاک است. در واقع خشکسالی باعث کاهش کیفیت محیط زیست می گردد. اثرات اجتماعی شامل پدیده هایی نظیر درگیری بین بهره برداران آب، کاهش کیفیت زندگی و مهاجرت از محیط روستایی به شهرها می باشد(5) در مطالعه ای دیگر توسط کانتی(1998) با عنوان مکانیسم های مقابله با خشکسالی، در منطقه بنگال واقع در شمال بنگلادش، وضعیت افرادی که از این پدیده زیان دیده اند، بررسی گردیده که نتایج این مطالعه نشان می دهد خشکسالی پدیده قابل برگشت و دوره ای در بنگلادش بوده که علاوه بر تاثیر گذاری بر رشد گیاهان، باعث کاهش تولید محصولات زراعی، کمبود غذا برای بسیاری از مردم، و در 1994 در - نهایت قحطی و گرسنگی می شود. به جهت مقابله و کاهش اثرات خشکسالی در دوره 98 بنگلادش، تعدیل هایی از طرف دولت و منابع غیر دولتی صورت گرفت که از جمله آ نها می توان به موارد زیر اشاره کرد: الف- تعدیل های کشاورزی در سطح خانوار: واکاوی، یکی از تعدیل هایی است که معمولاً در صورت بروز خشکی در ماه آپریل و پس از کاشت محصولات به کار می رود. برای جبران خسارت محصولات زراعی، معمولاً کشاورزان در دوره پس ازخشکسالی، زمین های بیشتری را به کاشت گیاهان زراعی اختصاص می دهند. ب- تعدیل های غیرکشاورزی در سطح خانوارها: عموماً دارایی های خانواده و افراد شخصی به خصوص در کشورهای در حال توسعه، در شرایط طبیعی و نرمال قرار دارند. شرایط(پایدار) ممکن است با آغاز یا تشدید خشکسالی تغییر کند. هنگام وقوع خشکسالی و با آغاز کمبود و یا فقدان غذای خانواده، تلاش برای افزایش نقدینگی از طریق فروش دارایی ها اهمیت بیشتری می یابد. 55 درصد خانوارهای مورد مطالعه با فروش دام و طیور خود، 37 درصد با فروش زمین های زراعی و 35 درصد نیز با اجاره دادن زمین های زراعی خود به مقابله با خشکسالی می پردازند. هیچ یک از افراد تحت بررسی در این مطالعه، 1994 اندوخته های قبلی خود را خرج نکرده و اقدام به فروش دارایی های - برای مقابله با خشکسالی 1995 با ارزش شامل جواهرآلات ننمودند. برخی از آسیب دیدگان خشکسالی از انجم نها و منابع فراتری حمایت دریافت کرد هاند که از این بین می توان به وام های نقدی از بانک های دولتی، بستگان، دوستان و تشک لهایاشاره کرد (NGO) غیردولتی   منابع -1 سلیمانی، ک، رمضانی، ن، احمدی، م. ض و بیات، ف( 1384 ). "بررسی روند خشکسالی ها و ترسالی ها در حوزه های آبخیز مازندران"، پژوهشنامه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خزر، سال سوم، شماره اول. . -2 فرج زاده، منوچهر( 1383 ). "راهکارهای کاهش اثرهای خشکسالی در کشور"، سنبله، شماره 134 . -3 گنجی، محمدرضا( 1384 ). "مناطق خشک ایران از دیدگاه بیابان زدایی"، سنبله، شماره 149 -4 کردوانی، پرویز( 1385 ). "خشکسالی و راه های مقابله با آن در ایران"، انتشارات دانشگاه تهران. -5 صالح، ایرج، مختاری، داریوش( 1385 ). "بررسی اثرات اقتصادی و پیامدهای خشکسالی در استان سیستان و بلوچستان". -6 کرمی، عزت اله( 1384 ). "نگرشها، رفتارها و مدیریت خشکسالی کشاورزان استان فارس"، طرح پژوهشی سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان فارس. -7 رستم پور، وحید( 1379 ). " کاهش اثرات مخرب خشکسالی با استفاده از فن آوری باروری ابرها"، مجموعه مقالات اولین کنفرانس ملی راهکارهای مقابله با کم آبی و خشکسالی. -8 عزیزی، قاسم( 1379 ). " ال نینو و دوره های خشکسالی – ترسالی در ایران "، پژوهشهای جغرافیائی، . شماره 38 1377 بر اقتصاد روستایی سیستان - -9 بیک محمدی، حسن و همکاران( 1384 ). " اثرات خشکسالی های 83 . و راهکارهای مقابله با آن"، مجله جغرافیا و توسعه، بهار و تابستان 1384 -10 زارع ابیانه، حمید و همکاران( 1383 ). " بررسی وضعیت خشکسالی و روند آن در منطقه همدان بر . اساس شاخص های آماری خشکسالی"، مجله پژوهش و سازندگی، شماره 64 11- Hayes, M.J., 2001. Understanding the Drought Phenomenon: The Role of Definitions. http://enso.Un1.qdu/ndmc/eniyma/indices.htm 12- Gate, D. M., 1993. Climate change and its Biological consequences sinauer Associate. Inc. Publishers Sunderland, Massachusett.     مطالعات انجام گرفته در داخل کشور در خصوص خشکسالی عمدت اً ماهیت فنی دا شته و اغلب مطالعات انجام گرفته از نوع اقتصادی-اجتماعی نیز صرفاً بر پایه ارائه آمار و اطلاعاتی از خسارات خشکسالی استوار بوده و عمدت اً بررسیهای توصیفی از پدیده خشکسالی را در بر می گیرد. از جمله مطالعات داخلی می توان به مطالعات امینی ( 1380 )، قنبری ( 1380 )، نساجی زواره ( 1380 )، کرباسی ( 1381 )، داورپناه ( 1381 )، سعادت و مهدوی 1380 ) ، ناظم السادات و قاسمی ( 1380 ) و صابری ( 1380 ) اشاره نمود که در مطالعات ایشان به برخی از ابعاد ) و جنبه های اقتصادی و اجتماعی خشکسالی در منطقه سیستان پرداخته شده است. از چهل بلاي طبيعي كه در كشورهاي در حال توسعه وجود دارد ، 31 مورد آن در ايران اتفاق افتاده است كه خشكسالي به دليل گستردگي و تبعات كوتاه مدت و بلند مدت اقتصادي ، اجتماعي و زيست محيطي ، از مهمترين آنها محسوب مي شود . خشكسالي بر خلاف ساير بلايا به آرامي آغاز مي شود ، پيشروي نموده ه وموجب نابودي منابع مي شود .گر چه امروزه به علت پيشرفتهاي علمي و گسترش ارتباطات و حمل ونقل بروز آثار خشكسالي به شكل قحطي و مرگ دسته جمعي كمتر بروز مي كند ، اما آثار و تبعات ديگر ناشي از خشكسالي همچنان پا برجاست . قرارگيري ايران در نواحي خشك و بياباني سبب شده كه ميزان بارندگي كمتر ازميانگين دراز مدت سالانه باشد، به طوريكه در 13 يال از 23 سال گذشته اين حالت استوار بوده است . استان گلستان با وجود اين كه در شمال ايران واقع شده و ازرطوبت درياي خزر تاثير مي پذيرد در طي سالهاي اخير ر يزشهاي جوي نسبت به سالهاي 1377 به قبل تا 53 % كاهش و نسبت به دوره شاخص 31 ساله حدود 37 تا 43 درصد كاهش نشان مي دهد .( كردواني ، 1380 ). از نظر آقاي پالمر خشكسالي عبارت است از : كاهش رطوبت مستمر و غير طبيعي، واژه مستمر به استمرار حالت كمبود و واژه غير طبيعي به انحراف شاخص مورد نظر از شرايط طبيعي يا ميانگين اطلاق مي شود، به صورت ديگر و ساده تر خشكسالي را ميتوان دورهاي دانست كه در آن مقدار بارش نسبت به ميانگيندرازمدت آن كمتر باشد(،1991(Palmer از نگاه كلي ، بلاياي طبيعي را م ي توان به دو دسته تقسيم نمود. يك دسته از اين بلايا ناشي از فعاليتها و فرآيندهاي زمين شناسي و ژئومورفولوژيكي از قبيل زلزله ، آتشفشان ، زمين لغزه و … بوده و دستة ديگر ناشي از فرآيندهاي آب و هوايي است كه از فراواني و گستردگي بيشتري برخوردارند . از اين دسته مي توان به رخدادهايي از قبيل سيل ، خشك سالي ، طوفانهاي شديد و … اشاره نمود . بررسيهاي انجام شده نشان مي دهد كه خشكسالي ، از نظر فراواني وقوع( شكل 1) و همچنين ، ويژگيهايي مانند شدت ، مدت ، وسعت ، تلفات جاني ، خسارات اقتصادي ، آثار اجتماعي و آثار شديد درازمدت جدول ( 1) نسبت به ساير بلاياي طبيعي او لويت داشته و مخاطره آميزتر مي نمايد و بنابراين نيازمند توجه بيشتري در تصمي مگيريهاي سياسي مي باشد(ویلهایت،2000،2001). مطالعات خشكسالي از زواياي مختلفي به اين پديده نگريسته اند. پايش ، پيش بيني ، تعديل ملي و منطقه اي خشكسالي ، جنبه هايي است كه معمولاً در بررسي آن مد نظر قرار مي گيرد. شاخصهاي متعددي براي پيش بيني و مي باشد كه (SPI) بررسي خ شكسالي و جود دارد كه از جديدترين روشها استفاده از شاخص بارش استاندارد بسيار قابل قبول مجامع جهاني مي باشدكه براي پهنه بندي حشكسالي مناطق مختلف به طور گسترده اي مورد استفاده قرار مي گيرد .استان گلستان يكي از استانهاي شمالي كشور و قطب مهم كشاورزي در كشورايران مي باشد . اين استان علاوه بر اينكه دار اي سطح اراضي وسيع كشاورزي مي باشد سه رودخانه مهم اترك، قره سو و گرگانرود در آن جريان دارد . خشكسالي و كمبود بارش سبب عدم اطمينان نسبت به اهداف مختلف از جمله كشاورزي خواهد شد .خشكسالي و عدم دريافت بارش كافي خسارات جيران ناپذيري به كشاورزان واردكرده و اين امر منجر به پرداخت ميلياردها ريال پول براي جبران خسارت ومهارخشكسالي مي شود .اگرچه امكان پيش بيني دقيق حوادثي از جمله سيل و خشكسالي امكان پذير نيست ولي با توجه به روند حوادث رخ داده طي سالهاي قبل مي توان هر اين حسن را دارد كه مي توان (SPI) پديده را ولو طبيعي پيش بيني نمود . استفاده از روش شاخص بارش استاندارد ابزار ( SPI) وسعت و مناطق داراي پتانسيل خشكسالي را تعيين نمود. در اين تحقيق فرض بر اين است كه روش مناسبي براي محاسبه شرايط خشكسالي و پيش بيني خشكسالي جهت مديريت آن در استان گلستان مي باشد.همچنين با كمك اين ر وش مي توان دوره هاي خشكسالي ، نمودارهاي خشكسالي و ترسالي و سپس نقشه هاي شدت خشكسالي را ترسيم و تجزيه و تحليل نمود . وجود نيازها و زمينه هاي كاري محققين مختلف موجب شده است كه هر يك از آنها از ديدگاه خاص خود مسئل ة خشكسالي را مورد بررسي قرار دهند . اين مطالعات را مي توان در چهار طبق ة عمد ة خشكسالي هواشناسي ، كشاورزي ، آبشناسي و اقتصادي  اجتماعي تقسيم نمود كه شكل ( 2) :انواع خشكسالي در رابطه با زمان بروز آنها را نشان مي دهد . مك ك ي و همكاران در سال 1993 به منظور ارزيابي و تعريف خشكسالي ها، شاخص بارش استاندارد را معرفي و براي اولين بار آن را در ايالت كلرادو مورد استفاده قرار دادند .آنها از توزيع گاماي دو پارامتره – توزيع مناسب براي بارشهاي نواحي خشك – براي نرمال ساختن داده هاي بارش استفاده كردند . در اين مطالعه آنها از مقياس هاي زماني كوتاه مدت ( 3و 6 ماهه) براي اهداف كشاورزي و مقياسهاي زماني بلند مدت ( 12 و 24 و 48 ماهه) براي اهداف هيدرولوژي استفاده كردند. صفدري ( 1382 ) با كمك شاخص بارش استاندارد(SPI) به تحليل كمي شدت ، تداوم ، فراواني و گستره خشكساليها به كمك داده هاي بارندگي در حوره آبخيز كارون پرداخت . وي جهت بررسي خشك ساليها از 29ايستگاه با طول مشترك زماني 28 ساله در سه مقياس3، 6، و12ماهه استفاده نمود و نقشه گستره خشكساليها را براي هر سال در حوزه تهيه نمود .ومناطق حساس ازنظر خشكسالي را تعيين نمودو نتيجه گرفتند شاخص يارش استاندارد ابزار مناسبي براي بررسي خشكسالي در حوزه كارون مي باشد. - بذرافشان ، جواد. 1381 . مطالعه بررخي شاخصهاي خشكسالي هواشناسي در چند نمونه اقليمي ايران .پايات تانه كارشناسي ارشد ، دانشگاه تهران. - كردواني ، پرويز( 1380 ):خشكسالي و راههاي مقابله با آن در ايران ،انتشارات دانشگاه تهران. - طرح جامع آب كشور( 1369 ):منابع آب سطحي در حوزه آبريز اترگ و گرگانرود. - صفدري ، علي اكبر . 1382 : تحليل شدت ، تداوم ، فراواني و گستره خشكسالي به كمك داده هاي بارندگي ( مطالعه موردي : حوزه آبخيز كارون) . پايان نامه كارشناسي ارشد ، دانشگاه تهران. - Edward ,D.C.,and T.B.,Mckee (1997): Characteristies of 20th century drought in the united state nad multiple time scale .Climatology Report97-2,Dept.of Atmospheric Science , Clorado State university Collins, Co,155pp. - Mckee,T.B .,N ,J.Doesken and J .Kelist(1993) : The relationship of drought frequency and duration to time scales.Eight conf. On applied Climatology , Anaheim, CA,American Meteorological Society , 179-185 - Palmer,W.C.,(1965):Meteorological Drought ,U.S,Weather Bureau Technical .paper ,45,1-58. - Wilhite .D.A, and M.Glantz(1985): Undrestamding the drought phenomenon:The role of definition water International .(10)3:111-120   كشور ايران كه كمربند پرفشار جنب حاره اي مرزهاي آن را به طور متوسط درعرض هاي حد ود ٣٠ درجه شمالي قطع مي نمايد (شكل ١). داراي اقليمي عمومًا خشك و نيمه خشك مي باشد. ميانگين دراز مدت بارندگي ساليانه در كشور حدود ٢٥٠ ميليمتر تخمين زده مي شود كه كمتر از ثلث متوسط بارندگي در سطح زمين است . بر اساس تقسيم بندي هاي معروف بين المللي نظير كوپن تو رنت ويت و بسياري از نواحي كشور جزء اقليم خشك و بياباني محسوب مي گردد . استانهاي فارس و خوزستان به علت واقع شدن حول عرض هاي جغرافيائي ٢٣ تا ٤٠ درجه در معرض نوسانات شديد آب و هوائي از جمله خشكسالي و سيل مي باشند. وقوع سيلابهاي ويرانگر و نيز خشكسالي هاي متناو ب و طولاني در قسمت هاي مختلف استان فارس و خوزستان كه در ناحيه جنوب غربي كشور واقع مي باشند رخدادي معمولي مي باشد . آثار زيانبار اين حوادث طبيعي محدود به مناطق خاصي نبوده و كليه فعاليت هاي اقتصادي و اجتماعي در مناطق روستائي و شهري از تغييرات شديد بارندگي در رنج مي باشند . در حالي كه وقوع سيلاب ها و آثار ناشي از آن هر ساله ميلياردها ريال خسارت به اقتصاد اين استانها تحميل مي نمايد، زيان هاي اقتصادي و اجتماعي خشكسالي نيز در ركود اقتصادي، بيكاري و غير اقتصادي شدن بخش هاي مهم توليدي مثل كشاورزي و دامپروري نقش اساسي دارد. خشكسالي يكي از مزمن ترين و زيان بارترين بلاياي طبيعي است كه جمعيت هاي انساني را تحت تاثير قرار داده و باعث بروز بسياري از مشكلات براي آن ها مي شود. تعداد و فراواني اين پديده بيش از ساير رخدادها بوده است (محسني ساروي و همكاران 1383 ). ب ه دليل متغيرهاي گوناگون ي كه به صورت مستقيم و غير مستقيم در پديده ي خشكسالي دخالت دارند، تعريف اين واژه دشوار بوده و به همين جهت تاكنون تعريف جامع و قابل قبولي براي همه ي پژوهشگران عنوان ن شده است ( فرج زاده 1375 ). هواشناسان خشكسالي را بارش كم تر از حد م عمول كه منجر به تغيير الگوي آب و هوايي مي شود، تعريف كرده اند . آبشناسان بر اين باورند كه خشكسالي زماني رخ مي دهد كه سطح تراز آب هاي سطحي و زيرزميني از حد معمول خود پايين تر رود . از ديدگاه كشاورزان ، زماني كه رطوبت خاك از نياز واقعي محصول كم تر بوده و منجر ب ه كاهش محصول شود ، خشكسالي رخ داده است و از ديدگاه اجتماعي- اقتصادي ، خشكسالي زماني است كه كمبود آب براي نيازهاي بشر ي موجب ناهنجاري شود، بنابراين مشاهده مي شود كه وجود نيازها و زمينه هاي كاري پژوهشگران مختلف باعث شده است كه هر يك از آنها تعريف گوناگو ني را از خشكسالي ارايه دهند كه در نهايت موجب طبقه بندي و تفكيك اين پديده گرديده است. اين امر سبب شده است كه روش هاي مطالعاتي ويژه با توجه به شاخص هاي مورد توجه، همچون بارندگي، رطوبت خاك، جريان هاي سطحي، آب هاي زيرزميني و خسارت هاي اقتصادي ابداع .( و ارايه گردند( فرج زاده 1375 يكي از روش هاي مطالعات خشكسالي تحليل داده هاي بارندگي است كه از عمومي ترين روش ها بشمار مي رود . علت اين امر دسترسي راحت تر و آسان تر به انواع داده هاي بارندگي در بخش هاي گوناگون يك منطقه است. از اين ديدگاه، شاخص هاي گوناگوني براي مطالعه ي خشكسالي ابداع و اراي ه شده اند كه مي توان به شاخص معيار ،(SPI) برخي مانند شاخص بارش معیار بارش سالانه بارندگي سالانه 2 و شاخص ناهنجاري بارندگي 4 ( PNPI) بارندگي 3 اشاره كرد. پيش بيني خشكسالي ها با استفاده از (RIA) شاخص مناسب و تهيه ي نقشه هاي شدت خشكسالي با استفاده از روش هاي گوناگون گامي مهم در مديريت اين پديده است. روش هاي گوناگوني براي پهنه بندي شدت خشكسالي يك منطقه وجود دارد كه م ي توان از بين آنها به زمين ،(OK) كريجينگ معمولي 6 ،(SK) آمار كريجينگ ساده 5 كوكريجينگ 7 و روش هاي معين مانند روش عكس درون ياب ،(RBF) تابع شعاعي 9 ،(IDW) فاصله 8 اشاره نمود . (GPI) و درون ياب عام 11 (LPI) موضعي 10 پژوهش هاي گوناگوني در داخل و خارج ايران در مورد كاربرد شاخص هاي خشكسالي و پهنه بندي شدت آن با استفاده از روش هاي گوناگون درون يابي انجام شده است كه به برخي اشاره مي شود. يزداني و همكاران ( 1386 ) با استفاده از شاخص هاي درصد از بارش ميانگين، شاخص پراكندگي بارش و شاخص بارش معيار شده ، خشكسالي هاي محدوده ي حوضه ي آبخيز زاينده رود و نواحي مجاور آن را در يك دوره ي 32 ساله و آمار بارش 85 ايستگاه بارانسنجي بررسي كردند . آنها ابتدا با استفاده از سه شاخص ياد شده مقادير خشكسالي را تعيين ، سپس طبقه بندي خشكسالي را از لحاظ درصد منطقه ي تحت تأثير انجام دادند . جهت درون يابي ازروش هاي زمين آمار استفاده شد. با استفاده از تحليل واريوگرامي كه بهترين آن ها شبيه واريوگرام كروي بود ، در مرحله ي بعد ، با استفاده از نرم افزار و روش كريجينگ درون يابي صورت گرفت و ILWIS نقشه هاي هم گستره ي خشكسالي در هر سال تعيين گرديد. نتايج اين پژوهش نشان داد ند كه شاخص بارش معيار شده ، كارايي بهتري در حوضه ي آبخيز زاينده رود دارد. لوكاس و همكاران ( 2003 ) با استفاده از داده هاي 1960 ) اقدام - 28 ايستگاه با طول آماري 40 سال ( 2000 به محاسبه و مقايسه سه شاخص خشكسالي كردند . ، SPI شاخص هاي مورد بررسي در اين پژوهش شامل بارندگي مي باشد . در ابتدا Z ناهنجاري بارش و شاخص آنها مقادير شاخص هاي ياد شده را براي مقياس هاي زماني 24،12،6،3 ماهه محاسبه ، سپس اقدام به مقايسه ي سه شاخص بالا كردند. نتايج اين پژوهش نشان داد كه هر سه شاخص مورد استفاده كارايي يكساني را در تعيين شدت و تداوم خشكسالي دارند. مريد و همكاران( 2006 ) كارايي هفت شاخص خشكسالي ر ا در استان تهران با استفا ده از 32 سال آمار آن شهر مقايسه كردند. نتايج اين پژوهش نشان داد ند كه شاخص ها ي موردمطالعه عملكرد يكساني در تشخيص خشكسالي داشته و شاخص دهك هاي بارش داراي حساسيت زيادي نسبت به رخدادهاي بارش در يك سال بوده است. و SPI همچنين، نتايج آنها نشان داد كه شاخص هاي بارش موثر توانايي تشخيص شروع و تغييرات پيوسته ي زماني و مكاني خشكسالي را داشته و بنابراي ن دو شاخص ياد شده براي بررسي خشكسالي در استان تهران پيشنهاد شده اند. منابع -1 حسني پاك ع. ا، 1377 . زمين آمار (ژئواستاتيستيك). انتشارات دانشگاه تهران. چاپ اول. -2 فرج زاده م ، 1375 . خشكسالي و روش هاي مطالعه ي آن . . نشريه جنگل و مرتع، شماره 32 -3 محسني ساروي م، صفدري ع .ا، ثقفيان ب، 1383 . تحليل شدت، مدت، فراواني و گستره خشكسالي هاي حوضه ي كارون به كمك شاخص بارش استاندارد . مجله ي منابع طبيعي ايران، . جلد 57 ، شماره 4 . 4– يزداني م، چاوشي س، شيراني ك، خداقلي م، 1385 بررسي وضعيت خشكسالي هواشناسي در زير حوضه ي آبخيز زاينده رود . اولين همايش منطقه ا ي بهره بردار ي بهينه از منابع آب حوضه هاي كارون و زاينده رود، شهركرد. 5- Loukas A., Vasiliades L.N.R: Dalezios N.R. 2003. Intercomparison of meteorological drought indices for drought assessment and monitoring in Greece. Proceeding of the 8 International Conference on Environmental Science and Technology. Lemons Island and Greece, 8–10 September 2003. 6– Morid S., Smakhtin, V.,Moghaddasi, M. 2006. Comparison of seven meteorological indices for drought monitoring in Iran. International Journal of Climatology 26: 971– 985.   خشک سالی وضعیتی گذرا و برگشت پذیر از اقلیم است که بسیاري به اشتباه آن را واقعه اي تصادفی و نادر می پندارند، این پدیده در تمامی مناطق اقلیمی می تواند به وقوع بپیوندد و تنها مشخصات آن از یک منطقه به منطقه دیگر متفاوت می باشد. خشک سالی یک اختلال موقتی است و با خشکی تفاوت دارد چرا که خشکی صرفاً محدود به مناطقی با بارندگی اندك است و حالتی دایمی از اقلیم یک منطقه می باشد. خشک سالی جزو بلایاي طبیعی نامحسوس است که نه تنها بیانگر اثرات مختلف بر موجودات زنده به ویژه گیاهان و گونه هاي آنهاست، بلکه اثرات آن برروي موجودات کوچک (میکروارگانیسم ها)، حیوانات و انسان ها نیز می تواند به صورت محسوس مشاهده شود (سلامت و آل یاسین، 2002 ). خشکی یک واژه بوم شناختی- اجتماعی- زمین شناسی است، در حالی که خشک سالی یک واژه بوم شناختی- زراعی- اجتماعی است (پترسویتوس، 1995 ) که خسارات زیادي به زندگی انسان و اکوسیستم هاي طبیعی وارد می آورد. این پدیده با دیگر حوادث طبیعی از قبیل سیل، طوفان و زلزله تفاوت هایی دارد و بیان و توصیف کمی هر یک از این دو پدیده نیز متفاوت می باشد (علیزاده، 2005 ). عمده این تفاوت ها در تأثیر تدریجی خشک سالی طی یک دوره به نسبت طولانی، نداشتن امکان تعیین دقیق زمان شروع و خاتمه و وسعت جغرافیایی تأثیر آن می باشد. از طرف دیگر عدم وجود یک تعریف دقیق و قابل قبول جهانی از خشک سالی به پیچیدگی و سردرگمی این پدیده افزوده است (قویدل رحیمی، 2005 ). در بسیاري از تعاریف، خشک سالی را حاصل کمبود بارش در طی یک دوره ممتد زمانی می دانند که این کمبود منجر به نقصان آب براي برخی فعالیت ها، گروه ها و یا یک بخش زیست محیطی می شود و داراي انواعی از قبیل خشک سالی هواشناسی، کشاورزي، هیدرولوژیکی و اقتصادي و اجتماعی می باشد. خشک سالی منجر به کاهش عملکرد محصولات کشاورزي، کاهش مقدار جریان هاي سطحی و افت سطح آب هاي زیرزمینی نسبت به میانگین درازمدت می شود. رفتار زمانی بارندگی نشان می دهد که یک سال مرطوب یا آب سال (سالی با بارش فراوان نسبت به شرایط نرمال منطقه) ممکن است از مجموع چند ماه خشک (و یا بسیار خشک) و چند ماه مرطوب (و یا بسیار مرطوب) تشکیل شده باشد. از طرف دیگر، سال خشک که در آن بارندگی کمتر از میانگین نرمال درازمدت اقلیمی است می تواند شامل چند ماه مرطوب (نسبت به ماه هاي مشابه سال هاي قبل) و چند ماه خشک (نسبت به ماه هاي مشابه سال هاي قبل) باشد (زارع ابیانه و همکاران، 2004 ). به همین دلیل جهت تمایز می توان از مقیاس فصلی و سالانه بارش در طی یک دوره درازمدت آماري استفاده نمود. خشک سالی یکی از پدیده هاي طبیعی است که در دهه هاي گذشته نسبت به سایر پدیده هاي طبیعی کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در مطالعات انجام شده، بارش عمده ترین پارامتري است که در تعریف شاخص هاي خشک سالی به کار گرفته شده است، یعنی خشک سالی و ترسالی در مقایسه با کمتر یا بیشتر بودن ریزش هاي آسمانی نسبت به میانگین بارندگی یک منطقه سنجیده می شود. بعضی از تعاریف خشک سالی بارش هاي روزانه، هفتگی و یا دوره اي را موردنظر قرار می دهند. به نظر می رسد ، که چنین تعاریفی با شرایط آب و هوایی ایران تناسب نداشته باشد (سازمان جهانی هواشناسی 1 1997 ). زیرا در اغلب مناطق ایران که یک فصل و گاه دو فصل از سال هیچ گونه بارشی حادث نمی شود، تعیین خشک سالی به صورت دوره هاي کوتاه مدت چندروزه مقدور نبوده و معنایی ندارد .( (زارع ابیانه و همکاران، 2002 پژوهش هاي پالمر ( 1965 ) در خصوص خشک سالی از جمله نخستین پژوهش هایی است که خشک سالی را کمبود رطوبت مستمر و غیرطبیعی نسبت به شرایط طبیعی یا میانگین درازمدت پارامترهاي هواشناسی دانسته است. موهان و رانگاچاریا ( 1991 ) در هندوستان پژوهش هایی را در زمینه خشک سالی هواشناسی براساس جریانات رودخانه اي و بارش ماهانه انجام دادند که نتایج نهایی رضایت بخش گزارش شده اند. روش به کار گرفته شده توسط آنها، اصلاح شده روش پیشنهادي هربست و همکاران ( 1966 ) جهت تعیین خشک سالی می باشد. در ایران مطالعات خشک سالی از حدود یک دهه قبل به طور جدي تري شروع شده است. فرج زاده و همکاران ( 1996 ) با تحلیل داده هاي بارندگی، خشک سالی سالیانه ایران را بررسی نمودند. زارع ابیانه و همکاران ( 2002 ) خشک سالی هاي به وقوع پیوسته درغرب کشور را با استفاده از بعضی شاخص هاي خشک سالی مطالعه نمودند. ایشان نشان دادند که در بعضی از سال ها خشک سالی هایی رخ داده اند که مدت آنها کمتر از یک سال بوده است، که وقتی داده ها به صورت فصلی بررسی می شوند خشک سالی هایی به وقوع پیوسته اند که به صورت سالیانه هیچ گاه مشخص نیستند. رضیئی و همکاران 2 مورد مطالعه قرار داده و نشان SPI 2004 ) خشک سالی در ایران مرکزي را با استفاده از شاخص دادند که پدیده خشک سالی از غرب به شرق از یک روند تقریباً افزایشی پیروي نموده و در حاشیه شرقی استان یزد شدت خشکسالی ها به حداکثر می رسد. خلجی و شایان نژاد ( 2002 ) در مقاله خود، جهت مبارزه با بحران هاي کم آبی در مناطق شهرکرد، زابل و زاهدان از روش تعیین شدت و تداوم خشک سالی با تحلیل عددي بارش هاي مناطق ذکر شده استفاده نموده و نتیجه گرفتند که برخلاف وجود دو اقلیم کاملاً متفاوت، مشکلات خشک سالی در هر دو حالت وجود داشته و خسارات زیادي را از جنبه هاي مختلف به مردم این مناطق تحمیل می نماید. را SPI نساجی زاده و صانعی ( 2002 ) با آنالیز سري هاي زمانی داده هاي بارش ماهانه، شاخص براي زابل و اصفهان تعیین و مبادرت به تعیین دوره هاي خشک سالی در این مناطق نمودند. 1377 را بر اقتصاد روستایی سیستان بررسی - بیک محمدي و نوري ( 2004 )، اثرات خشک سالی هاي 83 نموده و اظهار داشته اند که خشک سالی در طی دوره ذکر شده در دو بخش مستقیم (خسارت هاي وارد بر بخش زراعت و باغ داري، دام داري، نی زارها و مراتع و توقف تولید حصیر، شیلات و پرندگان) و غیرمستقیم (افزایش جمعیت تحت پوشش کمیته امداد، افزایش آسیب پذیري در مقابل خشک سالی، تشدید مهاجرت هاي روستایی و افزایش آبادي هاي خالی از سکنه، کاهش قیمت اراضی زراعی و باغات و...) به ساختار اقتصادي مردم سیستان خسارت وارد نموده است و علت آن را ناشناخته ماندن ابعاد و ماهیت پدیده خشک سالی و کمبود مطالعات اجرایی در بخش پیش گیري از این پدیده در منطقه ارزیابی نموده است. براساس پژوهش هاي صورت گرفته، در مطالعات مربوط به خشک سالی هواشناسی، تنها یک یا دو متغیر هواشناسی مورد بررسی قرار می گیرند. خشک سالی باید در رابطه با برخی شرایط متوسط درازمدت از موازنه بین بارش و تبخیر و تعرق و سایر عوامل مؤثر در نظر گرفته شود که معمولاً در هر منطقه اي یک شرایط خاص به عنوان نرمال تعریف می شود. بنابراین هدف از انجام این تحقیق شناسایی مدلی است که عوامل مهم تري را در رابطه با خشک سالی دخیل نموده تا بتوان نتیجه اي نزدیک تر به واقعیت را به دست آورد. 1.Alizadeh. A. 2005. Principles of applied hydrology. Imam reza university Press, mashad, Iran, 807p. (In Persian) 2.Barimani, F. 2004. Increasing effects of drought in androic basin environment. Case study: Sistan region. Journal of political-economic information, Tehran, 201&202: 14-27. (In Persian) 3.Beyk Mohammadi, H., and Noori, S.H. 2004. Drought impacts a rural economic of sistan and prevention methods. Journal of geography and development, 3: 53-72. (In Persian) 4.Farajzadeh, M., Movahed Danesh, A., and Ghaemi, H. 1996. Drought in Iran. Journal of agricultural science, University of Tabriz, 5: 1&2. 43-56. (In Persian) 5.Ghavidel Rahimi, Y. 2005 A Study of Drought and Wet Year Assessment Models for Stations in East Azerbaijan Province. Iranian Journal of Natural Research, 58: 3. 517-530. (In Persian) 6.Herbest, P.H., Bredenkamp, D.B., and Barker, H.M.G. 1966. A technique for the evaluation of drought from rainfall data. Journal of hydrology, 4: 4. 264-272. 7.Jehad Keshavarzi of Zabol. 2004. Report of drought crisis duration in Sistan and its control measures, 85p. (In Persian) 8.Khalaji, M., and Shayan nejad, M. 2002. Determining of severity and duration of drought by using a new modified method for combating with water deficit crisis in Shahrekord, Zahedan and Zabol regions, P 127-143. The first conference of challenging with deficit water crisis, Kerman. (In Persian) 9.Mohan, S., and Rangacharya, N.C.V. 1991. A modified method for drought identification. Journal of hydrological sciences, 36: 11-21. 10.Nassajizadeh, M., and Saneii, M. 2002. Determining of drought periods by using of SPI index, P 235-246. The first conference of combating with water deficit crisis. (In Persian) 11.Palmer, W.C. 1965. Meteorological drought. USWB, Res. 65p. 12.Petrasovich, I. 1995. Drought in the Carpathians Basin- In: Proceedings of the International ICID Workshop on Drought in the Carpathians Region (Eds.: Vermes, L., and Mihalny, A.), 3-5 May, Budapest-Alsogod, Pp: 7-14. 13.Razeii, T., Shokohi, and Saghafian, B. 2004. Drought monitoring in central Iran with SPI method, P 292-310. The third regional and the first national conference of climate. University of Isfahan. (In Persian) 14.Salamat, A., and Alyasin, M. 2002. Guidance of combating with drought. Iranian national committee of irrigation and drainage, 71p. (In Persian) 15.W.M.O. 1997. Drought and Agriculture. Technical report of World Meteorological Organization, Switzerland, 403p. 16.Zarea Abyaneh, H., Mahboubi, A.A., and Neishaboori, M.R. 2004. Study of drought situation and trend in Hamedan based on drought indices. Journal of construction and research, 7p. (In Persian) 17.Zarea Abyaneh, H., Heydari, M., and Mahboubi, A.A. 2002. Surveys of drought indices in the west of Iran, P 115-131. The first workshop of agricultural meteorology, Hamedan. (In Persian) Archive of SID www   خشکسالی پدیده اي طبیعی و پیچیده با شدت هاي مختلف است که هر ساله بر بخش هاي مختلفی از جهان به طور مستقیم و غیر مستقیم تأثیر می گذارد(هیسدال و تالاکسن،2003). این پدیده در اثر کمبود غیرطبیعی بارش نسبت به میانگین درازمدت می باشد، از این رو وقوع خشکسالی در هر منطقه به نوع اقلیم منطقه بستگی داشته است. به طوري که در بعضی از بخش هاي جهان اگر بارندگی به مدت یک هفته اتفاق نیفتد خشکسالی رخ خواهد داد در حالی که در بعضی دیگر از مناطق اگر بارندگی به مدت دو سال در منطقه اتفاق نیفتد خشکسالی رخ خواهد داد. خشکسالی در مناطق خشک نسبت به سیل خطرآمیزتر می باشد(موهان و ساهو،2008). به منظور بررسی پدیده خشکسالی نمایه هاي مختلفی توسط محققین ارائه شده است. نمایه هاي مختلف خشکسالی ابزارهایی براي تعیین، پایش و ارزیابی خشکسالی ها می باشند )نیمیر،(2008 .نمایه هاي خشکسالی معمولاً تابعی از بارندگی، درجه حرارت، جریان رودخانه ها و پارامترهاي قابل اندازه گیري دیگر است. مقدار عددي نمایه خشکسالی عددي است که نسبت به داده هاي خام براي تصمیم گیري هاي مدیریتی منابع آبی مفیدتر می باشد. اما هیچ یک از این نمایه هاي ارائه شده ذاتاً نسبت به سایر نمایه ها در کلیه جوانب برتري ندارند. براي مثال نمایه شدت خشکسالی پالمر(PDSI) در مناطقی که از نظر توپوگرافی یکنواخت می باشد مناسب تر بوده و نمایه خشکسالی بارش استاندارد شده(SPI) با توجه به اینکه خشکسالی را در مقیاس هاي زمانی مختلف محاسبه کرده و می تواند خشکسالی ها را یک ماه زودتر درمنطقه نسبت به نمایه شدت خشکسالی پالمر(PDSI) تشخیص دهد مناسب می باشد(هایز و همکاران،2007). دو مونکوس و همکاران(2001) با تغییر و نوسان منابع آبی به بررسی شدت خشکسالی در دشت بزرگ مجارستان پرداختند. بدین منظور با استفاده از داده هاي بارندگی ماهانه و فصلی از دو نمایه شدت خشکسالی پالمر(PDSI) و بارش استاندارد شده(SPI) استفاده نمودند. نتایج آنها نشان داد که بارندگی در قرن بیستم بخصوص در فصل بهار و پاییز کاهش و شدت خشکسالی افزایش می یابد. همچنین آنها بیان کردند که براي ارزیابی بهترین نمایه در تعیین شدت خشکسالی باید هدف از بررسی خشکسالی تعریف و چارچوب نظري آن مشخص شود. در مطالعه آنها نمایه بارش استاندارد شده(SPI) نسبت به نمایه شدت خشکسالی پالمر(PDSI) نتایج بهتري را نشان داده است. لوکاس و همکاران(2003) به محاسبه سه نمایه عددZ-Score(ZSI)، ناهنجاري بارش(RAI) و بارش استاندارد شده(SPI) براي مطالعه خشکسالی هواشناسی در مقیاس هاي زمانی متفاوت در یونان پرداختند. نتایج تحقیقات آنها نشان داد که هر سه نمایه روند مشابهی در مقیاس 40 ماهه براي تعیین خشکسالی ها وترسالی ها داشتند و همچنین نمایه بارش استاندارد شده(SPI) مطابقت خوبی با نمایه شدت خشکسالی پالمر(PDSI)درتعیین خشکسالی دارد. وفاخواه و رجبی(1384) به بررسی کارآیی انواع نمایه هاي مختلف خشکسالی درصد نرمال بارندگی(PNPI)، دهک هاي بارندگی((DPIناهنجاري بارش(RAI) و بارش استاندارد شده(SPI) در حوزه آبخیز دریاچه هاي بختگان،طشک و مهارلو پرداختند. نتایج آنها نشان داد که نمایه هاي دهک هاي بارندگی و درصد نرمال بارندگی نسبت به سایر نمایه ها در تعیین خشکسالی هاي هواشناسی مناسب تر می باشد. خلیلی و بذرافشان(1382)در تحقیق خود نشان دادند که از بین 7 نمایه مختلف مورد بررسی نمایهSIAPنسبت به دیگر نمایه ها برتر می باشد. همچنین انصافی مقدم نیز برتري نمایه دهک هاي بارندگی((DPI و بارش استاندارد شده(SPI) را نشان دادند. با توجه به مطالب گفته شده در این تحقیق هدف بررسی و تعیین مناسب ترین نمایه خشکسالی اقلیمی به منظور پایش ومدیریت آن در استانهای همدان،قزوین و زنجان می باشد.   وفاخواه، م. و رجبی، م. کارآیی نمایه هاي خشکسالی هواشناسی براي پایش و ارزیابی خشکسالی هاي حوزه آبخیز دریاچه هاي .070-019 ، بختگان، طشک و مهارلو، 4071 . مجله بیابان، جلد 42 ، شماره 0 انصافی مقدم، ط. 4071 . ارزیابی چند شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین مناسب ترین شاخص در حوضه دریاچه نمک. .084-077 ،)0( فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران ، 41 خلیلی، ع. و بذرافشان، ج. 4070 . ارزیابی کارآیی چند نمایه خشکسالی هواشناسی در نمونه هاي اقلیمی مختلف ایران، نشریه .90- نیوار، شماره 17 و 19 ، بهار و تابستان، 89 Hisdal, H. and Tallaksen, L. 2003. Estimation of regional meteorological and hydrological drought characteristic: a case study for Denmark, Journal of Hydrology, 281, 230-247. Mohan, S. and Sahoo, P. K. 2008. Stochastic simulation of droughts, Hydrological Processes, 22, 854- 862. Niemeyer, S. 2008. New drought indiced, Options mediterraneennes, 80, 267-274. Hayes, M., Alvord, C. and Lowrey, J. 2007. Drought indices, Intermountain west climate summary,3(6), 2-6. Domonkos, P., Szalai, S., Zoboki, J. 2001. Analysis of drought severity using PDSI and SPI indices, IdŰjárás ISSN0324-6329 CODENIDOJA4, 105:93-107. Loukas, A.,Vasiliades,L. and Dalezios, N.R. 2003, Inter comparison of meteorological drought indices for drought assessment and monitoring in Greece, 8th Intenational Conference on Environmental Science and Technology Lemons Island, 8-10 September, 484-491.   مطالعات زیادی در زمینه پی ش بینی اقلیمی با استفاده از روش های کمی درسطح جهان انجام شده است. در اروپا واید(1999) دوره های خشکسالی اسپانیارا با استفاده از زنجیره مارکوف بررسی نموده است و باری(2001) ناحیه بندی اقلیمی و بررسی خشکسالی ها و ترسالی ها و پیش بینی اقل یمی را با استفاده از روش های مختلف مانند : شاخص خشکسالی پالمر، زنجیره مارکوف، میانگین متحرک، اتورگرسیوو آریما استفاده نموده است . مارتین(1999) در منطقه المازورا در سواحل مدیترانه ای اسپانیا روی جهت باد و ت أثیر آن در اقلیم منطقه از آزمون همگنی و م دل های پیش بینی اتورگرسیو، آرما و آریما استفاده نموده است . همچنین استرلا(2000) در ناحیه والنسیا در کشور اسپانیا در طول چهل سال دوره آماری ، چهار دوره خشکسالی را تشخیص داده است . بلوت ساس(2001) میانگین درجه حرارت را در سطح 500 و 1000 هکتو پاسکال در لایه های مختلف بر فراز اروپا بررسی نموده و مدل فصلی آریما را جهت پیش بینی بکار برده است . .در ایالات متحده آمریکا کوری(1989) بارش ایالت های آیوا، ایلی نویزو آرکانزاس را توسط روش های تجزیه و تحلیل طیفی بررسی نموده و جهت پیش بینی بارش از مدل باکس- جنکینز استفاده نموده است . در آسیا گانگولی(2002) بر روی حوضه داخلی گنگ و اوتارپرادش بنگلادش مطالعه نموده و یک سیستم هشدار دهنده با استفاده از سیستم های سنجش از دور و روش های آماری مانند آریما جهت پیش بینی و شناخت بلایای طبیعی مثل سیل و خشکسالی طراحی نموده است.   -1 آذر، عادل و دیگران( 1379 )، آمار و کاربرد آن در مدیریت ( جلد دوم)، سمت، 390 صفحه. -2 بزرگنیا، ابوالقاسم ( 1366 )، تجزیه و تحلیل سریهای زمانی و پیش بینی، آستان قدس رضوی، معاونت فرهنگی، 190 صفحه. -3 بزرگنیا، ابوالقاسم و دیگران( 1381 )، سریهای زمانی، دانشگاه پیام نور، 158 صفحه. -4 پاپلی یزدی، محمد حسین و دیگران ( 1378 )، آئینهای بارانخواهی در زمان خشکسالی ها، فصلنامه 55 پائیز و زمستان، ، تحقیقات جغرافیائی ویژه هوا – اقلیم، سال چهارم، شماره 3 و 4، شماره پیاپی 54 .211 – صفحات 186 -5 ترابی، سیم ا( 1380 )، بررسی و پیش بینی تغییرات دما و بارش در ایران، دانشگاه تبریز، رساله 2 صفحه. دکتری، 01 -6 توسلی و دیگران( 1365 )، خلاصه ای از منابع و مسائل آب استان خراسان، وزارت نیرو و شرکت آب منطقه ای خراسان، 325 صفحه. -7 رمضانی، نبی ا … ( 1380 )، تحلیل و پیش بینی خشکسالیها و ترسالیهای استان مازندران، دانشگاه . تربیت معلم، پایان نامه کارشناسی ارشد، صفحه 117 -8 شهابفر، علیرضا و دیگران( 1380 )، ارزیابی و روشهای نیکوئی برازش توابع توزیعهای آماری و استفاده از سریهای زمانی جهت پیش بینی بارندگی سالانه شهر مشهد، مجموعه مقالات اولین کنفرانس ملی بررسی راهکارهای و مقابله با بحران آب، دانشگاه زابل، جلد سوم، 395 صفحه. -9 عساکره، حسی ن( 1380 )، تجزیه و تحلیل آماری – اقلیمی ،سریهای زمانی دما در ایران ، دانشگاه اصفهان، رساله دکتری. 10 – علیجا نی، بهلول( 1378 )، بررسی تغییرات زمانی بارش در ایران، دهمین کنگره جغرافیائی .جغرافیا . و توسعه در دهه سوم انقلاب اسلامی، دانشگاه امام حسین (ع)، صفحه 143 -11 مشکانی، محمد رض ا( 1371 )، تحلیل سریهای زمانی پیش بینی و کنترل، دانشگاه شهید بهشتی ، . صفحه 143 -12 نیرومند، حسینعلی( 1379 )، تحلیل آماری چند متغیره کاربردی، دانشگاه فردوسی مشهد، 740 صفحه. 13-Barry, R.G. etal. 2001. Synoptic and Dynamic Climatology. Routledge .P.620. 14-Bloutsos, A.A. etal. 2001. Arima modeling of mean Temparature at the 1000/500 hpa layer over europe. P.95. www.cyf-kr.edu.pl/Zinied 2w/paper 009 . html . 15-Chbouki,N.etal.1995.spatio – temporal patterns of Drought in Moroco . International journal of climatology,vol.15, P.187-205 16-Currie,R.G.etal.1989.comments on power spectra and Coherence of Drought in the interior Plains, International Journal of Climatology ,Vol .9, P.91 – 100. 17-Eshel, G. etal. 2001. forcasting the north Atlantic Oscillation using Pacific surface pressure. P.45. Journal of climate. geosci.uchicago.edu/gidon/papers/nao/nao1/html. 18- Estrela ,M.J. 2000. Multi – Annual Drought Episodes in the Mediterranean (Valencia Region) from 1950 – 1996 .International Journal of climatology,Vol .20 . P. 1599 – 1618 19-Gangully,A.R.2002.Farecasting Rainfall and Floods Advances and way orward.P.32.Web.mit.edu/auroop/www/interests.html. 20-Kuticl , H . 1996 . Circulation and extreme rainfall conditions in the eastern Mediterrnean durring the last century . International Journal climatology ,Vol.16, P.73-92 . 21- Martin , M . 1999 . Analysis and Modelling of time series of surface wind spead and direction .information Journal of climatology ,Vol.19 , P.197-209. 22- Metalka , R . L . 1997.Analysis of secular time series of climatological characteristics . Doctoral thesis.P.42. www.chmi.cz/poboc/HK/ok/PUBLIKACE/DISERT/Diser.htm. 23-National Drought mitigation Center 2002. Drought and Climate Change.P.8. www.aqu .org/meeting/fmO2/fmO2/fmO2-pdf 24-Vide, J.M.1999.Regionalization of peninsular spain Based on the length of Dry Spells.International Journal of climatology , Vol . 19 , P.513-536

مروری بر خشکسالی


*در كل ميتوان چنين نتيجه گرفت، با توجه به اين كه نقشه هاي پهنه بندي مكاني خشكسالي حكايت از گسترش مكاني و شدت بيشتر پهنه هاي بحراني در طي دوره آماري 25ساله مورد مطالعه در پژوهش حاضر دارد، شناخت اين مناطق آسيب پذير و در معرض خطر و نيز ميزان شدت و گستردگي اين پديده، براي اعمال مديريت و نيز برنامه ريزي هاي عمراني، اقتصادي، اجتماعي، زيست محيطي و كشاورزي از سوي دولتمردان و سياست گذاران امر از ضروريات است.* نتیجه*نتايج حاكي از گستردگي بيشتر تداوم خشكسالي نسبت به شدت خشكسالي در سطح استان بوده و با توجه به نقشه ها مي توان تمركز بيشتر شدت هاي خشكسالي در منطقه اي خاص از استان را مشاهده نمود . همچنين شاخص در شديدترين خشكسالي ها بيشتر از شديدترين تداوم ها بوده كه بيانگر تأثيرات مخرب شدت خشكسالي نسبت به تداوم آن مي باشد . با توجه به بالا بودن ريسك خ شكسالي در مقياس هاي زماني كوتاه مدت (1 و 3 ماهه) نسبت به مقياس هاي بلند مدت(6، 12، 18، 24 و48 ماهه) لزوم تدوين برنامه اي هدفمند براي مقابله با تأثيرات مخرب خشكسالي با دوره زماني كوتاه، ضرورت پيدا مي كند.* *نتایج این پژوهش نشان می دهد که بیشترین فراوانی مربوط به خشکسالی ضعیف است که این روند در کلیه ایستگاه ها با شدت های متفاوت بین 17 تا 46 درصد مشاهده می شود.در مرحله ی بعد به ترتیب متوسط و شدید و در مرحله آخر خشکسالی بسیار شدید قرار دارند که بین صفر تا 8 درصد از کل دروره آماری را شامل می شود.بطور کلی ایستگاه های پرباران کمترین ترسالی بسیار شدید و شدید و بیشترین خشکسالی بسیار شدید را شاهد بوده اند.* مطابق این جدول به طور کلی نتایج حاصل از بررسی وضعیت شاخص در مقیاس سه ماهه در طی دوره آماری نشان می دهد که تقریبا در تمام ایستگاه ها وضعیت خشکسالی ضعیف بیشترین درصد وقوع را داشته است. اصولاً در يك دوره ي بلند مدت هر قدر مقياس زماني مورد مطالعه كوتاه تر باشد شدت خشكسالي بيشتر و تداوم خشكسالي كمتر خواهد بود و هر اندازه مقياس زما ني طولانيتر باشد تداوم خشكسا لي بيشتر، خواهد بود. اين حالت بهترتيب در مقياس هاي زمانی 3، 6، 12، 18، 24 و 48 ماهه قابل مشاهده است . اين نتيجه گيري با نتايج تحقيقات بذرافشان(1380)، صفدري(1382)، محسني ساروي و همكاران(1383)،لشنی زند(1383)،بذرافشان و همکاران(1390)و...مطابقت می نماید. نقشه هاي گستره خشكسالي در استان قزوین نشان مي دهد كه وسعت و روند تغييرات خشكسالي به ارتفاع از سطح دريا بستگي ندارد فراوانی وقوع خشکسالیهاي شدید نسبت به خشکسالیهاي ضعیف بیشتر میباشد. بیشترین فراوانی در این منطقه از آن خشکسالیهاي کوتاه مدت )یک ماهه ( و در بعضی از ایستگاهها بی نظمی در توزیع احتمال خشکسالیهاي شدید و بسیار شدید دیده می شود. در تحقيق حاضر فرض بر اين است كه شاخصSPI به عنوان يكي از شاخصهاي مناسب در تجزيه و تحليل خشكساليهاي گذشته است. از آنجا كه ناحيه مطالعاتي به اندازه كافي گسترده است، از اطلاعات ماهانه در مقايسه با اطلاعات سالانه به سبب ارتقاي مديريت خشكسالي، و نيز انتخاب روش نيز برمبناي همين فضاي زماني استفاده شده است. از اهداف ديگر اين مطالعه بررسي شدت، مدت و فراواني خشكساليهاي منطقه ای ، و بررسي توزيع مكاني، زماني و تعيين مناطق بحراني  استانها از ديدگاه خشكسالي هواشناسي، به منظور مديريت بهتر منابع آب است. نتيجه گيري بر پايه بررسيهاي انجام شده در سطح استانهای مورد مطالعه، درصد بيشتري از سالهاي آماري در طبقه خشكسالي خفيف و متوسط بوده است. *شاخص SPI خصوصًا در مقياسهاي زماني پائين، با دادههاي صفر با مشكل مواجه مي شود و اغلب اوقات مقادير SPI استخراج شده توسط شاخص، مقاديري مثبت و بزرگ ميباشند كه با واقعيتهاي مورد انتظار همخواني ندارد.مشكل ديگر در استفاده از اين شاخص اينست كه اگر در طول مدت آماري مورد مطالعه، در ماه به خصوصي از سال هيچگونه بارشي اتفاق نيفتاده باشد و يا بهعبارتي كليه دادهها در ماهي بهخصوص در طول دوره آماري صفر باشند، در اينصورت شاخصSPI قادر به تجزيه و تحليل دادهها و تعيين وضعيت ترسالي و خشكسالي در كل دوره در همان ماه را ندارد. اين مورد، حتي گاهي اوقات با در نظر گرفتن مقياسهاي زماني نيز حل نميشود و اين زماني اتفاق ميافتد كه در چند ماه متوالي در طول دوره آماري، هيچگونه بارشي ثبت نشده باشد. بذرافشان(1381) و محسنی ساروی(1383) نيز در مطالعات خشكسالي توسط شاخصهاي مختلف نيز به نتايج مشابهي در مورد اين شاخص رسيده است. دراين زمينه توصيه مي شود كه اين گونه دادهها يا توسط شاخص ديگري مورد بررسي قرار گيرند ويا اينكه از مقياسهاي زماني بزرگتري براي بررسي خشكساليها استفاده شود.* *نتيجه كلي اينكه، نقشه هاي گستره خشكساليهاي شديدتري را در جنوب شرق و نواحی مرکزی استان در اطراف ايستگاههاي آبگرم و قزوین نسبت به ساير نواحي نشان مي دهد. به نظر مي رسد كه اين منطقه از پتانسيل حساسيت بيشتري نسبت به خشكساليها در مقايسه با ساير نواحي برخوردار باشد لذا به منظور مديريت باید این مناطق بیشتر مورد توجه قرار گیرند.* *در نهايت پس از بررسي كارآيي شاخص هاي خشک سالي و تعيين شاخص مناسب براي ارزيابي هدفمند خشکسالي ، در ارتباط با انتخاب شاخص مناسب براي ارزيابي هاي ماهانه مي توان گفت: نظر به اين که شاخص هاي استاتيك (ایستا) مانند SIAP،ZSI،RAI،DPI،PNPI در مقياس ماهانه و در ايستگاه هاي مناطق خشك جهت پايش خشک سالي با مشكل محاسبه مواجه مي شوند. تاکید مي شود كه از شاخص هاي ديناميك (پویا ) مانند BMDI و SPI  استفاده شود. و همچنین بايد گفت شاخصSPI درمقياس هاي زمانی ٦ و ١٢ ماهه برتري دارند زيرا در اين مقياس ها با مشكل محاسبه مواجه نبوده و قادر است ارزيابي هاي ماهانه از خشک سالي را در اختيار قرار دهد . ولی در مقیاس های زمانی 1 و 3 ماهه در اين مناطق با مشكل داده هاي صفر روبرو مي شوند و بنابراين براي ارزيابي هاي ماهانه با اين مقياس توصيه نمي شود. و در مقیاس های بالاتر از 18 ماه بدلیل اینکه مقادیر حاصله از شاخصSPI به صفر و نزدیک صفر می رسد چندان کارآیی  لازم برای شناسایی خشکسالیها از خود ندارند.نتایج پژوهش با نتایج تحقیقات بذرافشان(1381)،صفدری(1382)،بذرافشان و همکاران(1390) وشقایق و سلطانی(1390) مشابهات  و همخوانی دارد.* *با بررسی های انجام شده در این پژوهش مشخص گردید که شاخص SIAP،RAI، ZSI، PNPI،SPI و DPI به ترتیب به عنوان مناسبترین شاخص خشکسالی هواشناسی می باشند.همچنین افزایش همبستگی بین شاخص های خشکسالی با افزایش مقیاس زمانی آنها و عدم توانایی شاخص SPI در تشخیص خشکسالیها و ترسالی های کوتاه مدت(هواشناسی و کشاورزی) و توانایی آن در تشخیص خشکسالی های بلند مدت(منابع آب) از دیگر نتایج منتج از این پژوهش است.مقایسه نتایج به دست آمده در طی تحقیق حاظر با سایر دستاورد ها و تحقیقات نشان می دهد که در این پژوهش همانند نتایج عیوض و همکاران(1391)،بذر افشان و همکاران(1390)،شایق و سلطانی(1390)،انصافی مقدم(1386)،وفا خواه و رجبی(1384)،خلیلی و بذر افشان (1381)،فرج زاده(1374)،ثنایی نژاد(1379)،لوکس و همکاران(2003)و مک کی و همکاران(1995) در تشخیص خشکسالیهای و ترسالیهای کوتاه مدت و توانایی آن در تشخیص خشکسالیهای بلند مدت همخوانی وجود دارد.* * شاخصSPI بر مبناي توزيع فراواني گاما استوار است، ولی بررسيها در اين تحقيق و نيز منابع نشان مي دهد كه در بيشتر ايستگاههاي منطقه مناسبترين تابع توزيع در مقياس ماهيانه و سالیانه، تابع توزيع جانسون SB مي باشد. ولی در این پژوهش فرض را بر تابع توزیع گاما قرار داده ایم و از شاخص SPI در مقیاس های زمانی مختلف بهره گرفته ایم. با این وجود شاخص SPI نسبت به شاخص های دیگر مورد مطالعه برتری داشته، علاوه بر این شاخص SPI تغييرات دوره اي خشكساليها و ترساليها را به خوبي نشان مي دهد. و توصیه می شود از شاخص  SPIتصحیح شده (بر پایه انتخاب مناسترین تابع توزیع آماری و برازش آن بر بارنگی ایستگاه ها) استفاده شود تا نتایج واقعی تری از خشکسالی ها بدست آید.* *نتايج حاصل ازمدلهاي مورد استفاده در اين مطالعه بيانگر وقوع گاه و بي گاه خشكسالي در كل ايستگاههاي مورد مطالعه ميباشد. اين امربا توجه به آب و هواي نيمه خشك محدودة مورد مطالعه و خصوصيات خشكسالي چون فراواني و تداوم زماني بسيار با اهميت مي باشد.* *از اين رو مي توان نتيجه گرفت با وجود اينكه دو شاخص SIAPو ZSI از بارندگي استخراج مي گردند و همبستگي نسبي بالايي با هم دارند ولي در بيشتر از پنجاه درصد موارد، رفتار متفاوتي در تحليل خشكساليها بروز مي دهند.* *نتایج نشان داد که خشکسالی هواشناسی ابتدا در مقیاسهاي زمانی کوتاهتر شاخص بارش استاندارد اتفاق میافتد و در صورت تداوم شرایط نامطلوب بارندگی، در مقیاسهاي زمانی بلندمدت این شاخص، خشکسالی هواشناسی نیز اتفاق می افتد. شدت و درصد فراوانی خشکسالی هواشناسی از غرب به شرق منطقه کاهش می یابد* *بر اساس نتایج این تحقیق شاخصSPI  علاوه بر مزیت هایی که دارد، محدودیت هایی دارد. مقیاسهاي کوتاه مدت شاخصSPI(3 و 6 ماهه) براي پایش خشکسالی هواشناسی مناسب نیستند زیرا این مقیاسها نوسانات جزئی بارش را نیز به عنوان خشکسالی نشان می دهند. در مقیاسهاي بلندمدت (24 و 48 ماهه و بیشتر)شاخص SPI براي پایش خشکسالی هواشناسی مناسب نیست، زیرا مقادیر شاخصSPI در این مقیاسها به صفر نزدیک می شود.قاسمی و همکاران(1387)،بذر افشان و همکاران(1390) به چنین نتایج دست یافتند.* *بر اساس نتایج حاصل، شاخص دهکهاي بارندگی نیز داراي محدودیتهایی است. یکی از این محدودیت ها مقیاس زمانی این شاخص است که مانند شاخصSPI در مقیاسهاي 3 ،6 ،9 و ... ماهه قابل محاسبه نیست. همچنین محدودیت دیگر شاخص دهک این است که در مقیاس سالانه به وسیلۀ این شاخص زمان دقیق خشکسالی تعیین نمی شود بدین مفهوم که دهکهاي سالانه، سالهاي اتفاق خشکسالی را تعیین می کنند ولی اینکه در چه زمانهایی از این سالها خشکسالی اتفاق افتاده، مشخص نیست . که با نتایج تحقیقات وفا خواه و رجبی(1384)،انصافی مقدم(1386)، قاسمی و همکاران (1387)،شقایق و سلطانی(1390) و عیوضی و همکاران(1391) مطابقت دارد.* *طبقه بندي شدت وقوع خشكسالي و ترسالي هاي سالانه در ايستگاه هاي منتخب استان گلستان نشان مي دهد كه احتمال وقوع وضعيت نرمال نسبت به دو وضعيت ترسالي و خشكسالي بيشتر مي باشد، به طوري كه ايستگاه هاي* *در اين پژوهش كه براساس نمايهSPI در مقياس سالانه، مشخصات خشكسالي از قبيل شدت، مدت و فراواني هر يك از وضعيت هاي رطوبتي شامل 7 وضعيت خشكسالي متوسط، خشكسالي شديد، خشكسالي بسيار شديد، نرمال و ترسالي متوسط ترسالي شديد و ترسالي بسيار شديد مورد بررسي قرار گرفت م يتوان به موارد زير به عنوان نتيجه گيري اشاره نمود. تعداد دفعات وقوع شرايط رطوبتي نرمال در پريود ساليانه در ايستگاه هاي منتخب استان گلستان نسبت به دو وضعيت ترسالي و خشكسالي بيشتر بوده است . همچنين وضعيت رطوبتي ترسالي نيز نسبت به خشكسالي بيشتر نشان داده شده است . در حالي كه انتظار مي رود تعداد دفعات وقوع خشكسالي و ترسالي تقريباً برابر باشند.* *اگر چه، هيچ شاخص عمده اي از نظر كم وكيف بالاتر از بقيه شاخصها نيست ، اما بعضي از شاخصها ممكن است براي بعضي از كاربران مفيدتر و مناسبتر باشد.* استفاده از روش شاخص بارش استاندارد ( SPI) وسعت و مناطق داراي پتانسيل خشكسالي را تعيين نمود. در اين تحقيق فرض بر اين است كه روش مناسبي براي محاسبه شرايط خشكسالي و پيش بيني خشكسالي جهت مديريت آن در استان گلستان مي باشد.همچنين با كمك اين ر وش مي توان دوره هاي خشكسالي ، نمودارهاي خشكسالي و ترسالي و سپس نقشه هاي شدت خشكسالي را ترسيم و تجزيه و تحليل نمود . يزداني و همكاران ( 1386 ) با استفاده از شاخص هاي درصد از بارش ميانگين، شاخص پراكندگي بارش و شاخص بارش معيار شده ، خشكسالي هاي محدوده ي حوضه ي آبخيز زاينده رود و نواحي مجاور آن را در يك دوره ي 32 ساله و آمار بارش 85 ايستگاه بارانسنجي بررسي كردند . آنها ابتدا با استفاده از سه شاخص ياد شده مقادير خشكسالي را تعيين ، سپس طبقه بندي خشكسالي را از لحاظ درصد منطقه ي تحت تأثير انجام دادند . جهت درون يابي ازروش هاي زمين آمار استفاده شد. با استفاده از تحليل واريوگرامي كه بهترين آن ها شبيه واريوگرام كروي بود ، در مرحله ي بعد ، با استفاده از نرم افزار و روش كريجينگ درون يابي صورت گرفت و ILWIS نقشه هاي هم گستره ي خشكسالي در هر سال تعيين گرديد. نتايج اين پژوهش نشان داد ند كه شاخص بارش معيار شده ، كارايي بهتري در حوضه ي آبخيز زاينده رود دارد. شاخص دهك هاي بارش داراي حساسيت زيادي نسبت به رخدادهاي بارش در يك سال بوده است. وفاخواه و رجبی(1384) به بررسی کارآیی انواع نمایه هاي مختلف خشکسالی درصد نرمال بارندگی(PNPI)، دهک هاي بارندگی((DPIناهنجاري بارش(RAI) و بارش استاندارد شده(SPI) در حوزه آبخیز دریاچه هاي بختگان،طشک و مهارلو پرداختند. نتایج آنها نشان داد که نمایه هاي دهک هاي بارندگی و درصد نرمال بارندگی نسبت به سایر نمایه ها در تعیین خشکسالی هاي هواشناسی مناسب تر می باشد. خلیلی و بذرافشان(1382)در تحقیق خود نشان دادند که از بین 7 نمایه مختلف مورد بررسی نمایهSIAPنسبت به دیگر نمایه ها برتر می باشد. همچنین انصافی مقدم نیز برتري نمایه دهک هاي بارندگی((DPI و بارش استاندارد شده(SPI) را نشان دادند. با توجه به مطالب گفته شده در این تحقیق هدف بررسی و تعیین مناسب ترین نمایه خشکسالی اقلیمی به منظور پایش ومدیریت آن در استانهای همدان،قزوین و زنجان می باشد. بذرافشان(1381) به مطالعه تطبيقي برخي شاخصهاي خشكسالي هواشناسي ازجمله SPI در چند نمونه ي اقليمي در ايران پرداخت . وي در اين مطالعه عنوان كرد كه در مقياس هاي6، 12 و24 مي توان ايستگاه هاي متفاوت ازنظر اقليمي و سال هاي آماري را از نظر شدت خشكسالي مقايسه نمود. همچنين مشخص گرديد كه شاخص بارش استاندارد در مقياس زماني كوتاه مدت ، به دليل وجود داده هاي صفر توان پايش صحيح خشكسالي را ندارد. نحوی نیا و همکاران(1387) از شاخص¬های خشکسالی برای بیان کمی پدیده خشکسالی استفاده کردند بدین منظور با توجه به وضعیت آمار بارندگی ایستگاه¬های سینوپتیک موجود در مناطق شرق و جنوب شرق ایران ،داده¬های بارش سالانه 8 ایستگاه سینوپتیک مشهد ،اصفهان ، سبزوار، بیرجند ، زاهدان ، کرمان ، بندرعباس و یزد در یک دوره 45 ساله انتخاب کردند و مقادیر شاخص¬های  PNPI، RAI ،SPI ،  SLAPو نیچه محاسبه کردند.شدت و فراوانی خشکسالی در سه دوره 15 ساله بررسی کردندمجموع نمرات هر شاخص در ایستگاه¬های شرق و شمال شرق نشان داد که شاخص¬های نمایه معیار بارندگی سالانه SLAP  و ناهنجاری¬های بارش RAI  داری دقت بیشتری هستند. سبزی پرور و همکاران(1389) به مقایسه چند بعدی هفت نمایه خشکسالی هواشناسی و با استفاده از آمار بارندگی یک دوره آبی 35 ساله (1345-1380) در 22 ایستگاه استان همدان انجام یافته است. بر این اساس، معیارهای ناهنجاری بارش RAI ،Z  وDI به ترتیب به عنوان بهترین سنجه ها جهت ارزیابی خشکسالی هواشناسی در شرایط اقلیمی سرد نیمه خشک شناخته شدند علی¬رغم استفاده همه¬گیر نمایه SPI  در پایش حشکسالی های کشور، و شاخص SPI  جهت ارزیابی خشکسالی ها هواشناسی در شرایط اقلیمی سرد نیمه خشک مناسب تشخیص داده نشد. يزداني و همكاران (1386 )با استفاده از شاخص‌هاي درصد از بارش ميانگين، شاخص پراكندگي بارش و شاخص بارش معيار شده، خشكسالي‌هاي محدوده‌ي حوضه آبخيز زاينده رود و نواحي مجاور آن را در يك دوره 32 ساله و آمار بارش 85 ايستگاه باران‌سنجي بررسي كردند. آنها ابتدا با استفاده از سه شاخص ياد شده مقادير خشكسالي را تعيين، سپس طبقه‌بندي خشكسالي را از لحاظ درصد منطقه‌اي تحت تأثير انجام دادند. جهت درون‌يابي از روش‌هاي زمين آمار استفاده شد. با استفاده از تحليل واريوگرامي كه بهترين آن‌ها شبه واريوگرام كروي بود، در مرحله بعد، با استفاده از نرم افزار يلويس و روش كريجينگ درون‌يابي صورت گرفت و نقشه‌هاي هم گسترده‌ي خشكسالي در هر سال تعيين گرديد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه شاخص بارش معيار شده، كارايي بهتري در حوضه آبخيز زاينده رود دارد. اين شاخص تنها بر مبناي دادههاي بارش بوده و تغييرپذيري آن باعث ميشود كه در مقياسهاي كوتاه مدت براي هدفهاي كشاورزي و در مقياسهاي بلندمدت براي هدفهاي هيدرولوژيك مانند منابع آب زيرزميني، جريانهاي رودخانهاي، سطح درياچهها و منابع سطحي بهرهگيري شود       در پژوهشی که با عنوان ارزيابي چند شاخص خشكسالي اقليمي و تعيين مناسبترين شاخص در حوضه درياچه نمك صورت گرفت، جهت تحلیل وضعیت خشکسالی برای یک دوره زمانی طولانی مدت، شاخص SPI و شاخص دهک¬ها در جایگاه نخست، شاخص ZSI در جایگاه دوم و شاخص درصد نرمال در جایگاه سوم قرار گرفت(انصافی¬مقدم، 1386). به منظور بررسی شدت و مدت خشک سالی از ن تایج محاسبات مربوط به سه شاخص بالا و به منظور بررسی وسعت خشک سالی از تبدیل اطلاعات نقطه اي به منطقه اي(آبتیو و همکاران،1993) و تهیه نقشه هاي پهنه بندي خشک سالی  استفاده گردید . در این مطالعه از روشIDW که روشی تأ یید شده براي تبدیل اطلاعات نقطه اي به منطقه اي در مقیاس سالانه می باشد، استفاده شد(انصاري و داوري، 2007 ؛ بداق جمالی و همکاران،2003) سیستم نقشه پایه استفاده شده، سیستم جغرافیایی بوده و پهنه بندي با استفاده از نرم افزارArc GIS 9.2 انجام گردید. شقاقی و همکاران (1385. نتایج نشان داد که برای برآورد بارندگی ماهانه و سالانه روش کریجینگ تخمین بهتری به عمل آورد. شعباني  در سال 1388  كه نتايج اين پژوهش نشان داد كه روش درون‌يابي كريجينگ ساده (SK)  براي تهيه نقشه پهنه‌بندي شدت خشكسالي استان فارس مناسب‌تر از ساير روش‌ها شناخته شد. خسروی و همکاران (1388). در نتایج تحقیقشان اظهار داشتند شاخص SPI در مقایس زمانی کوتاه نتایج قابل قبولی ارائه نمی دهد در حالیکه در دوره های طولانی تر می توان از آن برای ارزیابی مقادیر بارش در مناطق خشک سود جست. در نتایج بدست آمده از تحقیق بذرافشان و همکاران در برآورد خشکسالی در استان گلستان نشان می دهد که داده ها نرمال بوده و شاخص SPI بر مبنای توزیع گاما استوار است. و همچنین در مطالعات بذرافشان (1385) و صفدری (1382) بر توزیع گاما استوار است. اصولا در یک دوره بلند مدت هر قدر مقیاس زمانی کوتاهتر باشد شدت خشکسالی بیشتر و تداوم خشکسالی کمتر خواهد بود و هر اندازه مقیاس زمانی طولانی تر باشد تداوم خشکسالی بیشتر خواهد بود. این حالت به ترتیب در مقیاس های زمانی 1، 3، 6، 9، 12، 24 و 48 ماهه قابل مشاهده است. این نتیجه گیری با تحقیقات بذر افشان و همکاران (1390) و بذرافشان (1380) و محسنی ساروی و همکاران (1383) مطابقت می نماید. قاسمی و همکاران (1387) نتایج آن ها نشان داد که خشکسالی هواشناسی ابتدا در مقایس های زمانی کوتاه تر شاخص بارش استاندارد اتفاق می افتد و در صورت تداوم شرایط نا مطلوب بارندگی، در مقایس های زمانی بلند مدت این شاخص ها، خشکسالی هواشناسی نیز اتفاق می افتد. شدت و درصد فراوانی خشکسالی هواشناسی از غرب به شرق حوضه کاهش می یابد.   برای سه نمایه SPI، CZI و ZSI در همه ایستگاه¬ها خشکسالی ضعیف دارای بیشترین فراوانی بود و روند کاهشی نوع خشکسالی¬ به ترتیب متوسط، شدید و بسیار شدید ادامه داشت. در سه ایستگاه خشت، برازجان و گناوه فراوانی خشکسالی¬های شدید  بیشتر از سایر ایستگاه¬ها مشاهده شد. بیشترین  خشکسالی از نوع " بسیار شدید" و" شدید" مربوط به شاخص RAI بوده و نشان دهنده حساسیت بیشتر این شاخص نسبت به دو شاخص دیگر است. شاخص PNPI شامل ملایم ترین خشکسا لی ها بوده و بیشترین حالات "نرمال" و خشکسالی "ضعیف" را دارا می باشد. شاخص SIAP نیز وضعیتی مابین دو شاخص دیگر دارد.     بذر افشان(1381) در تحقيق خود اظهار مي دارد از آنجا كهSIAP  يك سنجه استاندارد شده است، مقادير به دست آمده از آن گوياي وضعيت خشكسالي، ترسالي و نرمال است.مقدار اين شاخص، در يك سال معين، در برخي از ايستگاه ها منفي( خشكسالي) و در برخي ديگر مثبت(ترسالي( است كه حاكي از كاهش يا افزايش فراواني عبور سيستم هاي باران زاي متفاوتي است كه بخش هاي مختلف كشور را تحت تاثير قرار مي دهند. بنابر اين اصول شاخص SIAP بدون بعد مي باشد و مقدار آن طور تجربي بين + 4 تا- 4 متغير مي باشد كه هر چه قدر مقدار عددي اين شاخص كوچكتر باشد خشكسالي شديد تر مي باشد. شاخصZ  استاندارد از ضرايب آماري است و يكي از شاخص هاي مهم نرمال مي باشد كه به احتمال وقوع و عدم وقوع خشكسالي مي پردازد . در شاخص Z ضرايب به شرح جدول تعيين مي شود. همچنين از روش معيار بدون بعد جهت تعيين خشكسالي در ايستگاه هاي منتخب استفاده شده است. تقسيم بندي ترسالي با خشكسالي براساس اين شاخص به صورت مقادير منفي مبين خشكسالي، مقادير مثبت مبين ترسالي ها مي باشد. نسبت ها بر حسب درصد بيان شده اند. كه نتايج آن مشابه به نتايج روش نرمال بارندگي مي باشد. داده هاي ايستگاه هاي هواشناسي  داده هاي هواشناسي مورد استفاده در مطالعه از مجموع17 ايستگاه هواشناسي شامل 5 ايستگاه سينوپتيك و 12 ایستگاه باران سنجی در سراسر منطقه مورد مطالعه به دست آمده است. بهترین کاربرد درصد از نرمال به منظور بررسی شدت خشک سالی در مقیاس زمانی سالانه می باشد )پیروي داده هاي بارش سالانه از توزیع نرمال .( معمولاً این شاخص ها به صورت نقطه اي محاسبه می شوند و لازم است تا به منظور بررسی وسعت معمولاً این شاخص ها به صورت نقطه اي محاسبه می شوند و لازم است تا به منظور بررسی وسعت(اختری و همکاران،1385). مواد و روش ها *به منظور پایش خشک سالی، از شش شاخص خشک سالی هواشناسی شاخص معیار بارش سالانه(SIAP)،نمره استاندارد(ZSI)،درصد از نرمال(PNPI)، دهک ها(DI)،ناهنجاری بارندگی(RAI)و بارش استاندارد شده(SPI)در مقیاس زمانی مختلف(1، 3، 6، 12، 18، 24 و 48 ماهه) استفاده گردید . به منظور بررسی شدت و مدت خشک سالی از نتایج محاسبات مربوط به شش شاخص بالا و به منظور بررسی وسعت خشک سالی از تبدیل اطلاعات نقطه اي به منطقه اي (آبتیو و همکاران،1993) و تهیه نقشه هاي پهنه بندي خشک سالی استفاده گردید . در این مطالعه از روشIDW که روشی تأیید شده براي تبدیل اطلاعات نقطه اي به منطقه اي در مقیاس سالانه می باشد، استفاده شد(انصاری و داوری،1385؛بداق جمالی و همکاران،1381). سیستم نقشه پایه استفاده شده، سیستم جغرافیایی بوده و پهنه بندي با استفاده از نرم افزار ArcView 3.2 انجام گردید*.   برتري شاخصSPI  در تحقيقات لشني زند و تلوري(1384) و مقدسي و همكاران(1384)،اختري و همكاران(1385)،زارع ابیانه و همکاران(1388) نيز بيان شده است. *لذا شاخص SPI از ديدگاه كشاورزي و حساسيت بيشتر و مناسب آن در مقياس هاي زماني كوتاه نظير فصلي مناسب به نظر مي رسد، ضمن آنكه شاخصSPI در مقياس سالانه هم برآوردهاي خوبي از شدت و تداوم خشكسالي داشت . بنابراين، از ديدگاه كشاورزي، شاخصSPI  در مقياس سالانه و فصلي با توجه به سازگاري با نتايج بانژاد و همكاران(1385)،لشني زند و تلوري(1385)، مقدسي و همكاران(1384)،زارع ابیانه و همکاران(1388) پيشنهاد مي گردد.* بحث و نتیج گیری*پراكندگي فضايي شاخص ها پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بازه سه ماهه در شكل 2 ترسيم شده اند. طبق شكل 2 پراكندگي خشكسالي هاي بسيار شديد از يك الگوي مداري تبعيت مي كند. بيشترين فراواني ها در محدوده شمال و ارتفاعات البرز و شمال زاگرس مشاهده مي شود. مقدار اين درصدها حداكثر به 4 درصد مي رسد . يعني اينكه نواحي شمالي كشور كه فراوان ترين درصد را نشان مي دهند در حداكثر 4 درصد از دوره مطالعه دچار خشكسالي بسيار شديد شده اند. البته اين نوار فراوان تر به نواحي شمالي آذربايجان گسترش نيافته است . به عبارت ديگر گسترش اين محدوده در نواحي مرطوب كشور است. نواحي خشك جنوبي تعداد بسيار كمي از خشكسالي هاي بسيار شديد داشتند . روند تغييرات خشكسالي هاي شديد هم از الگوي خشكسالي هاي بسيار شديد تبعيت مي كند. سواحل شمال و ارتفاعات البرز خشكسالي هاي بيشتري تجربه كرده اند. در صورتي كه فراواني بيشتر خشكسالي هاي متوسط به آذربايجان و شمال خراسان محدود شده است و سواحل درياي خزر از نواحي فراوان خارج شده است. اگر خشكسالي هاي بسيار شديد تا متوسط را خشكسالي واقعي تلقي كنيم در واقع در بازه سه ماهه نيمه شمالي كشور زمان هاي بيشتري دچار خشكسالي بوده است . يا به عبارت ديگر شرايط اقليمي شمال كشور از نظر بارش دچار نوسانات بيشتري شده است . خشكسالي هاي ملايم عمدتا در نواحي كوهستاني زاگرس مشاهده مي شوند و الگوي مداري ندارند . با بررسي همه شكل ها مي توان استنباط كرد كه نيمه شمالي كشور بيشتر دچار بحران است و نواحي جنوبي در مناطق مركزي و ساحلي و ارتفاعات زاگرس بحران هاي خشكسالي شديد تجربه نكرده اند.* *در كل ميتوان چنين نتيجه گرفت، با توجه به اين كه نقشه هاي پهنه بندي مكاني خشكسالي حكايت از گسترش مكاني و شدت بيشتر پهنه هاي بحراني در طي دوره آماري 25ساله مورد مطالعه در پژوهش حاضر دارد، شناخت اين مناطق آسيب پذير و در معرض خطر و نيز ميزان شدت و گستردگي اين پديده، براي اعمال مديريت و نيز برنامه ريزي هاي عمراني، اقتصادي، اجتماعي، زيست محيطي و كشاورزي از سوي دولتمردان و سياست گذاران امر از ضروريات است.* نتیجه*نتايج حاكي از گستردگي بيشتر تداوم خشكسالي نسبت به شدت خشكسالي در سطح استان بوده و با توجه به نقشه ها مي توان تمركز بيشتر شدت هاي خشكسالي در منطقه اي خاص از استان را مشاهده نمود . همچنين شاخص در شديدترين خشكسالي ها بيشتر از شديدترين تداوم ها بوده كه بيانگر تأثيرات مخرب شدت خشكسالي نسبت به تداوم آن مي باشد . با توجه به بالا بودن ريسك خ شكسالي در مقياس هاي زماني كوتاه مدت (1 و 3 ماهه) نسبت به مقياس هاي بلند مدت(6، 12، 18، 24 و48 ماهه) لزوم تدوين برنامه اي هدفمند براي مقابله با تأثيرات مخرب خشكسالي با دوره زماني كوتاه، ضرورت پيدا مي كند.* *نتایج این پژوهش نشان می دهد که بیشترین فراوانی مربوط به خشکسالی ضعیف است که این روند در کلیه ایستگاه ها با شدت های متفاوت بین 17 تا 46 درصد مشاهده می شود.در مرحله ی بعد به ترتیب متوسط و شدید و در مرحله آخر خشکسالی بسیار شدید قرار دارند که بین صفر تا 8 درصد از کل دروره آماری را شامل می شود.بطور کلی ایستگاه های پرباران کمترین ترسالی بسیار شدید و شدید و بیشترین خشکسالی بسیار شدید را شاهد بوده اند.* مطابق این جدول به طور کلی نتایج حاصل از بررسی وضعیت شاخص در مقیاس سه ماهه در طی دوره آماری نشان می دهد که تقریبا در تمام ایستگاه ها وضعیت خشکسالی ضعیف بیشترین درصد وقوع را داشته است. اصولاً در يك دوره ي بلند مدت هر قدر مقياس زماني مورد مطالعه كوتاه تر باشد شدت خشكسالي بيشتر و تداوم خشكسالي كمتر خواهد بود و هر اندازه مقياس زما ني طولانيتر باشد تداوم خشكسا لي بيشتر، خواهد بود. اين حالت بهترتيب در مقياس هاي زمانی 3، 6، 12، 18، 24 و 48 ماهه قابل مشاهده است . اين نتيجه گيري با نتايج تحقيقات بذرافشان(1380)، صفدري(1382)، محسني ساروي و همكاران(1383)،لشنی زند(1383)،بذرافشان و همکاران(1390)و...مطابقت می نماید. نقشه هاي گستره خشكسالي در استان قزوین نشان مي دهد كه وسعت و روند تغييرات خشكسالي به ارتفاع از سطح دريا بستگي ندارد فراوانی وقوع خشکسالیهاي شدید نسبت به خشکسالیهاي ضعیف بیشتر میباشد. بیشترین فراوانی در این منطقه از آن خشکسالیهاي کوتاه مدت )یک ماهه ( و در بعضی از ایستگاهها بی نظمی در توزیع احتمال خشکسالیهاي شدید و بسیار شدید دیده می شود. *بر پایه بررسیهای انجام شده در سطح منطقه(استان همدان،قزوین و زنجان)،درصد بیشتری از سالهای آماری بر اساس شاخص معیار بارش سالانه(SIAP)،در بازه زمانی ماهانه و سالانه در طبقه خشکسالی شدید و متوسط بوده و خشکسالی بسیار شدید در بازه زمانی ماهانه مشاهده نمی شود ولی در مقیاس زمانی سالانه خشکسالی بسیار شدید نمایان می شود. از آنجا كه شاخصSIAP  يك شاخص استاندارد شده است، مقادير به دست آمده از آن گوياي وضعيت خشكسالي، ترسالي و نرمال است. همچنين از شاخص معيار بدون بعد جهت تعيين خشكسالي در ايستگاه هاي منتخب استفاده شده است. تقسيم بندي ترسالي یا خشكسالي براساس اين شاخص به صورت مقادير منفي مبين خشكسالي، مقادير مثبت مبين ترسالي ها مي باشد. نسبت ها بر حسب درصد بيان شده اند. كه نتايج آن مشابه به نتايج شاخص نمره استاندارد بارندگي مي باشد.و مقدار آن بطور تجربي بين + 4 تا- 4 متغير مي باشد كه هر چه قدر مقدار عددي اين شاخص كوچكتر باشد خشكسالي شديد تر مي باشد.نتایج پژوهش همسو با تحقیقات بذر افشان(1381)،خلیلی و بذر افشان(1382) می باشد. *بر پایه شاخص نمره استاندارد(ZSI)،در بازه زمانی ماهانه درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی ضعیف قرار دارند و درصد خیلی کمی در طبقه خشکسالی متوسط(در ایستگاه های زنجان)قرار گرفته اند و بر اساس این شاخص در بازه زمانی ماهانه خشکسالی شدید و بسیار شدید نداریم.  و شاخصZ  استاندارد از ضرايب آماري است كه به احتمال وقوع و عدم وقوع خشكسالي مي پردازد .در نتیجه  مقدار اين شاخص، در يك سال معين، در برخي از ايستگاه ها منفي( خشكسالي) و در برخي ديگر مثبت(ترسالي)است كه حاكي از كاهش يا افزايش فراواني عبور سيستم هاي باران زاي متفاوتي است كه بخش هاي مختلف منطقه را تحت تاثير قرار مي دهند. كه نتايج آن مشابه به نتايج روش معیار  بارندگي سالانه است از اين رو مي توان نتيجه گرفت با وجود اينكه دو شاخص SIAPو ZSI از بارندگي استخراج مي گردند و همبستگي نسبي بالايي با هم دارند ولي در بيشتر از پنجاه درصد موارد، رفتار متفاوتي در تحليل خشكساليها بروز مي دهند.   بر اساس شاخص در صد از نرمال بارش(PNPI)،در مقیاس زمانی ماهانه درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی بسیار شدید بوده اند و در مرحله ی بعد به ترتیب متوسط و شدید و خشکسالی ضعیف قرار دارند.ولی در مقیاس زمانی سالانه،چنین نیست و بیشترین فراوانی خشکسالی متعلق به طبقه خشکسالی ضعیف است در مرحله ی بعد به ترتیب متوسط و شدید و در مرحله آخر  خیلی بندرت خشکسالی بسیار شدید مشاهده می شود که در پژوهش حاظر خشکسالی بسیارشدید(در بازه سالانه) در ایستگاه های مورد مطالعه مشاهده نشده است.در نتیجه بکار بردن این شاخص در مقیاس زمانی ماهانه به دلیل تعدد عدم بارندگی در بیشتر ماه های سال کارآیی چندانی ندارد. و در مقياس سالانه هم برآوردهاي خوبي از شدت و تداوم خشكسالي ندارد.ولی با این وجود بهترین کاربرد درصد از نرمال بارش(PNPI) به منظور بررسی شدت خشک سالی در مقیاس زمانی سالانه می باشد )پیروي داده هاي بارش سالانه از توزیع نرمال .( برپایه شاخص دهکهای بارندگی(DPI)، در بازه زمانی ماهانه درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی بسیار شدید و در مراتب بعدی طبقات خشکسالی ضعیف،متوسط و شدید قرار می گیرند.بر اساس این شاخص در بازه زمانی سالانه،درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی متوسط  بوده اند و در مرحله ی بعد به ترتیب بسیار شدید و شدید و در مرحله آخر  خشکسالی ضعیف مشاهده می شود. بر اساس نتایج حاصل، شاخص دهکهاي بارندگی نیز داراي محدودیت هایی است. یکی از این محدودیت ها مقیاس زمانی این شاخص است که مانند شاخص SPI در مقیاسهاي 3 ،6 ،9 و ... ماهه قابل محاسبه نیست. همچنین محدودیت دیگر شاخص دهک این است که در مقیاس سالانه به وسیلۀ این شاخص زمان دقیق خشکسالی تعیین نمی شود بدین مفهوم که دهکهاي سالانه، سالهاي اتفاق خشکسالی را تعیین می کنند ولی اینکه در چه زمانهایی از این سالها خشکسالی اتفاق افتاده، مشخص نیست . که با نتایج تحقیقات وفا خواه و رجبی(1384)،انصافی مقدم(1386)، قاسمی و همکاران (1387)،شقایق و سلطانی(1390) و عیوضی و همکاران(1391) مطابقت دارد.ولی می توان این محدودیت را با محاسبه شاخص در بازه زمانی ماهانه و شمارش تعداد فراوانی ماه های خشک برطرف کرد و سالی که بیشتر ین ماه های آن خشک بوده اند به عنوان خشکترین سال از بین سالهای آماری انتخاب نمود. بر اساس شاخص ناهنجاری بارندگی(RAI)در بازه زمانی ماهانه،درصد بیشتری از سالهای آماری درطبقه خشکسالی بسیار شدید و در مراحل بعد طبقات خشکسالی شدید،متوسط و ضعیف قرار دارند.و در بازه زمانی سالانه بیشترین فراوانی خشکسالی به ترتیب مربوط به طبقات خشکسالی بسیار شدید،متوسط،ضعیف و شدید می باشد. تشابه زیادی بین شاخص ناهنجاری بارندگی در نشان دادن خشکسالی بسیار شدید وجود دارد ولی تفاوت های هم دارد شاخصRAI حساسیت زیادی به ترسالی بسیار شدید در ایستگاه های مورد مطالعه از خود نشان نمی دهد.همچنین این شاخص درجات خشکسالی(در مناطق پرباران) یا تر سالی را بهتر از شاخص دهک های بارندگی آشکار می سازد. بررسی پایش خشکسالی با استفاده از ماتریس فراوانی وقوع بر پایه شاخص بارش استاندارد شده(SPI)،در بازه های زمانی مختلف،درصد بیشتری  از سالهای آماری در طبقه خشکسالی ضعیف و نرمال بوده اند.به طور کلی در مقیاس زمانی سه ماهه هرچه شدت خشکسالی بیشتر می شود فراوانی و احتمال وقوع آن کاهش می یابد. بررسی نتایج حساسیت به خشکسالی ها درکوتاه مدت نشان می دهد ایستگاه آبگرم و سپس  ایستگاه ملاعلی بیشترین و ایستگاه نشر کمترین خشکسالی ضعیف را در طی دوره آماری تجربه کرده اند. همچنین ایستگاه خرمدره بیشترین حساسیت خشکسالی متوسط را در بین ایستگاه های مورد مطالعه داشته و ایستگاه گنبد کمترین میزان خشکسالی متوسط را در 25 سال گذشته تجربه کرده اند.در مورد خشکسالی شدید ایستگاه حصار بیشترین حساسیت خشکسالی شدید را در بین ایستگاه های مورد مطالعه داشته و ایستگاه آق تپه کمترین میزان خشکسالی شدید را تجربه نموده است.سرانجام در مقیاسخشکسالی بسیار شدید ایستگاه سولان بیشترین حساسیت خشکسالی بسیار شدید را در بین ایستگاه های مورد مطالعه داشته و ایستگاه خندقلو کمترین میزان حساسیت خشکسالی بسیار شدید را در سالهای آماری مورد مطالعه داشتند.در بازه زمانی سه ماهه نیز در پاییز و زمستان درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی ضعیف و نرمال بوده است که می تواند ناشی از ریزش های بیشینه بارندگی در این فصول باشد. مشابه نتایج فوق از یزدانی و همکاران(1390)،بانژاد و همکاران(1385)و زارع ابیانه و همکاران(1383) گزارش شده است.بررسی دوره های خشکسالی با استفاده از شاخصSPI در سطح منطقه مورد مطالعه نشان می دهد که در سالهای اخیر،ضمن افزایش تداوم خشکسالیها تا حدودی نیز بر شدت خشکسالیها افزوده شده است.برخلاف نتایج یزدانی و همکاران(1390)در مطالعه خشکسالیهای ایران،انصاری و داوری(1386) در بررسی خشکسالی های استان خراسان ،حیدری و یزدانی(1387)در مطالعه موردی شهرکرد است. خشكسالي نوعي پديده اقليمي برگشت پذير و واقعيتي اجتناب ناپذير در اقليمهاي مختلف است كه در اثر كمبود بارندگي طي يك دوره زماني بروز كرده، تحت تاثير پديده هايي چون النينو، لانينا و گازهاي گلخانه اي در اقليم هاي خشك و نيمه خشك با روندي افزايشي در حال اتفاق است(انصاری،1383). خشكسالي معلول عوامل فيزيكي و مكاني پرشماري است كه عمدتا ميتواند در چارچوب گردش عمومي جو و تغييرات آب و هوايي مورد بررسي قرار گيرد. بررسيهاي ويلهايت و گلنتز(1985) بيان كننده ي تلاش محققين در شناخت بهتر خشكسالي به عنوان ابزار مديريتي از گذشته هاي دور است. اما تاثيرپذيري خشكسالي از عوامل متعدد اقليمي، مانع از تعريف روشن و جامعي از آن شده است(یزدانی و همکاران،1384). توصيف هنز و همكاران(2004) از خشكسالي، خشكي غيرعادي و كمبود ممتد بارش نسبت به ميانگين درازمدت آن است كه بسته به شدت و مدت آن مي تواند داراي اثرات متفاوتي باشد(پالمر و هولمر،1998). براي شناخت كمي خشكسالي، استفاده از شاخصهاي توسعه داده شده برمبناي بارش مدنظر محققين بوده است(زارع ابیانه و همکاران،1383و یزدانی و همکاران،1384). مك كي و همكاران(1993)به منظور پایش پايش خشكسالي در مقياس زماني كوتاه مدت 3 و 6 ماهه براي اهداف كشاورزي و مقياس زماني بلند مدت 12،24 و48 ماهه براي اهداف آبشناسي شاخص بارش استاندارد(SPI) را پيشنهاد دادند. شاخصSPI از معدود شاخص هاي انعطافپذير است كه در آن پيشبيني زمان شروع، خاتمه و شدت خشكسالي در مقياس زماني كوتاه و بلند مدت ميسر است. هايز و همكاران(1998) در بررسي خشكسالي 1996 ايالت كلرادوي آمريكا نشان دادند كه شاخص SPIدر تعيين زمان شروع و پيشرفت خشكسالي نتايج قابل قبولي داشته و حتي در مقياس ماهانه عملكرد بهتري نسبت به شاخص پالمر دارد. دوسو و سوماليا(2007) در بررسي خشكساليهاي هواشناسي غرب آفريقا  شاخص  SPIرا براي مقادير بارش صفر اصلاح كردند. كنسلير و همكاران ( 2007 ) خشكساليهاي ماهانه را با توابع انتقال احتمال، شاخصSPIو فرض نرمال بودن دادههاي بارندگي ماهانه پيشبيني كردند. آنها مقادير آتي و شاخصSPIرا به وسيله ماتريس ضريب همبستگي كه از روش تحليلي به وسيله توابع آماري مشتق شده بوددپيشبيني كردند، ضمن اين كه نتايج آنها تفاوت چنداني با مقادير بارش اندازهگيري شده نداشتند. در ايران نيز محققين از شاخص فوق به تنهايي، يا در مقايسه با ديگر شاخصها بهره گرفتهاند. مطالعات صورت گرفته غالبا به صورت نقطه اي و محدود به بخشهايي از ايران بوده، و در سطوح بزرگ، كمتر بررسي و پهنه بندي انجام شده است. در اين خصوص مي توان به مطالعات بانژاد و همكاران(1385) اشاره نمود. آنان از شاخصSPI در بررسي روند خشكساليهاي استان همدان استفاده كرده، نتايج را به كمك نرم افزار ArcView پهنه بندي كردند.   در تحقيق حاضر فرض بر اين است كه شاخصSPI به عنوان يكي از شاخصهاي مناسب در تجزيه و تحليل خشكساليهاي گذشته است. از آنجا كه ناحيه مطالعاتي به اندازه كافي گسترده است، از اطلاعات ماهانه در مقايسه با اطلاعات سالانه به سبب ارتقاي مديريت خشكسالي، و نيز انتخاب روش نيز برمبناي همين فضاي زماني استفاده شده است. از اهداف ديگر اين مطالعه بررسي شدت، مدت و فراواني خشكساليهاي منطقه ای ، و بررسي توزيع مكاني، زماني و تعيين مناطق بحراني  استانها از ديدگاه خشكسالي هواشناسي، به منظور مديريت بهتر منابع آب است.   نتيجه گيري بر پايه بررسيهاي انجام شده در سطح استانهای مورد مطالعه، درصد بيشتري از سالهاي آماري در طبقه خشكسالي خفيف و متوسط بوده است.   آشگر طوسي، ش. و ا. عليزاده. 1384 . پايش و پيشبيني : خشكسالي در شرق ايران. خشكي و خشكسالي كشاورزي. 16 .16 -1 -2 انصاري، ح. 1383 . پايش و پهنهبندي خشكسالي با استفاده از منطق فازي و سيستم اظلاعات حغرافيايي. پاياننامه دكتري آبياري و زهكشي، دانشكده كشاورزي، دانشگاه تربيت مدرس. -3 انصاري، ح. و ك. داوري. 1386 . پهنهبندي دوره خشك با مطالعه ) GIS استفاده از شاخص استاندارد شده در محيط .108 -97 : موردي استان خراسان). پژوهشهاي جغرافيايي. 60 -4 بانژاد، ح.، ح. زارعابيانه، م. ه. نظريفر و ع. ا. سبزيپرور. با روشهاي (SPI) 1385 . بكارگيري شاخص بارش استاندارد زمين آماري در تحليل خشكساليهاي هواشناسي استان .73-61 : همدان. پژوهش كشاورزي. 2 -5 بذرافشان، ج. 1381 . مطالعه تطبيقي برخي شاخصهاي خشكسالي هواشناسي در چند نمونه اقليمي ايران. پاياننامه كارشناسي ارشد، دانشگاه تهران. -6 تقوي، ف. و ح. محمدي. 1386 . بررسي دوره بازگشت رويدادهاي اقليمي حدي به منظور شناخت پيامدهاي زيست .20 -11 : محيطي. محيط شناسي. 43 -7 حيدري، م. و و. يزداني. 1387 الف. پايش شدت و مدت خشكسالي هواشناسي شهركرد در مقياس زماني فصلي و سالانه. مجموعه مقالات همايش خشكسالي در استان چهارمحال و بختياري و راههاي مقابله با آن. مجلهي مهندسي منابع آب / سال چهارم /بهار 43 1390 -8 حيدري، م. و و. يزداني. 1387 ب. مطالعه تطبيقي پنج شاخص خشكسالي هواشناسي در شمال غرب كشور. مجموعه مقالات همايش خشكسالي در استان چهار محال و بختياري و راههاي مقابله با آن. -9 رضيئي، ط.، پ. دانشكار آراسته، ر. اختري و ب. ثقفيان. 1386 . بررسي خشكساليهاي هواشناسي (اقليمي) در استان و شبيه زنجيره SPI سيستان و بلوچستان با استفاده ار نمايه .35-25 :(3) ماركوف. تحقيقات منابع آب ايران. 1 . -10 زارعابيانه، ح.، ع. ا. محبوبي و م. ر. نيشابوري. 1383 بررسي روند خشكساليهاي منطقه همدان بر اساس .7- 2 :(3) شاخصهاي آماري. پژوهش و سازندگي. 17 -11 عليزاده، ا. 1383 . اصول هيدرولوژي كاربردي. چاپ هفدهم، انتشارات آستان قدس رضوي. -12 كردواني، پ. 1380 . خشكسالي و راههاي مقابله با آن در ايران. چاپ اول، تهران، موسسه انتشارات دانشگاه تهران. -13 يزداني، م. ر.، س. چاوشي، م. خداقلي و ب. ثقفيان. 1384 . بررسي خشكساليهاي هواشناسي در استان اصفهان. .51-41 :(4) آب و آبخيز. 1 14- Cancelliere, A., G. Mauro, B. Bonaccorso, and G. Rossi. 2007. Drought forecasting using the Standarized Precipition Index. J. Water Resour. Manage. 21: 801- 819. 15- Dossou, G., and M. Soumaila. 2007. Analysis of drought in Burkina Faso by using Standardized Precipition Index. In: The Pyrenees International Workshop on Statistics, Probability and Operations Research. 12-15 September. Jaca. 16- Hayes, M..J. 2001. Drought Indices, National Drought Mitigation Center, Noaa. 17- Hayes, M. .J., M. D. Svoboda, D. A. Wilhite, and O. V. Vanyarkho. 1998. Monitoring the 1996 drought using the Standardized precipitation Index. Bull. Am. Meteorol. Soc. 80(3): 429-437. 18- Henz, G., S. Turner, W. Badini, and J. Kenny. 2004. Historical perspective on Colorado drought chapter: 1. 19- Madansky, A. 1988. Prescriptions for Working Statistion. Springer – Verlag Publition. 20- Matheron, G. 1963. Principles of eostatistics. Econom. Geology. 58: 1246- 1266. 21- McKee, T. B., N. J. Doesken, and J. Kleist. 1993. The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales. In: Proc. 8 Conference. on applied Climatology, 17-22 January. American Meteorological Society, Massachusetts. pp. 179-184. 22- Palmer, K. N., and K. J. Holmer. 1988. Operational guidande during droughts: expert system approaches. J. Water Resour. Plan. Manage. 114(6): 647-666. 23- Wilhite, D. A. and M. H. Glants. 1985. Understanding the Drought Phenomenon: The Role of Definitions. Water International, 10: pp 111-120. خشكسالي يك پديدة طبيعي است كه در هر نوع آب و هوايي امكان وقوع آن وجود دارد و آثار زيانبار آن به مراتب گسترده تر عميقتر و همه جانبه تر ازديگر بلاياي طبيعي است. اين پديده طبيعي كه به تناوب اتفاق مي افتد، يكي از مزمن ترين و از لحاظ اقتصادي زيان بارترين بلاياي طبيعي ميباشد. اين حادثه طبيعي پديدهاي آرام و مرموز است كه به اعتقاد بسياري داراي مكانيسمي پيچيده بوده و ماهيت آن نسبت به تمامي حوادث طبيعي كمتر شناخته شده است(بداق جمالی،1381). خشكسالي نه تنها اثرات سريع و مستقيمي بركشاورزي به جا مي گذارد بلكه اثرات غير مستقيم و مضري نيز به دنبال اختلال در رشد طبيعي محصولات كشاورزي به دنبال دارد و برخي معتقدند كه بعضي از خشكساليها مي تواند به بحرانهاي جهاني تبديل شوند(1380). شاخص هاي خشكسالي غالباً بر مبناي سنجش انحراف مقادير بارندگي از ميانگين درازمدت در يك دوره زماني معين تعيين مي گردند(نصرتی،1381). شاخصSPIبراي هرمنطقه براساس ثبت بارندگي هاي طولاني مدت محاسبه مي شود. در ابتدا توزيع آماري مناسب، بر آمار بلندمدت بارندگي ها برازش داده می شود سپس تابع تجمعي توزيع با استفاده از احتمالات مساوي به توزيع نرمال تبديل مي گردد، به طوري كه استاندارد شده و متو سط آن براي هر منطقه و دوره مورد نظر صفر شود(ادوارد و مک کی،1998).   نتيجه گيري خشكسالي پديده اي اقليمي است اين پديده تقريباً در تمام مناطق اقليمي جهان اتفاق مي افتد اما ويژگي آن از منطقه اي به منطقه ديگر متفاوت است . خشكسالي از قديم الايام يكي از بلاياي طبيعي و خطرناك براي زندگي بشر بوده است . به طوري كه اين پديده هميشه وقايع ناگوار اجتماعي و اقتصادي مانند قحط سالي و مهاجرت را در پي داشته است . باتوجه به موقعيت جغرافيايي منطقه مورد مطالعه و قرارگيري آن در   منابع -1 اختري، روح انگيز و محمدحسين مهديان و سعيد مريد، 1385 ، تحليل مكاني شا خصهاي ، در استان تهران ، مجله تحقيقات منابع آب ايران، سال دوم، شماره 3 EDI و SPI خشكسالي . صص 27 تا 38 -2 بداقجمالي، جو اد و همكاران، 1381 ، پايش و پهنه بندي وضعيت خشكسالي استان خراسا ن با . استفاده از نمايه استانداردشده بارش، فصلنامه تحقيقات جغرافيايي، شماره 67 ، صص 4 تا 21 -3 بري ابرقويي ، حسين و همكاران، 1382 ، كاربرد برخي از شاخص هاي آماري هواشناسي در جهت ارزيابي شدت خشكسالي در مقياس كشور، فصلنامه تحقيقات جغرافيايي. -4 بنيواهب، ع ليرضا و بهلول عليجاني، 1384 ، بررسي خشكسالي، ترسالي و پيش بيني تغييرات ، اقليم منطقه بيرجند ب ا استفاده از مدل هاي آماري، مجله پژوهش هاي جغرافيايي، شماره 52 . صص 33 تا 45 -5 خسروي، مح مود، 1383 ، بررسي روابط بين الگو هاي چرخش جوي كلان مقياس نيمكره شمالي . با خشكساليهاي سالانه سيستان وبلوچستان، مجله جغرافيا و توسعه، شماره 3، ص 167 تا 188 -6 عزيزي، قاسم و عزت الله صفرخاني، 1381 ، ارزيابي خشكسالي و تأثير آن برعملكرد گندم ديم در . 1377 )، مجله مدرس، دوره 6 ، شماره 2 – استان ايلام با تأكيد بر خشكسالي هاي اخير ( 79 صص؟؟ -7 عزيزي، قاسم، 1382 ، ارتباط خشكسالي هاي اخير و منابع آّب زيرزميني در دشت قزوين، مجله . پژوهشهاي جغرافيايي، شماره 46 ، صص 131 تا 143 -8 عزيزي، قاسم ، 1384 ، بررسي خشكسالي ها- ترسالي ها و امكان پيش بيني آ نها با استفاده از ، مدل سري زماني هالت وينترز در استان هرمزگان ، فصلنامه تحقيقات جغرافيايي شماره 79 . صص 48 تا 63 -9 كاوياني، م حمدرضا، 1380 ، بررسي اقليمي شاخص هاي خشكي و خشكسالي، مجله فصلنامه . تحقيقات جغرافيايي، شماره 60 ، صص 71 تا 89 www.SID.ir Archive of SID 58 نشريه علوم جغرافيايي، ج 9، ش 12 ، پاييز و زمستان 1387 -10 حجازيزاده، زهرا، ابراهيم، فتاحي، 1381 ، تحليل كمي شدت و تداوم خشكسالي هاي روزانه در . ايستگاه شهركرد، نشريه علوم جغرافيايي، شماره 3و 4، سال 1383 -11 نصرتي، كاظم و حسين آذرينوند، 1381 ، تحليل منطقهاي شدت، مدت، دوره بازگشت خشكسالي با استفاده از دادههاي بارندگي (مطالعه موردي، حوزه آبخيز اترك )، مجله بيابان ، . جلد 7، شماره 1، صص 49 تا 60 -12 نگارش، حسين و محمود خسروي، 1379 ، طرح تحقيقاتي بررسي اقليم كشاورزي استان سيستان و بلوچستان، معاونت پژوهشي دانشگاه سيستان و بلوچستان. 13- Edwars, D.C. and Mckee, T. B, 1997, Characteristics of 20th century drought in the United States at multiple Time Scales, Climatology Report Number, 97-2, Colorado State University, fort Collins, Colorado. www بررسی منابع در زمينه پايش خشكسالي جهت تحليل منطقه اي و مكاني اين پديده تا كنون در ايران مطالعات گوناگوني انجام گرفته است كه در ذيل نتايج برخي از اين مطالعات آورده شده است: بداق جمالي وهمکاران (1381)با استفاده از روشهاي درویابي كريجينگ نقشه های شاخصSPIدر مقياسهاي زماني متفاوت رسم گرديد.نتايج اين تحقيق نشان ميدهد كه شاخصSPI به عنوان يك ابزار مناسب جهت پايش شرايط خشكسالي در استان خراسان قابل استفاده مي باشد. يزدان پناه و طباطبائی(1384) در ارزيابي خشكسا لي با استفاده از شاخصSPI و GIS در آذربایجان طی دوره آماري 15 ساله عنوان نمود كه دوره و شدت خشكسالي در مناطق غربي بيشتر از مناطق شرقي و مركزي استان مي باشد.   شيرمحمدي و همكاران(1381) در مقاله خود بيان نمودند كه شاخص خشكسالي استاندارد شده بارش شاخصSPIمي تواند براي كاهش خسارات ناشي از خشكسالي و به عنوان پايه اي براي يارانه هاي دولتي و ديگر معيارها در نظر گرفته شود. همچنين ايشان در مقاله ديگري(1382) به بررسي وضعيت خشكسالي در استان خراسان بر اساس نمايه استاندارد شده بارشSPI درفصل بهار مي پردازند. در اين مقاله به مقايسه نتايج حاصل از محاسبات سري هاي زماني 3 و 24 ماهه از لحاظ شدت، درصد و مساحت خشكسالي پرداخته شده است.   مواد و روش ها با استفاده از روشهاي موجود برا ي ميان يابي و تحليل فضايي داده هاي مكاني از روشIDW و با استفاده از نرم افزار ArcGis 9.2 استفاده گرديد   منابع 1. بداق جما لي،جواد،جوانمرد،سهيلا و ش ير محمد ي،رضا: 1381 ،پا يش و پهنه بند ي وضع يت خشكسال ي 17 ، استان خراسان با استفاده از نما يه استاندارد شده بارش،فصلنامه تحق يقات جغراف يايي،زمستان 1381 . 21-4: 2. قويدل رح يمي،يوسف: 1383 ، كار برد نما يه ها ي مبتن ي بر بارش در مطالعه خشكسال ي ها و تر سال يها . (مطالعه موردي:استان آذر بايجان شرقي).فصلنامه پژوهش و سازندگي،شماره 65 ،زمستان 1383 3. قويدل رح يمي،يوسف: 1384 ،آزمون مدلها ي ارز يابي خشكسا لي و تر سال ي برا ي اي ستگاههاي استان .530-517: (3) 58، آذربايجان شرقي، فصلنامه منابع طبيعي ايران،پاييز 1384 در بررس ي الگوها ي مكا ني و زما ني خشكسا لي در (SPI) 4. شيرمحمدي، ر، همكاران، 1381 . كاربرد .52- استان خراسان، بولتن علمي پژوهشكده اقليم شناسي، شماره 12 . صص 46 5. McKee, T. B., Doesken, N. J. and Kleist, J. (1993) “The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales”. In Proc, 8th Conf. on Applied Climatology, American Meteorological Society, Massachusetts, pp. 179-184. 6. Raziee, T., Shokoohi, A. and Saghafian, B. (2003) “Drought Monitoring Using SPI Index in central region of Iran”. In Proc, 3th Regional Conf. on Climate Change. 7. Yazdanpanah,H,Tabatabaei.(2005). “Assessment of Meteorological Drought Using SPI Model and GIS in Azarbaijan”. In Proc, 1th Conf. on Climate modeling. www بوردي و همکاران(2009) روند خطی و غیر خطی خشکسالی و ترسالی را بر مبناي شبکه بندي شاخص بارش استاندارد شده(SPI) که از بارش ماهانه دراروپا (NCEP/NCAR) تعیین شده، تحلیل کردند. نتایج، حاکی از آن است که پوشش سطحی سريهاي زمانی خشکسالی و ترسالی، روند خطی مشخصی تا انتهاي قرن اخیر نشان می دهد که در طی سالهاي 1997 تا 2009 برعکس می شود، که نشانه روند غیر خطی است که در مقیاسهاي زمانی هیدرولوژیکی مشخصتر است. سیرداس وسن(2003) با تحلیل فضایی- زمانی خشکسالی در منطقه توکیو در ترکیه با روش آماري z- Score و Runو روش میانیابیکریجینگ وجود ارتباط مستقیم بین مدت و بزرگی خشکسالی را اثبات کردند. در همین راستا یلدیز(2009) با برآورد و تخمین خصوصیات زمانی و مکانی خشکسالیها در ترکیه جهت تحلیل منطقه اي خشکسالی، ابتدا شدت خشکسالی- گستره سطحی- منحنی فراوانی براي دوره برگشتهاي مختلف را محاسبه، سپس با استفاده از این روش گستره سطحی شدت را تعیین و دورههاي برگشت خشکسالیهاي قدیمی در منطقه را بررسی و ارزیابی از خشونت خشکسالی در منطقه را ارائه نمود. بارلو و همکاران(2002) با بررسی خشکسالی در آسیاي مرکزي و جنوب شرقی آن نشان دادند که در طی فصل سرد شمالی رابطه معکوسی بین آنومالیهاي بارش در اقیانوس هند و آسیاي مرکزي و جنوب شرقی وجود دارد. قطع بارش در مرکز و جنوب شرق آسیا با واکنش بین طوفانهاي همدید محلی و موج انرژي ایجاد شده توسط افزایش بارندگی حاره اي در اقیانوس هند شرقی هماهنگ است. این رابطه منطقهاي خارج از فاز بارش با تغییر پذیري بزرگ مقیاس اقلیم مرتبط است آن که به صورت زیر گروهی از وقایع نوسان جنوبی ال نینو با پیشرفت و تشدید سیگنال در منطقه چاله گرم اقیانوس آرام غربی مشخص می شود. یاهیا اویی و همکاران(2009)با تحلیل فروانی رژیم خشکسالی هیدرولوژیک درغرب الجزایر نشان دادند که فراوانی و شدت خشکسالی هیدرولوژیک بعنوان یک پدیده تصادفی محسوب شده و نتایج حاکی از آنست که بزرگی وقایع خشکسالی جریان رودها با توابع احتمال مثل ویبول، پارتو و لوگ نرمال همخوانی دارند. تزاکریس و وانگلیس(2004) در مقالهاي با عنوان به طرف سیستم مشاهده خشکسالی بر مبنايSPI مکانی نشان دادند خشکسالی منطقهاي را میتوان از طریق روشهاي متنوع که به همراه پیامدهاي پیش بینی شده هستند بر آورد کرد. آنها معتقدند که آگاهی عمومی از وقوع، سطح تأثیر، شدت و مدت خشکسالی براي تصمیم گیري مهم می باشند. بنابراین شاخص استاندارد شده بارش(SPI) از این نظر قابلیت استفاده جهانی دارد. این روش با استفاده از یک مدل زمینی و محاسبه روتین کامپیوتري ساده قابل انجام بوده و این روش قادر به حمایت از سیستم مشاهده خشکسالی یک ناحیه در مقیاس متوسط و تحلیل مکانی آن است. در همین راستا به منظور تحلیل دقیقتر وضعیت خشکسالی، تحقیق حاضر جهت شناخت، پایش و تعیین مؤلفه هاي خشکسالی)شدت، مدت و فراوانی) و همچنین پهنه بندي آن با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS)در سه استان مورد مطالعه براساس شاخص های خشکسالی(SIAP،ZSI،PNPI،DI،RAI و SPIدر مقیاس های زمانی مختلف) صورت گرفته است. 1. انصافی مقدم، ط( 1382 )، پایش و ارزیابی روند بیابانی شدن اقلیم براساس شاخص آماري در ایستگاههاي حوضه مرکزي ایران، سومین کنفرانس منطقهاي و اولین کنفرانس ملی z نمره تغییر اقلیم، 29 مهر الی 1 آبان 1382 ، دانشگاه اصفهان. 2. رضیئی، طیب، شکوهی، ع، ثقفیان، ب و دانشکار آراسته، پ( 1382 )، پایش پدیده خشکسالی در سومین کنفرانس منطقهاي و اولین کنفرانس ملی تغییر ، SPI ایران مرکزي با استفاده از شاخص اقلیم، 29 مهر الی 1 آبان 1382 ، دانشگاه اصفهان. 3. فرج زاده، م( 1384 )، خشکسالی: از مفهوم تا راهکار، انتشارات سازمان جغرافیایی نیروهاي مسلح. 4. محمدي،ك، داوطلب، ر و میثاقی. ف( 1382 )، پهنه بندي خشکسالیهاي اقلیمی در حوضه سومین کنفرانس منطقه اي و اولین کنفرانس ملی تغییر ،SIAP مارون با استفاده از شاخص آماري اقلیم، 29 مهر الی 1 آبان 1382 ، دانشگاه اصفهان. 􀀃􀀃 5. Barlow. M, Cullen. H, Lyon. B, (2002), Drought in Central and Southwest Asia: La Nina, the Warm Pool, and Indian Ocean Precipitation, Journal of climate, Volume 15, 7:697-700. 6. Bordi. I, Fraedrich. K, Sutera. A, (2009), Observed drought and wetness trends in Europe: an update, Journal of Hydrol. Earth Syst. Sci, 13, 1519– 1530. 7. Edward .DC, McKee .TB, (1997), Characteristics of 20th century drought in the United States at multiple timescales, Colorado State University: Fort Collins, Climatology Report No, 97-2. 8.􀀑Michael. J. h, (2007), What is drought: drought in dices, climate impacts specialist, national drought mitigation center. http://Ulysses Atmos. Colostate. Edu/spi.html. 9.Sirdas. S, Şen. Z, (2003), Spatio-temporal drought analysis in the Trakya region, Turkey, Journal of Hydrological Sciences, Volume 48, 5:809-820. 􀀃 10.Trnka. M, Dubrovský. M, Semerádová. D, Žalud. Z, Svoboda. M, Hayes. M, Wilhite. D, (2006), New Method for Assessment of the Drought Climatology - Czech Republic as a Case Study, Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, , SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU06-A-10338. 11.Tsakiris. G, Vangelis .H, (2004), Towards a Drought Watch System based on Spatial SPI, Journal of Water Resources Management, 18: 1–12. 12.Yahiaoui. A, Touaïbia. B, Bouvier. C, (2009), Frequency analysis of the hydrological drought regime. Case of oued Mina catchment in western of Algeria, Revue Nature et Technologie, 1: 3 -15. 13.Yildiz. O, (2009), Assessing temporal and spatial characteristics of droughts in the Hirfanli dam basin, Turkey, Academic Journal of Scientific Research and Essay, Volume 4 , 4: 249-255, ISSN 1992-22 www.SID.ir     *شاخص SPI خصوصًا در مقياسهاي زماني پائين، با دادههاي صفر با مشكل مواجه مي شود و اغلب اوقات مقادير SPI استخراج شده توسط شاخص، مقاديري مثبت و بزرگ ميباشند كه با واقعيتهاي مورد انتظار همخواني ندارد.مشكل ديگر در استفاده از اين شاخص اينست كه اگر در طول مدت آماري مورد مطالعه، در ماه به خصوصي از سال هيچگونه بارشي اتفاق نيفتاده باشد و يا بهعبارتي كليه دادهها در ماهي بهخصوص در طول دوره آماري صفر باشند، در اينصورت شاخصSPI قادر به تجزيه و تحليل دادهها و تعيين وضعيت ترسالي و خشكسالي در كل دوره در همان ماه را ندارد. اين مورد، حتي گاهي اوقات با در نظر گرفتن مقياسهاي زماني نيز حل نميشود و اين زماني اتفاق ميافتد كه در چند ماه متوالي در طول دوره آماري، هيچگونه بارشي ثبت نشده باشد. بذرافشان(1381) و محسنی ساروی(1383) نيز در مطالعات خشكسالي توسط شاخصهاي مختلف نيز به نتايج مشابهي در مورد اين شاخص رسيده است. دراين زمينه توصيه مي شود كه اين گونه دادهها يا توسط شاخص ديگري مورد بررسي قرار گيرند ويا اينكه از مقياسهاي زماني بزرگتري براي بررسي خشكساليها استفاده شود.* *نتيجه كلي اينكه، نقشه هاي گستره خشكساليهاي شديدتري را در جنوب شرق و نواحی مرکزی استان در اطراف ايستگاههاي آبگرم و قزوین نسبت به ساير نواحي نشان مي دهد. به نظر مي رسد كه اين منطقه از پتانسيل حساسيت بيشتري نسبت به خشكساليها در مقايسه با ساير نواحي برخوردار باشد لذا به منظور مديريت باید این مناطق بیشتر مورد توجه قرار گیرند.* *در نهايت پس از بررسي كارآيي شاخص هاي خشک سالي و تعيين شاخص مناسب براي ارزيابي هدفمند خشکسالي ، در ارتباط با انتخاب شاخص مناسب براي ارزيابي هاي ماهانه مي توان گفت: نظر به اين که شاخص هاي استاتيك (ایستا) مانند SIAP،ZSI،RAI،DPI،PNPI در مقياس ماهانه و در ايستگاه هاي مناطق خشك جهت پايش خشک سالي با مشكل محاسبه مواجه مي شوند. تاکید مي شود كه از شاخص هاي ديناميك (پویا ) مانند BMDI و SPI  استفاده شود. و همچنین بايد گفت شاخصSPI درمقياس هاي زمانی ٦ و ١٢ ماهه برتري دارند زيرا در اين مقياس ها با مشكل محاسبه مواجه نبوده و قادر است ارزيابي هاي ماهانه از خشک سالي را در اختيار قرار دهد . ولی در مقیاس های زمانی 1 و 3 ماهه در اين مناطق با مشكل داده هاي صفر روبرو مي شوند و بنابراين براي ارزيابي هاي ماهانه با اين مقياس توصيه نمي شود. و در مقیاس های بالاتر از 18 ماه بدلیل اینکه مقادیر حاصله از شاخصSPI به صفر و نزدیک صفر می رسد چندان کارآیی  لازم برای شناسایی خشکسالیها از خود ندارند.نتایج پژوهش با نتایج تحقیقات بذرافشان(1381)،صفدری(1382)،بذرافشان و همکاران(1390) وشقایق و سلطانی(1390) مشابهات  و همخوانی دارد.* *با بررسی های انجام شده در این پژوهش مشخص گردید که شاخص SIAP،RAI، ZSI، PNPI،SPI و DPI به ترتیب به عنوان مناسبترین شاخص خشکسالی هواشناسی می باشند.همچنین افزایش همبستگی بین شاخص های خشکسالی با افزایش مقیاس زمانی آنها و عدم توانایی شاخص SPI در تشخیص خشکسالیها و ترسالی های کوتاه مدت(هواشناسی و کشاورزی) و توانایی آن در تشخیص خشکسالی های بلند مدت(منابع آب) از دیگر نتایج منتج از این پژوهش است.مقایسه نتایج به دست آمده در طی تحقیق حاظر با سایر دستاورد ها و تحقیقات نشان می دهد که در این پژوهش همانند نتایج عیوض و همکاران(1391)،بذر افشان و همکاران(1390)،شایق و سلطانی(1390)،انصافی مقدم(1386)،وفا خواه و رجبی(1384)،خلیلی و بذر افشان (1381)،فرج زاده(1374)،ثنایی نژاد(1379)،لوکس و همکاران(2003)و مک کی و همکاران(1995) در تشخیص خشکسالیهای و ترسالیهای کوتاه مدت و توانایی آن در تشخیص خشکسالیهای بلند مدت همخوانی وجود دارد.* * شاخصSPI بر مبناي توزيع فراواني گاما استوار است، ولی بررسيها در اين تحقيق و نيز منابع نشان مي دهد كه در بيشتر ايستگاههاي منطقه مناسبترين تابع توزيع در مقياس ماهيانه و سالیانه، تابع توزيع جانسون SB مي باشد. ولی در این پژوهش فرض را بر تابع توزیع گاما قرار داده ایم و از شاخص SPI در مقیاس های زمانی مختلف بهره گرفته ایم. با این وجود شاخص SPI نسبت به شاخص های دیگر مورد مطالعه برتری داشته، علاوه بر این شاخص SPI تغييرات دوره اي خشكساليها و ترساليها را به خوبي نشان مي دهد. و توصیه می شود از شاخص  SPIتصحیح شده (بر پایه انتخاب مناسترین تابع توزیع آماری و برازش آن بر بارنگی ایستگاه ها) استفاده شود تا نتایج واقعی تری از خشکسالی ها بدست آید.* *نتايج حاصل ازمدلهاي مورد استفاده در اين مطالعه بيانگر وقوع گاه و بي گاه خشكسالي در كل ايستگاههاي مورد مطالعه ميباشد. اين امربا توجه به آب و هواي نيمه خشك محدودة مورد مطالعه و خصوصيات خشكسالي چون فراواني و تداوم زماني بسيار با اهميت مي باشد.* *از اين رو مي توان نتيجه گرفت با وجود اينكه دو شاخص SIAPو ZSI از بارندگي استخراج مي گردند و همبستگي نسبي بالايي با هم دارند ولي در بيشتر از پنجاه درصد موارد، رفتار متفاوتي در تحليل خشكساليها بروز مي دهند.* *نتایج نشان داد که خشکسالی هواشناسی ابتدا در مقیاسهاي زمانی کوتاهتر شاخص بارش استاندارد اتفاق میافتد و در صورت تداوم شرایط نامطلوب بارندگی، در مقیاسهاي زمانی بلندمدت این شاخص، خشکسالی هواشناسی نیز اتفاق می افتد. شدت و درصد فراوانی خشکسالی هواشناسی از غرب به شرق منطقه کاهش می یابد* *بر اساس نتایج این تحقیق شاخصSPI  علاوه بر مزیت هایی که دارد، محدودیت هایی دارد. مقیاسهاي کوتاه مدت شاخصSPI(3 و 6 ماهه) براي پایش خشکسالی هواشناسی مناسب نیستند زیرا این مقیاسها نوسانات جزئی بارش را نیز به عنوان خشکسالی نشان می دهند. در مقیاسهاي بلندمدت (24 و 48 ماهه و بیشتر)شاخص SPI براي پایش خشکسالی هواشناسی مناسب نیست، زیرا مقادیر شاخصSPI در این مقیاسها به صفر نزدیک می شود.قاسمی و همکاران(1387)،بذر افشان و همکاران(1390) به چنین نتایج دست یافتند.* *بر اساس نتایج حاصل، شاخص دهکهاي بارندگی نیز داراي محدودیتهایی است. یکی از این محدودیت ها مقیاس زمانی این شاخص است که مانند شاخصSPI در مقیاسهاي 3 ،6 ،9 و ... ماهه قابل محاسبه نیست. همچنین محدودیت دیگر شاخص دهک این است که در مقیاس سالانه به وسیلۀ این شاخص زمان دقیق خشکسالی تعیین نمی شود بدین مفهوم که دهکهاي سالانه، سالهاي اتفاق خشکسالی را تعیین می کنند ولی اینکه در چه زمانهایی از این سالها خشکسالی اتفاق افتاده، مشخص نیست . که با نتایج تحقیقات وفا خواه و رجبی(1384)،انصافی مقدم(1386)، قاسمی و همکاران (1387)،شقایق و سلطانی(1390) و عیوضی و همکاران(1391) مطابقت دارد.* *طبقه بندي شدت وقوع خشكسالي و ترسالي هاي سالانه در ايستگاه هاي منتخب استان گلستان نشان مي دهد كه احتمال وقوع وضعيت نرمال نسبت به دو وضعيت ترسالي و خشكسالي بيشتر مي باشد، به طوري كه ايستگاه هاي* *در اين پژوهش كه براساس نمايهSPI در مقياس سالانه، مشخصات خشكسالي از قبيل شدت، مدت و فراواني هر يك از وضعيت هاي رطوبتي شامل 7 وضعيت خشكسالي متوسط، خشكسالي شديد، خشكسالي بسيار شديد، نرمال و ترسالي متوسط ترسالي شديد و ترسالي بسيار شديد مورد بررسي قرار گرفت م يتوان به موارد زير به عنوان نتيجه گيري اشاره نمود. تعداد دفعات وقوع شرايط رطوبتي نرمال در پريود ساليانه در ايستگاه هاي منتخب استان گلستان نسبت به دو وضعيت ترسالي و خشكسالي بيشتر بوده است . همچنين وضعيت رطوبتي ترسالي نيز نسبت به خشكسالي بيشتر نشان داده شده است . در حالي كه انتظار مي رود تعداد دفعات وقوع خشكسالي و ترسالي تقريباً برابر باشند.*   *اگر چه، هيچ شاخص عمده اي از نظر كم وكيف بالاتر از بقيه شاخصها نيست ، اما بعضي از شاخصها ممكن است براي بعضي از كاربران مفيدتر و مناسبتر باشد.*   خشكسالي را مي توان به عنوان پديده اي معرفي كرد كه علاوه بر برجاي گذاشتن خسارات فراوان، خطر وقوع آن نيز در كليه نقاط جهان وجود دارد . امكان جلوگيري از وقوع پديده خشكسالي وجود ندارد اما مي توان با انجام اقدامات موثر از اثرات اين پديده كاست . با توجه به وجود كمبود آب در ايران، ضرورت مدلسازي خطر خشكسالي با توجه به شرايط اقليمي و محيطي كشور امري ضروري و اجتناب ناپذير به نظر مي رسد . از ميان دو پديده حدي سيل و خشكسالي، پايش خشكسالي به اندازه سيل توسعه و تكامل نيافته است و تحليلهاي خشكسالي اغلب به صورت توصيفي ارائه مي گردد (گيروكس و همكاران،2001)  ايران را مي توان از نقطه نظر اقليمي كشوري متفاوت دانست به طوري كه اختلافات اقليمي در نواحي مختلف بسيار متفاوت و آشكار مي باشد . كمي بارندگي و نوسانات شديد آن، سبب عدم اطمينان كافي جهت دريافت حداقل بارش مورد نياز جهت مصارف كشاورزي، تأمين جريان هاي سطحي و تغذيه آبهاي زيرزميني و مصارف انساني مي شود. علاوه بر روندي افزايشي از نظر تقاضا براي آب به سبب فعاليتهاي صنعتي و كشاورزي و شرب، تغييرات اقليمي مثل كاهش بارندگي كه منجر به وقوع خشكسالي ها مي شود، در منابع آبي تأثير منفي داشته و كشاورزي را تحت تأثير قرار مي دهد(فرج زاده،1379؛نیکلوس و همکاران،2001). بعلت وقوع خشكسالي هاي متعدد در سالهاي اخير ، مطالعات در اين زمينه افزايش يافته و محققان براي پايش يكي از (SPI) خشكسالي از متدهاي مختلفي استفاده كرده اند . در اين ميان، شاخص خشكسالي بارش استاندارد شاخصهاي تقريبا جديد در اين زمينه مي باشد كه موارد استفاده متعددي از آن در كشورها ي مختلف خصوصا ايالت متحده آمريكا ديده شده است . اين شاخص، قابل استفاده در مقياسهاي متعدد زماني - كوتاه مدت )براي اهداف كشاورزي( و بلند مدت )براي اهداف هيدرولوژي ( و مكاني، در سطح خرد و كلان مي باشد واز سوي ديگر نتايج حاصله از آن، مناسب بودن شاخص را از نظر تشخيص زمان شروع خشكسالي، پايش و پيش بيني آن به اثبات رسانده است. بردي[1] و همكاران از نمايه استاندارد شده بارش براي پايش خشكسالي دراز مدت ايتاليا، هايز[2] و همكاران(1998) براي تشخيص زمان شروع خشكسالي و پيشرفت آن در ايالت كلرادو آمريكا، گيروكس[3] و همكاران(2001) براي ثبت شروع شرايط خشكسالي و شدت آن در ايالت ورمينت آمريكا، نساجي زواره و صانعي(1380) براي پيش بيني دوره هاي خشكسالي با مقياسهاي زماني مختلف در اصفهان استفاده كردند . جيم ويليامز[4] در مطالعه اي كه تحت عنوان مديريت ريسك خشكسالي در آفريقاي جنوبي انجام داد، بيان نمود كه افزايش ميزان درآمدهاي اقتصادي و كاهش ميزان خطرات اجتماعي به كمك مديريت ريسك خشكسالي از طريق افزايش تحقيقات در زمينه پيش بيني و به روز رساني نتايج امكان پذير است(ویلیامز،2000).خليلي و بذرافشان(1385) دوره بازگشت و ريسك تداوم خشكسالي درايستگاه هاي قديمي ايران را با فرض استقلال و ايستايي سري هاي زماني بارندگي سالانه را مورد بررسي و ريسك خشكسالي را بازاي 50 درصد احتمال وقوع خشكسالي مشخص نمودند(خليلي و بذرافشان،( 1385.           5. منابع و مراجع 1] خليلي، ع . بذرافشان، ج . ( 1385 ). " ارزيابي دوره بازگشت و ريسك تداوم خشكسالي با استفاده از داده هاي ] بارندگي سالانه در ايستگاه هاي قديمي ايران". مجموعه مقالات كنفرانس منابع آب. 3 و 4 بهمن. 2] فرج زاده، منوچهر . خشكسالي در ايران (با استفاده از برخي شاخصهاي آماري ). مجله دانش كشاورزي شماره هاي ] .1379 . 1 و 2، جلد 5 3] فرج زاده، م . موحد دانش، ع .ا. و قائمي،ه .، 1374 . خشكسالي در ايران . مجله دانش كشاورزي. جلد 5. شماره هاي 1 ] و 2. دانشگاه تبريز. 4] يزداني، م .ر. چاوشي، س . خداقلي، م . و ثقفيان، ب . 1384 . بررسي خشكسالي هاي هواشناسي در استان اصفهان . ] .41- نشريه علمي پژوهشي آب و آبخيز. سال اول شماره 4. ص. 51   [5] "Drought Network News winter 1999," spring 2000. [6] Dupigny-Giroux, L.A., "Towards characterizing and planning for drought in Vermont-Part I: A climatological perspective", J. Am. Water Resource. Assoc., 37(3):505-525, 2001. [7] McKee، T.B.، [4] N. J. Doesken. and J. Kleist. 1997. The Relationship of drought frequency and duration to time scales. Preprints، 8th Conference on Applied Climatology. 17-22 January. Anaheim، CA. PP، 379-384. [8] Nicolas. R. Dalezios, A. Loukas. , L. Vasilisdes. Severity -duration- frequency analysis of droughts and wet periods in Greece. J. Of Hydrological science. 45(5), 751- 768. (2001). [9] Williams.J. (2000). Drought.Volume 1.168-177. [10] Wilhite.D,A,. Drought, Vol 2000 گيبس و ماهر ( 1967 )، براي اجتناب از بعضي نقاط ضعف روش درصد از نرمال، از روش دهكها(DPI) براي بررسي خشكسالي هاي تاريخي در استراليا استفاده نمودند . خليلي 1370) و 1377 )در بررسي هاي مربوط به مطالعه روند طبيعي خشكساليها و ترساليهاي ايران شاخص معيار بارندگي سالانه(SIAP) را پيشنهاد و بر شبك ه اي مركب از 1200 ايستگاه به تفكيك حوز ه هاي آبريز كشور اعمال نموده است. مرادي و خيرانديش ( 1379 )، مطابقت الگوهاي سينوپتيكي را با شرايط ترسالي و خشكسالي در ايران بررسي نمودند . مك كي و همكاران ( 1995 )، عملاً از سال 1994 از ش اخص بارندگي استاندارد شده براي پايش خشكسالي در سرتاسر ايالت كلرادو استفاده نمودند. سبزي پرور ( 1378 ) روند خشكسالي استان همدان را با استفاده از آمار 20 ساله هواشناسي )بارندگي ( در سطح 17 ايستگاه بررسي نمود. بذرافشان ( 1381 ) هفت نمايه خشكسال ي را با استفاده از آ مار بارندگ ي روزانه يك دوره 39 ساله(1999-1961) مربوط به 9 ايستگاه هواشناسي سينوپتيك ايران مورد مطالعه قرار داد . سبزي پرور ( 1382 ) با استفاده از برخ ي نمايه هاي خشكي و خشكسالي نتيجه گرفت كه در طول دوره آماري 27 ساله شديدترين خشكسالي استان همدان در سال78-77 به وقوع پيوسته است . مقدسي ( 1383 ) با استفاده از شاخص خشكسالي مؤثر(EDI) كه از مقياس زماني روزانه برخوردار است خشكساليهاي استان تهران را بطور نقطه اي و مكاني مورد ارزيابي و پايش قرار داد. منابع بذرافشان ، ج ( 1381 ) " مطالعه تطبيقي برخي شاخص هاي خشكسالي هواشناسي در چند نمونه اقليمي ايران "پايان نامه كارشناسي ارشد هواشناسي كشاورزي دانشگاه تهران-كرج. خليلي، ع ( 1370 ) " گزارش هاي حوزه اي هواشناسي طرح جامع آب كشور" . وزارت نيرو، جاماب، تهران. .43- 5 تا 1 - خليلي، ع ( 1377 ) "نشر طرح جامع آب كشور- بهنگام سازي" . وزارت نيرو، جاماب، تهران. ص: 1 سبزي پرور، ع ( 1378 ) " بررسي آماري روند خشكسالي در استان همدان " . طرح تحقيقاتي س ازمان مديريت و برنامه ريزي استان همدان، همدان. سبزي پرور، ع ( 1382 ) " تحليل نمايه هاي خشكي و خشكسالي استان همدان از ديدگاه هواشناسي ". طرح تحقيقاتي سازمان مديريت و برنامه ريزي استان همدان، همدان. مرادي، ح . و م . خيرانديش ( 1379 ) " تاوه قطبي و تطبيق الگوي سينوپ تيكي با شرايط ت رسالي و خشكسالي در كشور ". جلد دوم، ص : .1017-1005 366 مقايسه تطبيقي 7 نمايه خشكسالي هواشناسي به روش ... مقدسي، م .، مريد، س .، قائمي، ه و محمد ولي ساماني،ج ( 1383 ) " پايش روزانه خشكسالي در استان تهران ". مجله علوم كشاورزي ايران، .62- جلد 36 ، شماره 1، سال 1384 ، ص: 51   Gibbs, W. J. and J. V. Maher (1967)"Rainfall deciles as drought indicators". Bureau of meteorology Builetin, 48, Commonwealth of Australia, Melbourne. McKee, T. B., N. J. Doesken and J. Kleist (1995):"Drought monitoring with multiple time scales". 9th Conf. on Applied Climatology, 15-20 January, Dallas, TX, 233-236.   بوردي و همكاران( 2001 )، جهت بررسي شرايط خشكسالي در ايتاليا از شاخص بارش استاندارد شده استفاده نمودند. قطره ساماني( 1379 )، از شاخص دهكها براي بررسي روند خشكسالي (بر اساس آمار بارندگي 11 ايسنتگاه هواشناسي ) در استان چهار محال و بختياري استفاده نمودند . حسني ها و صالحي ( 1379 )، از چهار شاخص درصد از بارندگي ميانگين، شاخص انحراف معيار، شاخص كلاسه بندي بارندگي و شاخص توزيع استاندارد براي بررسي وضعيت خشكسالي در استان زنجان استفاده نمودند . بذرافشان و همكاران، (1380 ) به منظور تحليل منطقه اي منابع آب استان كردستان از روش بارندگي مؤثر استفاده نمودند . سبزي پرور ( 1382 ) با استفاده از برخي نمايه هاي خشكي و خشكسالي نتيجه گرفت كه در طول دوره آماري 27 ساله شديدترين خشكسالي استان همدان در سال78-77 به وقوع پيوسته است. منابع بذرافشان، ج .، س . بازگير، م . حبيبي نوخندان، ح . يزدان پناه جزي، ا . مرادي و ك . نصرتي ( 1380 ) " تحليل منطق ه اي استان كردستان با خلاصه مقالات اولين كنفرانس ملي بررسي راهكارهاي مقابله با بحران آب، د انشگاه ."GIS و تكنيك DAWR استفاده از مدل . زابل. ص: 152 حسني ها، ح . و ز . صالحي ( 1379 ) " بررسي وضعيت خشكسالي بر اساس تعدادي از شاخص هاي آماري در استان زنجان ". مجموعه .27- مقالات اولين كنفرانس ملي مقابله با كم آبي و خشكسالي، كرمان، اسفندماه 1379 ، جلد اول، ص: 17 سبزي پرور، ع ( 1382 ) " تحليل نماي ههاي خشكي و خشكسالي استان همدان از ديدگاه هواشناسي ". طرح تحقيقاتي سازمان مديريت و برنامه ريزي استان همدان، همدان. قطره ساماني، س ( 1379 ) " بررسي روند خشكسالي در استان چهارمحال و بختياري ". مجموعه مقالات اولين كنفرانس ملي مقابله با كم .43- آبي و خشكسالي، كرمان، اسفندماه 1379 ، جلد اول، ص: 36 Bordi, I., S. Frigio, P. Parenti, A. Speranza and A. Sutera (2001) "The analysis of the standardized precipitation index in the Mediterranean area". Part 1. Submitted to Annalidi Geofisica. وقوع چندين خشكسالي شديد و گسترده مثل خشكسالي سال 1996 در ايالات متحده آمريكا موجب گرديد تا نگاه متخصصان، برنامه ريزان و دولت آمريكابه مديريت خشكسالي از مديريت بحران به مديريت ريسك خشكسالي تغيير يابد . در مديريت ريسك خشكسالي تدابير و تمهيدات، فعال و پويا بوده و تاكيد بيشتر بر روي ايجاد آمادگي و كاهش ريسك خشكسالي است. براي مد يريت ر يسك تعار يف ز يادي عنوان شده است، به عنوان نمونه بر طبق تعريف جورج هد، مديريت ريسك در حقيقت چيره شدن بر رويدادهاي روزانه ممكن و بلاياي عمده اي است كه منجر به مشكلات مالي براي افراد جامعه مي شود. با افزايش فراواني و شدت خشكسالي، توجه به مديريت ريسك جهت كاهش اثرات خشكسالي در بين كشورهاي مختلف افزايش پيدا كرده است . امروزه مديريت ريسك خشكسالي در بسيا ري از ايالت هاي آمريكا، كانادا، مكزيك، استراليا و بسياري از كشورهاي اروپايي، جاي مديريت بحران را گرفته و به اجرا در مي آيد . كشورهاي استراليا، چين و آفريقاي جنوبي نيز مديريت ريسك را جايگزين نموده اند . كشورهاي منطقه مديترانه نيز با همكاري يكديگر مديريت ريسك خشكسالي را به صورت منطقه اي در دست مطالعه و بررسي دارند. خليلي و بذرافشان ( 1385 ) دوره بازگشت و ريسك تداوم خشكسالي در ايستگاه هاي قديمي ايران را با فرض استقلال و ايستايي سري هاي زماني بارندگي سالانه را مورد بررسي و ريسك خشكسالي را بازاي 50 درصد احتمال وقوع خشكسالي مشخص نمودند. براي تشخيص خشكسالي و ارزيابي شدت سطوح مختلف آن، از شاخص استاندارد بارش در مقيا سهاي زماني   ماهه استفاده شد. خليلي، ع . بذرافشان، ج . ( 1385 ). " ارزيابي دوره بازگشت و ريسك تداوم خشكسالي با استفاده از داده هاي بارندگي سالانه در ايستگاه هاي قديمي ايران". مجموعه مقالات كنفرانس منابع آب. 3 و 4 بهمن. مهدويان، ر .جوانمرد، س .( 1383 )." نقش پيش آگاهي هاي هواشناسي در امنيت غذايي ".مجموعه مقالات كنفرانس روشهاي پيشگيري از اتلاف منابع،پژوهشكده اقليم شناسي، 22 دي. يزداني، م .ر. چاوشي، س . خداقلي، م . و ثقفيان، ب . 1384 . بررسي خشكسالي هاي هواشناسي در استان اصفهان . نشريه علمي پژوهشي آب .41- و آبخيز. سال اول شماره 4. ص. 51 McKee، T.B.، N. J. Doesken. and J. Kleist. 1997. The Relationship of drought frequency and duration to time scales. Preprints، 8th Conference on Applied Climatology. 17-22 January. Anaheim، CA. PP، 379-384. White, R, N.Loukas,A.Vasiliades, E.2000.Severity- Duration -Frequency Analysis of Drought and Wet Periodes, J. of hydrological Science.45 (5),751-769.   آب یکی از چالش هاي قرن حاضر است که در آینده یکی از مشکلات عمده بشریت به حساب خواهد آمد. افزایش جمعیت، رشد روز افزون فعالیت هاي کشاورزي و صنعتی و گسترش بی رویه شهرها منجر به آلودگی منابع آب و ایجاد بحران هاي منطقه اي ناشی از توزیع ناهمگون منابع و مصارف در بسیاري از نقاط جهان شده است. این بحران ها در کنار تغییرات جوي و نزدیکشدن به انتهاي منابع غیر قابل احیا مانند نفت بیشاز پیشمسئله مدیریت یکپارچه و جامع آب و استفاده بهینه از آن به عنوان یکمنبع انرژي پایدار را مطرح کرده است(زاهدي کلاکی،1383). پدیده خشکسالی که به کمبود بارش در یکدوره بلند مدت گفته می شود به دلیل گستردگی مکانی و داشتن تبعات کوتاه مدت و بلند مدت اقتصادي، اجتماعی و زیست محیطی، یکی از مهمترین بلایاي طبیعی محسوب می شود. اگرچه امروزه به علت پیشرفت هاي علمی و گسترشارتباطات و حمل و نقل، بروز آثار خشکسالی به شکل قحطی و مرگ دسته جمعی کمتر بروز می کند، اما آثار و تبعات دیگر ناشی از آن، همچنان پابرجاست؛ به طوریکه بروز این پدیده می تواند موجبات کاهشرطوبتخاك، جریان آب هاي سطحی و افت آب هاي زیرزمینی را به همراه داشته باشد(منیری،1383). بر اساس پارامترهاي مورد مطالعه، خشکسالی به انواع مختلف اقلیمی، هیدرولوژي و کشاورزي تقسیم می شود. انواع خشکسالی ها با یکدیگر ارتباط زمانی و مکانی دارند، به طوریکه خشکسالی هاي هواشناسی پیش از انواع دیگر خشکسالی ها رخ داده و خشکسالی هاي کشاورزي و هیدرولوژیکی پس از آن به وقوع می پیوندند. خشکسالی هاي هواشناسی با تاخیر زمانی در یکمکان به خشکسالی هاي کشاورزي و سپسبه خشکسالی هاي هیدرولوژي منجر می شود. در ارتباط با خشکسالی هاي ایران فرج زاده ( 1374 ) شاخصهاي مختلف خشکسالی را بررسی و شاخصدرصدي از بارش میانگین دراز مدت را به دلیل سادگی، انعطاف پذیري و جامعیت آن براي بررسی خشکسالی هاي ایران انتخاب و پهنه هاي هم ارزش را با استفاده از این شاخص مشخص نموده است.خوش اخلاق ( 1377 ) با استفاده از تحلیل هاي سینوپتیکی، خشکسالی هاي فراگیر ایران را مورد بررسی قرار داده است. غیور ( 1375 ) شدت، فراوانی و وسعت خشکسالی هاي ایران را مورد توجه قرار داده و عزیزي ( 1378 ) نیز خشکسالی هاي ایران و ارتباط آنها را با ال نینو/نوسان جنوبی مورد مطالعه قرار داده است. از مطالعاتی که اختصاصاً بر روي استان سیستان و  بلوچستان و یا قسمتی از آن متمرکز بوده است می توان به کارهاي مهدویان و همکارانش( 1380 ) اشاره نمود. آنها از میان 56 مدلی که براي طبقه بندي اقالیم مختلفجهان پیشنهاد گردیده است، 15 مدل را که از سوي محققین مختلفبراي آب و هواي ایران مناسب تشخیص داده شده اند، انتخاب و آن را براي استان سیستان و بلوچستان پیاده نموده اند.مقدم و همکارانش ( 1380 ) نیز با استفاده از سه نمایه SPI، دهکها و درصد نرمال از بارش، استان سیستان و بلوچستان را پهنه بندي نموده اند. ناظم السادات و قاسمی(1380) تاثیر پدیده ال نینو/ نوسان جنوبی را بر روي خشکسالی ها و بارندگی هاي استان مطالعه نموده اند.رضائی پژند و مهدي پور ( 1380 ) نیز با استفاده از شاخص SPI، به تحلیل خشکسالی هاي زابل پرداخته و با استفاده از الگوهاي ریاضی، بارندگی را براي سال هاي آینده این شهرستان پیش بینی نموده اند و در نهایت کیخائی و محمدي ( 1379 ) جهت بررسی خشکسالی ها در سیستان و بررسی روند آن از دیدگاه کشاورزي آمار 40 ساله مربوط به ایستگاه زابل را به عنوان نماینده سیستان و شاخص درصدي از بارش میانگین دراز مدت را به عنوان روش کار خود برگزیدند. در واقع هدف کلی این تحقیقات شناخت عوامل جوي خشکسالی ها و تعیین شاخص هاي سینوپتیکی آن بوده است. بنابراین تحقیقات صورت گرفته اغلب بنیادي بوده و تنها جنبه هاي اقلیمی به وجود آورنده خشکسالی ها را مورد بررسی قرار داده اند، در حالیکه تاثیر خشکسالی ها بر روي کیفیت منابع آب چه آب هاي سطحی و چه آب هاي زیرزمینی حائز اهمیت است به خصوص  تاثیراتی که این تغییرات می توانند بر روي کیفیت منابع آب شرب،آب مورد استفاده درکشاورزي و صنعت بگذارند. [1]-Bordi [2]-Hayes [3]- Giruxetal [4]- Jim Williams

بررسی شاخص های خشکسالی هواشناسی

بررسي كارآيي شاخص هاي خشک سالي

در اين پژوهش كارآيي شاخص هاي خشک سالي در پايش خشک سالي هواشناسي بررسي شد . به منظور بررسي انتخاب بهترين شاخص توصيفگر ابتدا محاسبات كليه شاخصها در مقياس ماهانه انجام و سپس اين محاسبات به مقياس مشترك سالانه انجام گرديد. در پاسخ به اين سوال كه براي ارزيابي شدت خشكسالي در يك منطقه كدام شاخص دقيق تر وگوياتراست براساس الگوي تحقيقاتي ارزيابي كار آيي چند نمايه خشكسالي هواشناسي در نمونه هاي اقليمي ايران(خلیلی و بذر افشان،1382) از يك فرضيه به عنوان سنجه كار آمد براي پايش خشكسالي استفاده شد . دراين فرضيه كمينه مقدار بارندگي طي يك دوره بلند مدت اقليمي منعكس كننده خشكسالي هواشناسي بسيار شديد يا شديدي است كه در منطقه تحت بررسي اتفاق افتاده است. مطابق اين فرضيه ابتدا كمينه مقادير بارندگي درهريك از ايستگاهها استخراج , پايش و توسط شاخصهاي خشكسالي ارزيابي شده است .جدول نتایج کمینه مقادیر بارندگی و سال وقوع آنرا به همراه پایش وضعیت جوی از دیدگاه شاخص های منتخب نشان می دهد.

جدول تقارن سال وقوع کمینه بارندگی با خشکسالیهای شدید و بسیار شدید در ایستگاه های هواشناسی مورد مطالعه

ایستگاه

کمینه بارش

SIAP

ZSI

PNPI

DI

RAI

SPI

آق تپه

179.8

-4

-3

-2

-4

-4

-4

بهار

159.7

-4

-4

-2

-4

-4

-4

گنبد

287.5

-4

-3

-1

-4

-4

-3

فرودگاه

220.4

-4

-2

-2

-4

-4

-2

نوژه

234.4

-4

-3

-1

-4

-4

-3

نشر

198.5

-4

-4

-2

-4

-4

-4

شورین

226.7

-4

-3

-2

-4

-4

-3

سولان

347.1

-4

-2

-1

-4

-4

-2

آبگرم

181

-4

-3

-3

-4

-4

-4

آبیک

156

-4

-3

-2

-4

-4

-3

قزوین

155.5

-4

-4

-3

-4

-4

-4

حاجی آباد

316

-4

-3

-2

-4

-4

-3

ملاعلی

175

-4

-3

-2

-4

-4

-3

حصار

155.5

-4

-3

-2

-4

-4

-3

خندقلو

152.3

-4

-3

-2

-4

-4

-2

خرمدره

166.1

-4

-3

-2

-4

-4

-3

زنجان

157.2

-4

-3

-2

-4

-4

-4

میانگین

204.04

-4

-3.06

-1.94

-4

-4

-3.18

انحراف معیار

60.7

0

0.56

0.56

0

0

0.73

دامنه تغییرات

194.8

0

2

2

0

0

2

رتبه نمایی

 

1

3

4

1

1

2

 

در این جدول 1- تا 4- برای طبقات خشکسالی ضعیف تا خشکسالی بسیار شدید در نظر گرفته شده است. همانطور که جدول مشاهده می شود ، وقوع خشکسالی بسیار شدید در شاخص معیار بارش سالانه(SIAP)،دهکهای بارندگی( DI) وناهنجاری بارش(RAI) درتمام ایستگاه هاي مورد مطالعه، مقارن با کمینه بارندگی بوده است. همچنین از بین 17 ایستگاه مورد بررسی ، شاخص بارش استاندارد شده(SPI) ، 6 ایستگاه وقوع خشکسالی بسیار شدید را مقارن با وقوع کمینه بارندگی نشان داده است. در مورد شاخص نمره استاندارد( ZSI)نیز ، از بین17 ایستگاه ، 3 ایستگاه وقوع خشکسالی بسیارشدید را مقارن با وقوع کمینه بارش نشان داده اند. و درصد تشابه زیادی بین شاخص نمره استاندارد(ZSI) و شاخص بارش استاندارد شده(SPI)، در نشان دادن خشکسالیهای بسیار شدید و شدید در مقیاس زمانی سالانه وجود داردکه با تحقیقات انصافی مقدم(1386) وعیوضی همکاران(1390)همخوانی دارد و مغایر با نتایج وفاه خواه و رجبی (1384) می باشد. محدوده مقادير ماهانه و سالانه شاخص درصد نرمال(PNPI) از ساير شاخصها بسيار دور و ناهماهنگ بوده و وضعيت بسيار متفاوت تر و غيرمنطقي تري را داشته است.

براساس فرضیه فوق به این نتیجه می رسیم،درانتخاب مناسب ترين شاخص جهت پهنه بندي و تحليل وضعيت خشكسالي در طي سالهاي يك دوره طولاني مدت شاخصهای SIAP،RAI و DPI در جايگاه نخست، شاخصSPI در جایگاه دوم،شاخص ZSIدر جایگاه سوم و شاخصPNPI در جایگاه چهارم قرار می گیرند.

6-4-انتخاب مناسبترين تابع توزيع

نتايج حاصل از انتخاب مناسبترين تابع توزيع برازش يافته بر دادههاي بارش سالانه به همراه مقادير p-value(احتمال مناسب بودن توزيع مورد بررسي) در آزمون نكوئي برازش KS براي توزيع گاما و مناسبترين تابع توزيع در ايستگاههاي مورد بررسي در جدول(-4) ارائه شده است.

جدول(-4) نتايج بهترين تابع توزيع برازش يافته بر دادههاي بارش سالانه به همراه مقادير P-valueدر آزمون KSدر ايستگاههاي مورد بررسي

ايستگاه

پارامترهاي توزيع

گاما

رتبه توزيع گاما

مقادير P-valueدر آزمونKS

مناسبترين توزيع

پارامترهاي مناسبترين توزيع از چپ به راست

توزيع گاما

مناسبترين توزيع

آق تپه

a=14.0  b=20.0

 

14

0.12

 

0.08

 

Johnson SB

 

g=1.9  d=1.2
l=6.2E+2  x=1.7E+2

 

بهار

a=16.0  b=21.0

 

13

0.08

 

0.05

 

Log-Logistic (3P)

 

a=1.0E+2  b=4.8E+3  g=-4.5E+3

 

گنبد

a=26.0  b=16.0

 

10

0.14

 

0.09

 

Johnson SB

 

g=0.28  d=0.71
l=3.1E+2  x=2.7E+2

 

فرودگاه

a=19.0  b=17.0

 

17

0.15

 

0.09

 

Log-Logistic (3P)

 

a=2.7  b=1.0E+2  g=1.9E+2

 

نوژه

a=32.0  b=10.0

 

1

0.1

 

0.1

 

Gamma

 

a=32.0  b=10.0

 

نشر

a=24.0  b=15.0

 

11

0.1

 

0.08

 

Lognormal (3P)

 

s=0.06  m=7.1  g=-8.8E+2

 

شورین

a=19.0  b=18.0

 

2

0.09

 

0.08

 

Johnson SB

 

g=0.52  d=1.2
l=4.5E+2  x=1.6E+2

 

سولان

a=19.0  b=25.0

 

4

0.12

 

0.1

 

Johnson SB

g=1.4  d=1.1
l=6.9E+2  x=3.0E+2

 

آبگرم

a=16.0  b=21.0

 

10

0.09

 

0.08

 

Log-Logistic (3P)

 

a=14.0  b=6.2E+2  g=-2.9E+2

 

آبیک

a=17.0  b=16.0

 

16

0.16

 

0.11

 

Log-Logistic (3P)

 

a=1.7E+8  b=6.8E+9  g=-6.8E+9

 

قزوین

a=17.0  b=18.0

 

14

0.13

 

0.08

 

Johnson SB

 

g=-0.71  d=2.5
l=8.2E+2  x=-1.5E+2

 

حاجی آباد

a=15.0  b=34.0

 

10

0.16

 

0.14

 

Log-Logistic

 

a=6.7  b=4.9E+2

 

ملاعلی

a=12.0  b=27.0

 

16

0.14

 

0.1

 

Log-Logistic

 

a=5.7  b=3.0E+2

 

حصار

a=21.0  b=12.0

 

13

0.22

 

0.13

 

Johnson SB

 

g=-0.33  d=0.67
l=2.1E+2  x=1.3E+2

 

خندقلو

a=15.0  b=17.0

 

10

0.11

 

0.13

 

Log-Logistic (3P)

 

a=6.1  b=2.1E+2  g=33.0

 

خرمدره

a=13.0  b=22.0

 

16

0.11

 

0.09

 

Log-Gamma

 

a=4.3E+2  b=0.01

 

زنجان

a=19.0  b=15.0

 

14

0.1

 

0.08

 

Johnson SB

 

g=-0.45  d=2.0
l=5.6E+2  x=-26.0

 

 

تابع توزيع گاما در اكثر ايستگاههاي مورد بررسي نتوانسته است به عنوان مناسبترين تابع توزيع انتخاب شود. بنابراين از تابع توزيع گاما نيز مي توان براي برازش بر داده هاي بارش سالانه در ايستگاههاي مورد بررسي استفاده نمود ولي بايد به اين نكته  توجه داشت كه توابع توزيع مناسبتر ديگري با مقادير D max كمتر و یا p-value بيشتر نيز وجود دارد. بنابراين در هيچ يك از ايستگاه ها (به جز ایستگاه نوژه همدان) توزيع گاما نمي تواند به عنوان مناسبترين توزيع انتخاب شود.که با نتایج مساعدی و قبائی(1390) مطابقت و همسویی دارد. و با نتایج مک کی و همکاران(1993)،بذر افشان(1381)،بذر افشان(1384)،صفدری(1382) و عیوضی و مساعدی(1389) مغایرت دارد. و در ایستگاههای مناطق خشک و نیمه خشک در بیشتر ایستگاه ها توزیع Johnson.SB مناسبترين تابع توزيع تشخیص داده شده است.

7-4-پراكندگي فضايي شاخص ها

1-7-4-شاخص معیار بارش سالانه(SIAP):

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص SIAPدر شكل(-4) ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه حاجی آباد مشاهده مي شود.  مقدار آن به 30.7 درصد مي رسد.  بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده شمال شرق و مرکز استان مشاهده مي شوند.

شکل نقشه پهنه بندی فراوانی خشکسالی براساس SIAP

2-7-4-شاخص بارش استاندارد ((ZSI:

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص ZSI در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي  ضعیف در ایستگاه آبیک مشاهده مي شود. مقدار آن به 48.1 درصد مي رسد.  و بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده شمال شرق استان مشاهده مي شوند.

نقشه پهنه بندی فراوانی نسبی خشکسالی براساس ZSI

3-7-4-شاخص درصد بارش نرمال(PN):

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص PNPI در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي بسيار شديد در ایستگاه آبیک مشاهده مي شود. مقدار آن به 48.1 درصد مي رسد.بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه ملاعلی به4.5درصد می رسد. بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده شمال شرق استان مشاهده مي شود.

 

شکل نقشه پهنه بندی فراوانی خشکسالی براساس PNPI

4-7-4-شاخص  دهک­ها ((DI:

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص DI در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي بسيار شديد در ایستگاه حاجی آباد مشاهده مي شود. مقدار آن به 30 درصد مي رسد. يعني اينكه ایستگاه حاجی آباد كه فراوان ترين درصد را نشان مي دهد در حداكثر 30 درصد از دوره مطالعه دچار خشكسالي بسيار شديد شده است . نواحی مرکزی استان تعداد بسيار كمي خشكسالي هاي بسيار شديد داشتند. بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه قزوین به 6.3 درصد می رسد. و بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده شمال شرق استان مشاهده مي شود .بطور کلی بر اساس شاخص DI  طبقات خشکسالیها از الگوی خاصی در استان تبعیت نمی کنند.

 

نقشه پهنه بندی فراوانی خشکسالی براساس DI

5-7-4-شاخص ناهنجاری بارندگی ((RAI:

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص RAI در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي بسيار شديد در ایستگاه حاجی آباد مشاهده مي شود. مقدار آن به 30 درصد مي رسد. يعني اينكه ایستگاه حاجی آباد كه فراوان ترين درصد را نشان مي دهد در حداكثر 30 درصد از دوره مطالعه دچار خشكسالي بسيار شديد شده است . نواحی مرکزی استان تعداد بسيار كمي خشكسالي هاي بسيار شديد داشتند. بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه قزوین به 25.7 درصد می رسد.بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده شمال شرق استان مشاهده مي شود.بطور کلی بر اساس شاخص RAI  طیقات خشکسالیها از الگوی خاصی در استان تبعیت نمی کنند.

نقشه پهنه بندی فراوانی نسبی خشکسالی براساس RAI

6-7-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-3:

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص SPI-3 در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي بسيار شديد در ایستگاه ملاعلی مشاهده مي شود. مقدار آن به 2.8 درصد مي رسد. بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه آبگرم به 4.7 درصد می رسد. بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده جنوب غرب و نواحی مرکزی استان مشاهده مي شود.

نقشه پهنه بندی فراوانی خشکسالی براساس SPI-3

7-7-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-6:

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص SPI-6 در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي بسيار شديد در ایستگاه آبیک مشاهده مي شود. مقدار آن به  4.2درصد مي رسد.  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه آبگرم به 6.8 درصد می رسد. بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده جنوب غرب استان مشاهده مي شود.

نقشه پهنه بندی فراوانی نسبی خشکسالی براساس SPI-6

8-7-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-12:

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص SPI-12 در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي بسيار شديد در ایستگاه قزوین مشاهده مي شود. مقدار آن به 6.2  درصد مي رسد.  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه حاجی آباد به 8.3 درصد می رسد. بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده جنوب غرب استان مشاهده مي شود.

نقشه پهنه بندی فراوانی نسبی  خشکسالی براساس SPI-12

9-7-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-18:

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص SPI-18 در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي بسيار شديد در ایستگاه قزوین مشاهده مي شود. مقدار آن به 3.9درصد مي رسد.  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه حاجی آباد به 7.4درصد می رسد. بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده جنوب غرب  و بخش کوچکی از جنوب شرق استان مشاهده مي شود.

نقشه پهنه بندی فراوانی نسبی خشکسالی براساس SPI-18

10-7-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-24:

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص SPI-24 در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي بسيار شديد در ایستگاه قزوین مشاهده مي شود. مقدار آن به 3.2درصد مي رسد.  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه ملاعلی به5.7 درصد می رسد. بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده جنوب غرب استان مشاهده مي شود.

نقشه پهنه بندی فراوانی نسبی خشکسالی براساس SPI-24

11-7-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-48:

پراكندگي فراواني نسبي طبقات خشكسالي هاي بر اساس شاخص SPI-48 در شكل  ترسيم شده اند. طبق شكل بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي بسيار شديد در ایستگاه ملاعلی و قزوین مشاهده مي شود. مقدار آن به ترتیب2.5 و 2.4 درصد مي رسد.  بيشترين فراواني نسبي خشكسالي هاي شديد در ایستگاه ملاعلی به8.7درصد می رسد. بيشترين فراواني نسبی خشکسالیها در محدوده جنوب غرب و شمال شرق  استان مشاهده مي شوند.

 

نقشه پهنه بندی فراوانی نسبی خشکسالی براساسSPI-48

 

 

 

 

 

 

 

 

پیوست ها

  شكل11. تغییرات و پایش مکانی خشکسالی بسیار شدید بر اساس شاخص های مورد مطالعه

پیوست ها

                                      شكل11. تغییرات و پایش مکانی خشکسالی شدید بر اساس شاخص های مورد مطالعه

                                             شكل تغییرات و پایش مکانی خشکسالی متوسط بر اساس شاخص های مورد مطالعه

شكل تغییرات و پایش مکانی خشکسالی متوسط بر اساس شاخص های مورد مطالعه

شكل13. تغییرات و پایش مکانیدرصد فراوانی خشکسالیها بر اساس شاخص های مورد مطالعه

 

 

در این پایان نامه سعی گردید که خشکسالی ها در استان همدان، قزوین و زنجان با استفاده از شاخص های خشکسالی منتخب مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند. بدین منظور برای تجزیه و تحلیل خشکسالیها در استان های مورد مطالعه، از 17 ایستگاه آق تپه، بهار،گنبد، فرودگاه، نوژه، نشر، شورین، سولان،آبگرم، آبیک، قزوین، حاجی آباد، ملاعلی، حصار، خندقلو، خرمدره، و زنجان که داده هایی با دوره آماری طولانی(1986-2010) و توزیع جغرافیایی مناسب داشتند ، انتخاب گردیدند.

ایستگاه های که برای این پژوهش انتخاب شدند ، هم دارای آمار طولانی و هم در سطح استان ها از موقعیت ویژه ای برخوردار می باشند.

در این پایان نامه ازشش شاخص خشکسالی هواشناسی رایج استفاده شده است که عبارتند از:

الف) شاخص معیار بارش سالانه(SIAP)

ب) شاخص استاندارد کردن یا نرمال کردن(Z-Score)

ج) شاخص درصد از نرمال بارش(PNPI)

د) شاخص دهکهای بارندگی(DPI)

ح) شاخص ناهنجاری بارندگی(RAI)

خ) شاخص بارش استاندارد شده (SPI) در مقیاس های زمانی مختلف

2-5- نتایج

با توجه به محاسبات شاخص های خشکسالی در فصل چهارم به نتایج قابل توجه ی برخورد کردیم که به آنها اشاره می کنیم.

1-      در میان شاخص های خشکسالی مورد استفاده در این پایان نامه شاخص Z-Score  ساده ترین  و شاخص RAI پیچیده ترین شاخص خشکسالی در بین شاخصهای مورد بررسی می باشد.

2-      شاخص معیار بارش سالانه (SIAP) در مقیاس زمانی ماهانه، حساسیتی به خشکسالی بسیار شدید ندارد، و مقادير به دست آمده از آن گوياي وضعيت خشكسالي، ترسالي و نرمال است.

3-      براساس فرضیه مقارن بودن خشکسالیهای بسیار شدید و شدید با کمینه بارندگی در ایستگاه ها مورد مطالعه به این نتیجه می رسیم، که شاخص SIAP،RAI و DPI در جايگاه نخست، شاخص SPI در جایگاه دوم، شاخص ZSI در جایگاه سوم و شاخصPNPI  در جایگاه چهارم قرار می گیرند. نتایج به دست آمده در طی تحقیق حاظر با دستاورد های انصافی مقدم (1386)مشابهات زیادی دارد.

4-      ضرایب میزان همبستگی بین شاخص های کیفی کمّی شده خشکسالی و تغییرات بارش طی دوره آماری مشخص گردید که شاخص SIAP،RAI، ZSI، PNPI،SPI و DPI به ترتیب به عنوان مناسبترین شاخص خشکسالی هواشناسی می باشند.

5-      عدم توانایی شاخص SPI در تشخیص خشکسالیها و ترسالی های کوتاه مدت (هواشناسی و کشاورزی) و توانایی آن در تشخیص خشکسالی های بلند مدت(منابع آب) از دیگر نتایج منتج از این پژوهش است. مقایسه نتایج به دست آمده در طی تحقیق حاظر با سایر دستاورد ها و تحقیقات نشان می دهد که در این پژوهش همانند نتایج عیوضی و همکاران(1391)،بذر افشان و همکاران(1390)، شقایق و سلطانی(1390)، انصافی مقدم(1386)، وفا خواه و رجبی(1384)، خلیلی و بذر افشان (1381)،فرج زاده(1374) ،ثنایی نژاد(1379) ،لوکس و همکاران(2003) و مک کی و همکاران(1995) در تشخیص خشکسالیهای و ترسالیهای کوتاه مدت و توانایی آن در تشخیص خشکسالیهای بلند مدت همخوانی وجود دارد.

6-      شاخص Z-Score در مقیاس زمانی ماهانه،حساسیتی کمی به شناسایی خشکسالیهای متوسط دارد ولی هیچ حساسیتی به شناسایی خشکسالی های شدید و بسیارشدید ندارد، در مقیاس سالانه چنین مشکلاتی ندارد.

7-      شاخص درصد از نرمال بارش در مقیاس زمانی ماهانه

*بر پایه بررسیهای انجام شده در سطح منطقه(استان همدان،قزوین و زنجان)،درصد بیشتری از سالهای آماری بر اساس شاخص معیار بارش سالانه(SIAP)،در بازه زمانی ماهانه و سالانه در طبقه خشکسالی شدید و متوسط بوده و خشکسالی بسیار شدید در بازه زمانی ماهانه مشاهده نمی شود ولی در مقیاس زمانی سالانه خشکسالی بسیار شدید نمایان می شود. از آنجا كه شاخصSIAP  يك شاخص استاندارد شده است، مقادير به دست آمده از آن گوياي وضعيت خشكسالي، ترسالي و نرمال است. همچنين از شاخص معيار بدون بعد جهت تعيين خشكسالي در ايستگاه هاي منتخب استفاده شده است. تقسيم بندي ترسالي یا خشكسالي براساس اين شاخص به صورت مقادير منفي مبين خشكسالي، مقادير مثبت مبين ترسالي ها مي باشد. نسبت ها بر حسب درصد بيان شده اند. كه نتايج آن مشابه به نتايج شاخص نمره استاندارد بارندگي مي باشد.و مقدار آن بطور تجربي بين + 4 تا- 4 متغير مي باشد كه هر چه قدر مقدار عددي اين شاخص كوچكتر باشد خشكسالي شديد تر مي باشد.نتایج پژوهش همسو با تحقیقات بذر افشان(1381)،خلیلی و بذر افشان(1382) می باشد.

*بر پایه شاخص نمره استاندارد(ZSI)،در بازه زمانی ماهانه درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی ضعیف قرار دارند و درصد خیلی کمی در طبقه خشکسالی متوسط(در ایستگاه های زنجان)قرار گرفته اند و بر اساس این شاخص در بازه زمانی ماهانه خشکسالی شدید و بسیار شدید نداریم.  و شاخصZ  استاندارد از ضرايب آماري است كه به احتمال وقوع و عدم وقوع خشكسالي مي پردازد .در نتیجه  مقدار اين شاخص، در يك سال معين، در برخي از ايستگاه ها منفي( خشكسالي) و در برخي ديگر مثبت(ترسالي)است كه حاكي از كاهش يا افزايش فراواني عبور سيستم هاي باران زاي متفاوتي است كه بخش هاي مختلف منطقه را تحت تاثير قرار مي دهند. كه نتايج آن مشابه به نتايج روش معیار  بارندگي سالانه است از اين رو مي توان نتيجه گرفت با وجود اينكه دو شاخص SIAPو ZSI از بارندگي استخراج مي گردند و همبستگي نسبي بالايي با هم دارند ولي در بيشتر از پنجاه درصد موارد، رفتار متفاوتي در تحليل خشكساليها بروز مي دهند.

 

بر اساس شاخص در صد از نرمال بارش(PNPI)،در مقیاس زمانی ماهانه درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی بسیار شدید بوده اند و در مرحله ی بعد به ترتیب متوسط و شدید و خشکسالی ضعیف قرار دارند.ولی در مقیاس زمانی سالانه،چنین نیست و بیشترین فراوانی خشکسالی متعلق به طبقه خشکسالی ضعیف است در مرحله ی بعد به ترتیب متوسط و شدید و در مرحله آخر  خیلی بندرت خشکسالی بسیار شدید مشاهده می شود که در پژوهش حاظر خشکسالی بسیارشدید(در بازه سالانه) در ایستگاه های مورد مطالعه مشاهده نشده است.در نتیجه بکار بردن این شاخص در مقیاس زمانی ماهانه به دلیل تعدد عدم بارندگی در بیشتر ماه های سال کارآیی چندانی ندارد. و در مقياس سالانه هم برآوردهاي خوبي از شدت و تداوم خشكسالي ندارد.ولی با این وجود بهترین کاربرد درصد از نرمال بارش(PNPI) به منظور بررسی شدت خشک سالی در مقیاس زمانی سالانه می باشد )پیروي داده هاي بارش سالانه از توزیع نرمال .(

برپایه شاخص دهکهای بارندگی(DPI)، در بازه زمانی ماهانه درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی بسیار شدید و در مراتب بعدی طبقات خشکسالی ضعیف،متوسط و شدید قرار می گیرند.بر اساس این شاخص در بازه زمانی سالانه،درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی متوسط  بوده اند و در مرحله ی بعد به ترتیب بسیار شدید و شدید و در مرحله آخر  خشکسالی ضعیف مشاهده می شود.

بر اساس نتایج حاصل، شاخص دهکهاي بارندگی نیز داراي محدودیت هایی است. یکی از این محدودیت ها مقیاس زمانی این شاخص است که مانند شاخص SPI در مقیاسهاي 3 ،6 ،9 و ... ماهه قابل محاسبه نیست. همچنین محدودیت دیگر شاخص دهک این است که در مقیاس سالانه به وسیلۀ این شاخص زمان دقیق خشکسالی تعیین نمی شود بدین مفهوم که دهکهاي سالانه، سالهاي اتفاق خشکسالی را تعیین می کنند ولی اینکه در چه زمانهایی از این سالها خشکسالی اتفاق افتاده، مشخص نیست . که با نتایج تحقیقات وفا خواه و رجبی(1384)،انصافی مقدم(1386)، قاسمی و همکاران (1387)،شقایق و سلطانی(1390) و عیوضی و همکاران(1391) مطابقت دارد.ولی می توان این محدودیت را با محاسبه شاخص در بازه زمانی ماهانه و شمارش تعداد فراوانی ماه های خشک برطرف کرد و سالی که بیشتر ین ماه های آن خشک بوده اند به عنوان خشکترین سال از بین سالهای آماری انتخاب نمود. بهترین کاربرد دهکهای بارندگی به منظور بررسی شدت خشک سالی در مقیاس زمانی سالانه می باشد )پیروي داده هاي بارش سالانه از توزیع نرمال .(

بر اساس شاخص ناهنجاری بارندگی(RAI)در بازه زمانی ماهانه،درصد بیشتری از سالهای آماری درطبقه خشکسالی بسیار شدید و در مراحل بعد طبقات خشکسالی شدید،متوسط و ضعیف قرار دارند.و در بازه زمانی سالانه بیشترین فراوانی خشکسالی به ترتیب مربوط به طبقات خشکسالی بسیار شدید،متوسط،ضعیف و شدید می باشد. تشابه زیادی بین شاخص ناهنجاری بارندگی در نشان دادن خشکسالی بسیار شدید وجود دارد ولی تفاوت های هم دارد شاخصRAI حساسیت زیادی به ترسالی بسیار شدید در ایستگاه های مورد مطالعه از خود نشان نمی دهد.همچنین این شاخص درجات خشکسالی(در مناطق پرباران) یا تر سالی را بهتر از شاخص دهک های بارندگی آشکار می سازد.

بررسی پایش خشکسالی با استفاده از ماتریس فراوانی وقوع

بر پایه شاخص بارش استاندارد شده(SPI)،در بازه های زمانی مختلف،درصد بیشتری  از سالهای آماری در طبقه خشکسالی ضعیف و نرمال بوده اند.به طور کلی در مقیاس زمانی سه ماهه هرچه شدت خشکسالی بیشتر می شود فراوانی و احتمال وقوع آن کاهش می یابد. بررسی نتایج حساسیت به خشکسالی ها درکوتاه مدت نشان می دهد ایستگاه آبگرم و سپس  ایستگاه ملاعلی بیشترین و ایستگاه نشر کمترین خشکسالی ضعیف را در طی دوره آماری تجربه کرده اند. همچنین ایستگاه خرمدره بیشترین حساسیت خشکسالی متوسط را در بین ایستگاه های مورد مطالعه داشته و ایستگاه گنبد کمترین میزان خشکسالی متوسط را در 25 سال گذشته تجربه کرده اند.در مورد خشکسالی شدید ایستگاه حصار بیشترین حساسیت خشکسالی شدید را در بین ایستگاه های مورد مطالعه داشته و ایستگاه آق تپه کمترین میزان خشکسالی شدید را تجربه نموده است.سرانجام در مقیاسخشکسالی بسیار شدید ایستگاه سولان بیشترین حساسیت خشکسالی بسیار شدید را در بین ایستگاه های مورد مطالعه داشته و ایستگاه خندقلو کمترین میزان حساسیت خشکسالی بسیار شدید را در سالهای آماری مورد مطالعه داشتند.در بازه زمانی سه ماهه نیز در پاییز و زمستان درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی ضعیف و نرمال بوده است که می تواند ناشی از ریزش های بیشینه بارندگی در این فصول باشد. مشابه نتایج فوق از یزدانی و همکاران(1390)،بانژاد و همکاران(1385)و زارع ابیانه و همکاران(1383) گزارش شده است.بررسی دوره های خشکسالی با استفاده از شاخصSPI در سطح منطقه مورد مطالعه نشان می دهد که در سالهای اخیر،ضمن افزایش تداوم خشکسالیها تا حدودی نیز بر شدت خشکسالیها افزوده شده است.برخلاف نتایج یزدانی و همکاران(1390)در مطالعه خشکسالیهای ایران،انصاری و داوری(1386) در بررسی خشکسالی های استان خراسان ،حیدری و یزدانی(1387)در مطالعه موردی شهرکرد است.

 

معمولاً این شاخص ها به صورت نقطه اي محاسبه می شوند و لازم است تا به منظور بررسی وسعت معمولاً این شاخص ها به صورت نقطه اي محاسبه می شوند و لازم است تا به منظور بررسی وسعت(اختری و همکاران،1385).

به منظور بررسی شدت و مدت خشک سالی از نتایج محاسبات مربوط به شش شاخص بالا و به منظور بررسی وسعت خشک سالی از تبدیل اطلاعات نقطه اي به منطقه اي (آبتیو و همکاران،1993) و تهیه نقشه هاي پهنه بندي خشک سالی استفاده گردید . در این مطالعه از روشIDW که روشی تأیید شده براي تبدیل اطلاعات نقطه اي به منطقه اي در مقیاس سالانه می باشد، استفاده شد(انصاری و داوری،1385؛بداق جمالی و همکاران،1381). سیستم نقشه پایه استفاده شده، سیستم جغرافیایی بوده و پهنه بندي با استفاده از نرم افزار ArcView 3.2 انجام گردید*.

 

برتري شاخصSPI  در تحقيقات لشني زند و تلوري(1384) و مقدسي و همكاران(1384)،اختري و همكاران(1385)،زارع ابیانه و همکاران(1388) نيز بيان شده است.

*لذا شاخص SPI از ديدگاه كشاورزي و حساسيت بيشتر و مناسب آن در مقياس هاي زماني كوتاه نظير فصلي مناسب به نظر مي رسد، ضمن آنكه شاخصSPI در مقياس سالانه هم برآوردهاي خوبي از شدت و تداوم خشكسالي داشت . بنابراين، از ديدگاه كشاورزي، شاخصSPI  در مقياس سالانه و فصلي با توجه به سازگاري با نتايج بانژاد و همكاران(1385)،لشني زند و تلوري(1385)، مقدسي و همكاران(1384)،زارع ابیانه و همکاران(1388) پيشنهاد مي گردد.*

خشکسالی قزوین-شاخص ها

بوردي و همکاران(2009) روند خطی و غیر خطی خشکسالی و ترسالی را بر مبناي شبکه بندي شاخص بارش استاندارد شده(SPI) که از بارش ماهانه دراروپا (NCEP/NCAR) تعیین شده، تحلیل کردند. نتایج، حاکی از آن است که پوشش سطحی سريهاي زمانی خشکسالی و ترسالی، روند خطی مشخصی تا انتهاي قرن اخیر نشان می دهد که در طی سالهاي 1997 تا 2009 برعکس می شود، که نشانه روند غیر خطی است که در مقیاسهاي زمانی هیدرولوژیکی مشخصتر است. سیرداس وسن(2003) با تحلیل فضایی- زمانی خشکسالی در منطقه توکیو در ترکیه با روش آماري z- Score و Runو روش میانیابیکریجینگ وجود ارتباط مستقیم بین مدت و بزرگی خشکسالی را اثبات کردند. در همین راستا یلدیز(2009) با برآورد و تخمین خصوصیات زمانی و مکانی خشکسالیها در ترکیه جهت تحلیل منطقه اي خشکسالی، ابتدا شدت خشکسالی- گستره سطحی- منحنی فراوانی براي دوره برگشتهاي مختلف را محاسبه، سپس با استفاده از این روش گستره سطحی شدت را تعیین و دورههاي برگشت خشکسالیهاي قدیمی در منطقه را بررسی و ارزیابی از خشونت خشکسالی در منطقه را ارائه نمود. بارلو و همکاران(2002) با بررسی خشکسالی در آسیاي مرکزي و جنوب شرقی آن نشان دادند که در طی فصل سرد شمالی رابطه معکوسی بین آنومالیهاي بارش در اقیانوس هند و آسیاي مرکزي و جنوب شرقی وجود دارد. قطع بارش در مرکز و جنوب شرق آسیا با واکنش بین طوفانهاي همدید محلی و موج انرژي ایجاد شده توسط افزایش بارندگی حاره اي در اقیانوس هند شرقی هماهنگ است. این رابطه منطقهاي خارج از فاز بارش با تغییر پذیري بزرگ مقیاس اقلیم مرتبط است آن که به صورت زیر گروهی از وقایع نوسان جنوبی ال نینو با پیشرفت و تشدید سیگنال در منطقه چاله گرم اقیانوس آرام غربی مشخص می شود. یاهیا اویی و همکاران(2009)با تحلیل فروانی رژیم خشکسالی هیدرولوژیک درغرب الجزایر نشان دادند که فراوانی و شدت خشکسالی هیدرولوژیک بعنوان یک پدیده تصادفی محسوب شده و نتایج حاکی از آنست که بزرگی وقایع خشکسالی جریان رودها با توابع احتمال مثل ویبول، پارتو و لوگ نرمال همخوانی دارند. تزاکریس و وانگلیس(2004) در مقالهاي با عنوان به طرف سیستم مشاهده خشکسالی بر مبنايSPI مکانی نشان دادند خشکسالی منطقهاي را میتوان از طریق روشهاي متنوع که به همراه پیامدهاي پیش بینی شده هستند بر آورد کرد. آنها معتقدند که آگاهی عمومی از وقوع، سطح تأثیر، شدت و مدت خشکسالی براي تصمیم گیري مهم می باشند. بنابراین شاخص استاندارد شده بارش(SPI) از این نظر قابلیت استفاده جهانی دارد. این روش با استفاده از یک مدل زمینی و محاسبه روتین کامپیوتري ساده قابل انجام بوده و این روش قادر به حمایت از سیستم مشاهده خشکسالی یک ناحیه در مقیاس متوسط و تحلیل مکانی آن است. در همین راستا به منظور تحلیل دقیقتر وضعیت خشکسالی، تحقیق حاضر جهت شناخت، پایش و تعیین مؤلفه هاي خشکسالی)شدت، مدت و فراوانی) و همچنین پهنه بندي آن با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS)در سه استان مورد مطالعه براساس شاخص های خشکسالی(SIAP،ZSI،PNPI،DI،RAI و SPIدر مقیاس های زمانی مختلف) صورت گرفته است.

1. انصافی مقدم، ط( 1382 )، پایش و ارزیابی روند بیابانی شدن اقلیم براساس شاخص آماري

در ایستگاههاي حوضه مرکزي ایران، سومین کنفرانس منطقهاي و اولین کنفرانس ملی z نمره

تغییر اقلیم، 29 مهر الی 1 آبان 1382 ، دانشگاه اصفهان.

2. رضیئی، طیب، شکوهی، ع، ثقفیان، ب و دانشکار آراسته، پ( 1382 )، پایش پدیده خشکسالی در

سومین کنفرانس منطقهاي و اولین کنفرانس ملی تغییر ، SPI ایران مرکزي با استفاده از شاخص

اقلیم، 29 مهر الی 1 آبان 1382 ، دانشگاه اصفهان.

3. فرج زاده، م( 1384 )، خشکسالی: از مفهوم تا راهکار، انتشارات سازمان جغرافیایی نیروهاي مسلح.

4. محمدي،ك، داوطلب، ر و میثاقی. ف( 1382 )، پهنه بندي خشکسالیهاي اقلیمی در حوضه

سومین کنفرانس منطقه اي و اولین کنفرانس ملی تغییر ،SIAP مارون با استفاده از شاخص آماري

اقلیم، 29 مهر الی 1 آبان 1382 ، دانشگاه اصفهان.

􀀃􀀃

5. Barlow. M, Cullen. H, Lyon. B, (2002), Drought in Central and

Southwest Asia: La Nina, the Warm Pool, and Indian Ocean Precipitation,

Journal of climate, Volume 15, 7:697-700.

6. Bordi. I, Fraedrich. K, Sutera. A, (2009), Observed drought and wetness

trends in Europe: an update, Journal of Hydrol. Earth Syst. Sci, 13, 1519–

1530.

7. Edward .DC, McKee .TB, (1997), Characteristics of 20th century

drought in the United States at multiple timescales, Colorado State

University: Fort Collins, Climatology Report No, 97-2.

8.􀀑Michael. J. h, (2007), What is drought: drought in dices, climate impacts

specialist, national drought mitigation center. http://Ulysses Atmos.

Colostate. Edu/spi.html.

9.Sirdas. S, Şen. Z, (2003), Spatio-temporal drought analysis in the Trakya

region, Turkey, Journal of Hydrological Sciences, Volume 48, 5:809-820. 􀀃

10.Trnka. M, Dubrovský. M, Semerádová. D, Žalud. Z, Svoboda. M,

Hayes. M, Wilhite. D, (2006), New Method for Assessment of the Drought

Climatology - Czech Republic as a Case Study, Geophysical Research

Abstracts, Vol. 8, , SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU06-A-10338.

11.Tsakiris. G, Vangelis .H, (2004), Towards a Drought Watch System

based on Spatial SPI, Journal of Water Resources Management, 18: 1–12.

12.Yahiaoui. A, Touaïbia. B, Bouvier. C, (2009), Frequency analysis of the

hydrological drought regime. Case of oued Mina catchment in western of

Algeria, Revue Nature et Technologie, 1: 3 -15.

13.Yildiz. O, (2009), Assessing temporal and spatial characteristics of

droughts in the Hirfanli dam basin, Turkey, Academic Journal of

Scientific Research and Essay, Volume 4 , 4: 249-255, ISSN 1992-22

www.SID.ir

 

 

 

 

 

 

 

فصل چهارم

تجزیه و تحلیل

یافته های تحقیق

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-4-مقدمه

در این فصل سعی داریم، مقادیر شاخصهای که در فصل سوم به آنها اشاره شد، محاسبه نماییم. همچنین مقادیر عددی مربوط به هر یک از این شاخص ها، با توجه به دامنه تعریف شده برای آن در سال و ماه معین نمایش داده شود. سپس ماتریس تکرار مقادیر عددی هر شاخص در ماه های پیاپی، جهت محاسبه شاخص ها و درصد فراوانی آنها محاسبه می شود. در پایان نقشه گستره خشکسالی ها به کمک میانیابی روش عکس فاصله و کریجینگ معمولی(دایره ای،گوسی و نمایی) جهت تحلیل فضایی خشکسالی ها ترسیم شده است.

در پژوهش حاضر، به منظور محاسبه شاخص معیار بارش سالانه، شاخص نمره استاندارد، شاخص درصد نرمال، شاخص دهک های بارندگی و شاخص ناهنجاری بارش از نرم افزار[1] DIC و به منظور محاسبه شاخص بارش استاندارد شده در دوره های زمانی مختلف ( 1، 3، 6، ...48 ماهه) از نرم افزار[2] DIP استفاده شده است. نرم افزار SPSS  نیز برای محاسبه فراوانی مطلق و درصد فراوانی ها مورد استفاده قرار گرفت. همچنین به منظور تخمین مناسب ترین توزیع آماری که با بارندگی ایستگاه، برازش مناسبی داشته باشد، از نرم افزار پیشرفته EasyFit5.5 Standard بهره گرفته شد.

2-4-محاسبه مقادیر شاخص های خشکسالی:

کاربرد شاخص های مختلف خشکسالی، مستلزم استفاده از طبقه بندی های اقلیمی می باشد. بنابراین، قبل از هرکاری لازم است مقادیر مربوط به هر شاخص را با کمک فرمول های ارائه شده در فصل سوم، محاسبه نمائیم. هدف اصلی ما در این پژوهش، بررسی و مقایسه شاخص های مورد مطالعه، و در نتیجه گزینش بهترین و کارآمدترین آنها،در منطقه(استان همدان،قزوین و زنجان) مورد مطالعه می باشد. تا از این طریق کاربردهای عملی این شاخص ها را برجسته ساخته و اطلاعات مفیدی در اختیار برنامه ریزان منطقه ای، جهت بهبود فرایندهای تصمیم گیری، قرار دهیم. نیل به این هدف مستلزم آن است که این شاخص ها بر یک معیار محکم استوار بوده و فرایند مقایسه علمی و منصفانه در مورد آنها رعایت شود.جدول(1-4)طبقه بندی وضعیت های بارشی را بر حسب شاخص های خشکسالی نشان می دهد.

جدول(1-4)طبقات مختلف وضعیت های بارشی در شاخص های خشکسالی مورد مطالعه(بذرافشان،1381)

علائم طبقه

SPIوZSI

PN

RAI

DI

SIAP

طبقات خشکسالی

4

بیشتر از 2+

بیشتر از 160%

بیشتر از3

بیشتر از 90%

بیشتر از 28/1

ترسالی بسیار شدید

3

5/1 تا 99/1

145 تا 160%

1/2 تا 3

80 تا 90%

28/1  تا 84/ .

ترسالی شدید

2

1 تا 49/1

130 تا 145%

2/1 تا 1/2

70 تا 80%

84/. تا 52/.

ترسالی متوسط

1

5/. تا 1

120 تا 130%

3/0 تا 2/1

60 تا 70%

25/. تا 52/.

ترسالی ضعیف

0

49/. تا 49/.

70 تا 120%

3/.- تا 3/.

40 تا 60%

25/.- تا25/.

نرمال

1-

5/.- تا 1-

70 تا 80%

3/.- تا 2/1-

30 تا 40%

25/.- تا 52/.-

خشکسالی ضعیف

-2

49/1- تا 1-

55 تا 70%

2/1-تا 1/2-

20 تا 30%

84/.- تا 52/.-

خشکسالی متوسط

-3

5/1 تا 99/1-

40 تا 55%

1/2- تا 3-

10 تا 20%

84/.- تا 28/1-

خشکسالی شدید

-4

2- و کمتر

کمتر از 40%

کمتر از 3-

کمتر از %10

کمتر از 28/1-

خشکسالی بسیار شدید

 

3-4- نمونه محاسبات برای ارائه شاخص های SPI, RAI, DI, PNPI, Z-score, SIAP

در این مرحله ،داده های بارش همه ایستگاه ها به طور جداگانه به برنامه های آماری ذکر شده داده شده، و مقادیر بدست آمده برای هرشاخص در هر ایستگاه به طور جداگانه محاسبه شد. از آنجا که ارائه محاسبات همه شاخص های مورد مطالعه در 17 ایستگاه تحت بررسی، در این فصل نمی گنجد. در اینجا به ارائه محاسبات مربوط به ایستگاه های هواشناسی قزوین اکتفا می کنیم(جدول1-4)، طبقات وضعیت های بارشی را در شاخص های مورد مطالعه نشان می دهد. به منظور بررسی وضعیت خشکسالی در استان قزوین، ایستگاه های هواشناسی قزوین که حداقل دارای 22 سال آماری بوده اند، انتخاب و تغییرات شاخص های SIAP،ZSI،PNPI،DI،RAI وSPI در این ایستگاه ها محاسبه شده است.

 

4-4- محاسبه مقادیر هر شاخص در ایستگاه های هواشناسی استان قزوین

به منظور بررسي خشکسالي از يکسري شاخص ها براي تعیين وضعيت اين پديده در استان استفاده مي شود. اين شاخص ها ترکيبي از پارامترهاي متعددي هستند که بر ويژگي هاي مهم خشکسالي شامل فراواني، دوره تداوم، شدت و گستره تأثير مي گذارند. از نمونه شاخص هاي که در روش تحليل داده هاي بارندگي استفاده مي شود و در اين پژوهش مورد بررسي قرار گرفتند .نتایج حاصل از آنها را در این جا می آوریم.که به قرار ذیل می باشند.

1-4-4-شاخص معیار بارش سالانه(SIAP):

بر پایه بررسیهای انجام شده در سطح منطقه(استان همدان،قزوین و زنجان)،درصد بیشتری از سالهای آماری بر اساس شاخص معیار بارش سالانه(SIAP)،در بازه زمانی ماهانه و سالانه در طبقه خشکسالی شدید و متوسط بوده و خشکسالی بسیار شدید در بازه زمانی ماهانه مشاهده نمی شود. از آنجا كه شاخصSIAP  يك شاخص استاندارد شده است، مقادير به دست آمده از آن گوياي وضعيت خشكسالي، ترسالي و نرمال است. نتايج آن مشابه به نتايج شاخص نمره استاندارد بارندگي مي باشد .و مقدار آن بطور تجربي بين   4+ تا - 4 متغير مي باشد كه هر چه قدر مقدار عددي اين شاخص كوچكتر باشد خشكسالي شديد تر مي باشد. نتایج پژوهش همسو با تحقیقات بذر افشان(1381)و خلیلی و بذر افشان(1382) می باشد.جدول(2-4) و شکل(1-4) فراوانی نسبی خشکسالی براساس شاخصSIAP را نشان می دهند.

جدول  فراوانی نسبی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص SIAP

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

SIAP

0

28.7

11.7

8.7

16

آبگرم

0

28.8

18.9

4.5

14.4

آبیک

0

27.3

17.3

7.7

14

قزوین

0

30.7

11.7

9.3

14

حاجی آباد

0

27.1

16.7

7.3

15.6

ملاعلی

 

نمودار 1-فراوانی نسبی خشکسالی براساس SIAP

2-4-4-شاخص بارش استاندارد ((ZSI:

بر پایه شاخص نمره استاندارد(ZSI)،در بازه زمانی ماهانه درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی ضعیف قرار دارند و درصد خیلی کمی در طبقه خشکسالی متوسط(در ایستگاه های زنجان)قرار گرفته اند و بر اساس این شاخص در بازه زمانی ماهانه خشکسالی شدید و بسیار شدید نداریم.  با توجه به مقادیر حاصل از شاخص به این نتیجه می رسیم که در ايستگاه هاي مناطق خشك  و نیمه خشک بکار بردن این شاخص در مقیاس  زمانی ماهانه منطقی به نظر نمی رسد. جدول(3-4) و شکل(2-4) فراوانی نسبی خشکسالی براساس شاخص ZSI را نشان می دهند.

جدول فراوانی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص ZSI

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

ZSI

0

0

0

41.3

32

آبگرم

0

0

0

48.1

24.2

آبیک

0

0

0

44.7

27.7

قزوین

0

0

0

43.3

32.3

حاجی آباد

0

0

0

43.8

31.2

ملاعلی

 

نمودار فراوانی نسبی خشکسالی براساس ZSI

 

3-4-4-شاخص درصد بارش نرمال(PN):

بر اساس شاخص در صد از نرمال بارش(PNPI)،در مقیاس زمانی ماهانه درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی بسیار شدید بوده اند و در مرحله ی بعد به ترتیب متوسط، شدید و ضعیف قرار گرفته اند. ولی در مقیاس زمانی سالانه، بیشترین فراوانی متعلق به طبقه خشکسالی ضعیف است در مرحله ی بعد به ترتیب متوسط و شدید و در مرحله آخر خشکسالی بسیار شدید است (که خیلی بندرت پیش می آید). با توجه به مقادیر حاصل از شاحص درصد از نرمال به این نتیجه می رسیم که در ايستگاه هاي مناطق مرطوب  امكان استفاده از اين شاخص براي مقايسه سال هاي آماري از نظر شدت خشکسالي وجود دارد ولي در ايستگاه هاي مناطق خشك و نیمه خشک در ماه هاي كم باران(تابستان)سال به دليل تشابه اعداد(داده های صفر) محاسبه شده توسط اين شاخص، امكان مقايسه سال هاي آماري از نظر شدت خشک سالي وجود ندارد . به عنوان نمونه، مقاديردرصد از نرمال بارندگي ايستگاه آبیک را مورد توجه قرار مي دهيم.كثرت مقادير بارندگي صفر(76 مورد) در طي دوره آماري مورد نظر كه نشان دهنده عدم وقوع بارندگي در بعضي ماه هاي سال هاي مورد نظر است، سبب شباهت سال هاي آماري از نظر شدت خشک سالي شده است . چنين وضعيتي در مقیاس سالانه (بدلیل داشتن بارندگی در طی سال) در هيچ يك از ايستگاه هاي تحت بررسي مشاهده نمي شود. بنابراین بکار بردن این شاخص در مقیاس ماهانه در این مناطق منطقی به نظر نمی رسد. با این وجود بهترین کاربرد درصد از نرمال بارش(PNPI) به منظور بررسی شدت خشک سالی در مقیاس زمانی سالانه می باشد )پیروي داده هاي بارش سالانه از توزیع نرمال .( جدول(4-4) و شکل(3-4) فراوانی نسبی خشکسالی براساس شاخصPNPI را نشان می دهند.

جدول(4-4) فراوانی نسبی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص PN

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

PNPI

39

3.3

5.3

2.7

13.3

آبگرم

48.1

2.7

2.7

1.9

10.6

آبیک

43.7

2.3

5

3.7

10

قزوین

42.3

4.3

4.3

2.3

11.3

حاجی آباد

41.7

4.5

3.5

3.8

11.1

ملاعلی

 

                                      شکل(3-4)نمودار فراوانی نسبی خشکسالی براساس PN

 

4-4-4-شاخص  دهک­ها ((DI:

با توجه به محاسبات حاصل از شاخص دهکهای بارندگی به این  نتیجه می رسیم که شاخص دهک هاي بارندگي كميت خاصي را براي تعيين شدت خشک سالي محاسبه نمي كند و صرفا" به طبقه بندی داده هاي بارندگي مي پردازد، تعيين بيشينه شدت خشک سالي (یا ترسالی بسیار شدید) حادث شده در منطقه امكان پذير نيست . بنابراين، از روي فراواني ماه هايي كه يك سال معين در هر دهك قرار گرفته است، مي توان سال يا سال هايي كه خشکسالي بسيار شديدي را تجربه نموده اند، تعيين نمود. به عنوان مثال، ایستگاه حاجی آباد با 30 درصد خشکسالی بسیار شدید، نشان می دهد که بیشتر ماه های سال آن بر اساس شاخص دهکهای بارندگی در دهک اول قرار داشته اند. بنابراین می توانیم چنین اظهار کنیم که شاخص دهک هاي بارندگي قادر به تفكيك سال هاي مختلف از نظر شدت خشک سالي نيست و این شاخص ماه هایی از سال که در هیچ دوره آماری بارندگی نداشته اند را در وضعیت خشکسالی بسیار شدید قرار می دهد. و به کار بردن آن در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل استاتیک(ایستا) بودن منطقی و متداول نیست.

 بر اساس نتایج حاصل، شاخص دهکهاي بارندگی نیز داراي محدودیت هایی است. یکی از این محدودیت ها مقیاس زمانی این شاخص است که مانند شاخص SPI در مقیاسهاي 3 ،6 ،9 و ... ماهه قابل محاسبه نیست. همچنین محدودیت دیگر شاخص دهک این است که در مقیاس سالانه به وسیلۀ این شاخص زمان دقیق خشکسالی تعیین نمی شود بدین مفهوم که دهکهاي سالانه، سالهاي اتفاق خشکسالی را تعیین می کنند ولی اینکه در چه زمانهایی از این سالها خشکسالی اتفاق افتاده، مشخص نیست . که با نتایج تحقیقات وفا خواه و رجبی(1384)،انصافی مقدم(1386)، قاسمی و همکاران (1387)،شقایق و سلطانی(1390) و عیوضی و همکاران(1391) مطابقت دارد. بهترین کاربرد دهکهای بارندگی به منظور بررسی شدت خشک سالی در مقیاس زمانی سالانه می باشد )پیروي داده هاي بارش سالانه از توزیع نرمال .(جدول(5-4) و شکل(4-4) فراوانی خشکسالی براساس شاخصDI را نشان می دهند.

جدول(5-4) فراوانی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص DI

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

DI

20.7

0

9.7

10

20.3

آبگرم

28.8

0

2.3

9.5

20.5

آبیک

13.7

6.3

10

10

20.3

قزوین

30

0

0

10.7

20

حاجی آباد

23.3

0

7.6

9.4

20.5

ملاعلی

 

 شکل(4-4) فراوانی نسبی خشکسالی براساس DI

5-4-4-شاخص ناهنجاری بارندگی ((RAI:

با توجه به مقادیر حاصله از شاخص ناهنجاری بارندگی به این نتیجه می رسیم که اين شاخص قابليت مقايسه مناطق مختلف را از نظر شدت خشک سالي بويژه در ماه هاي پرباران داراست . متفاوت بودن حدوث بيشينه شدت خشک سالي و ترسالي و توالي مقاديرRAI در ايستگاه هاي مورد مطالعه گواه خوبي بر اين مدعاست . ولی در ايستگاه هاي مناطق خشك به دليل عدم وقوع بارندگي در تعداد زيادي از ماه های سال ، امكان مقايسه سال هاي آماري از نظر شدت خشک سالي در يك ماه معين به خصوص در ماه هاي كم باران سال وجود ندارد. بر اساس شاخص ناهنجاری بارندگی(RAI)در بازه زمانی ماهانه، درصد بیشتری از سالهای آماری درطبقه خشکسالی بسیار شدید و در مراحل بعد خشکسالی شدید، متوسط و ضعیف قرار دارند. و در بازه زمانی سالانه بیشترین فراوانی خشکسالی به ترتیب مربوط به طبقات خشکسالی بسیار شدید، متوسط، ضعیف و شدید می باشد. تشابه زیادی بین شاخص ناهنجاری بارندگی در نشان دادن خشکسالی بسیار شدید وجود دارد ولی تفاوت های هم دارد شاخصRAI حساسیت زیادی به ترسالی بسیار شدید در ایستگاه های مورد مطالعه از خود نشان نمی دهد. همچنین این شاخص درجات خشکسالی(در مناطق پرباران) یا ترسالیها  را بهتر از شاخص دهک های بارندگی آشکار می سازد.جدول(6-4) و شکل(5-4) فراوانی خشکسالی براساس شاخصRAI را نشان می دهند.

جدول(6-4) فراوانی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص RAI

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

RAI

20.7

16.7

7

10.3

14

آبگرم

28.8

14.4

8.3

7.6

9.8

آبیک

13.7

25.7

7

10

11.7

قزوین

30

9

10

7

11.3

حاجی آباد

23.3

12.5

11.1

9.4

14.6

ملاعلی

 

 شکل(5-4)فراوانی نسبی خشکسالی براساس RAI

6-4-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-3:

بر پایه شاخص بارش استاندارد شده(SPI)،در بازه های زمانی مختلف،درصد بیشتری  از سالهای آماری در طبقه خشکسالی ضعیف و نرمال بوده اند. به طور کلی در مقیاس زمانی سه ماهه هرچه شدت خشکسالی بیشتر می شود فراوانی و احتمال وقوع آن کاهش می یابد. بررسی نتایج حساسیت به خشکسالی ها درکوتاه مدت(3 ماهه) نشان می دهد ایستگاه آبگرم و سپس  ایستگاه ملاعلی بیشترین و ایستگاه نشر کمترین خشکسالی ضعیف را در طی دوره آماری تجربه کرده اند. همچنین ایستگاه خرمدره بیشترین حساسیت خشکسالی متوسط را در بین ایستگاه های مورد مطالعه داشته و ایستگاه گنبد کمترین میزان خشکسالی متوسط را در 25 سال گذشته تجربه کرده اند.در مورد خشکسالی شدید ایستگاه حصار بیشترین حساسیت خشکسالی شدید را در بین ایستگاه های مورد مطالعه داشته و ایستگاه آق تپه کمترین میزان خشکسالی شدید را تجربه نموده است.سرانجام در مقیاسخشکسالی بسیار شدید ایستگاه سولان بیشترین حساسیت خشکسالی بسیار شدید را در بین ایستگاه های مورد مطالعه داشته و ایستگاه خندقلو کمترین میزان حساسیت خشکسالی بسیار شدید را در سالهای آماری مورد مطالعه داشتند.در بازه زمانی سه ماهه نیز در پاییز و زمستان درصد بیشتری از سالهای آماری در طبقه خشکسالی ضعیف و نرمال بوده است که می تواند ناشی از ریزش های بیشینه بارندگی در این فصول باشد. مشابه نتایج فوق از یزدانی و همکاران(1390)،بانژاد و همکاران(1385)و زارع ابیانه و همکاران(1383) گزارش شده است.بررسی دوره های خشکسالی با استفاده از شاخصSPI در سطح منطقه مورد مطالعه نشان می دهد که در سالهای اخیر،ضمن افزایش تداوم خشکسالیها تا حدودی نیز بر شدت خشکسالیها افزوده شده است.برخلاف نتایج یزدانی و همکاران(1390)در مطالعه خشکسالیهای ایران،انصاری و داوری(1386) در بررسی خشکسالی های استان خراسان ،حیدری و یزدانی(1387)در مطالعه موردی شهرکرد است.

با توجه به محاسبات SPI به این نتیجه می رسیم كه در مقياس ٣ ماهه به دليل افت بارندگي(ماه های بدون بارش) در ماه هاي خشك سال، امكان مقايسه ايستگاه ها از نظر شدت خشک سالي وجود ندارد و محاسباتSPI  با مشكل مواجه مي شود به طوري كه، به تمام سال هاي آماري در يك ماه معين مقادير مثبت واگذار مي شود. بدين سبب، حتي امكان مقايسه سال هاي آماري از نظر شدت خشک سالي در يك ايستگاه معين نيز وجود نخواهد داشت.جدول(7-4) و شکل(6-4) فراوانی خشکسالی براساس شاخص SPI را نشان می دهند.

 

جدول(7-4)فراوانی نسبی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص SPI-3

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

SPI-3

1.7

4.7

6

17.1

32.6

آبگرم

2.3

3.8

6.9

9.2

41.6

آبیک

2.3

3.4

9.4

12.8

36.6

قزوین

2

1.3

6.7

9.7

45.6

حاجی آباد

2.8

2.1

8

14.3

38.1

ملاعلی

 

 شکل(6-4)فراوانی نسبی خشکسالی براساس SPI-3

7-4-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-6:

با توجه به محاسبات SPI به این نتیجه می رسیم كه در مقياس6 ماهه سالهای نرمال دارای بیشترین فراوانی بوده است.و در مراحل بعد خشکسالی ضعیف،متوسط،شدید و بسیار شدید قرار گرفته اند. بررسي محاسباتSPI  نشان مي دهد كه در مقياس هاي زماني6 ماهه امكان مقايسه سال هاي آماري از نظر شدت خشکسالي در ايستگاه هاي مختلف وجود دارد. و با مشکل محاسبه بدلیل نداشتن داده های صفر مواجه نمی شویم. جدول(8-4) و شکل(7-4) فراوانی خشکسالی براساس شاخصSPI-6 را نشان می دهند.

جدول(8-4)فراوانی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص SPI-6

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

SPI-6

3.1

6.8

7.1

10.2

35.9

آبگرم

4.2

4.6

4.6

11.6

39

آبیک

3.7

4.4

5.1

11.2

41.7

قزوین

2.7

4.7

6.4

9.5

41.4

حاجی آباد

3.2

3.9

7.1

8.8

43.1

ملاعلی

 

نمودار 1-فراوانی نسبی خشکسالی براساس SPI-6

8-4-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-12:

با توجه به محاسبات SPI به این نتیجه می رسیم كه در مقياس12 ماهه سالهای نرمال دارای بیشترین فراوانی بوده است.و در مراحل بعد خشکسالی ضعیف، متوسط، شدید و بسیار شدید قرار گرفته اند. بررسي محاسباتSPI  نشان مي دهد كه در مقياس هاي زماني12 ماهه امكان مقايسه سال هاي آماري از نظر شدت خشکسالي در ايستگاه هاي مختلف وجود دارد. و با مشکل محاسبه بدلیل نداشتن داده های صفر مواجه نمی شویم. جدول(9-4) و شکل(8-4) فراوانی خشکسالی براساس شاخصSPI-12 را نشان می دهند

جدول(9-4) فراوانی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص SPI-12

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

SPI-12

2.8

4.8

8.3

12.5

37.4

آبگرم

5.9

2.4

5.5

9.5

37.5

آبیک

6.2

3.1

3.1

11.8

41.9

قزوین

1.4

8.3

8

7.6

40.5

حاجی آباد

3.2

3.2

3.6

17

36.5

ملاعلی

 

 شکل(8-4) فراوانی نسبی خشکسالی براساس SPI-12

9-4-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-18:

با توجه به محاسبات SPI به این نتیجه می رسیم كه در مقياس18 ماهه سالهای نرمال دارای بیشترین فراوانی بوده است.و در مراحل بعد خشکسالی ضعیف، متوسط، شدید و بسیار شدید قرار گرفته اند. و با مشکل محاسبه بدلیل نداشتن داده های صفر مواجه نمی شویم. جدول(10-4) و شکل(9-4) فراوانی خشکسالی براساس شاخصSPI-18 را نشان می دهند

جدول(10-4)فراوانی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص SPI-18

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

SPI-18

2.5

2.1

8.5

18.7

33.6

آبگرم

2.8

5.7

7.3

11.7

37.7

آبیک

3.9

2.5

7.4

14.1

36.4

قزوین

0.4

7.4

8.1

15.2

33.2

حاجی آباد

3.3

4.4

6.6

15.1

32.1

ملاعلی

 

 شکل(9-4)فراوانی نسبی خشکسالی براساس SPI-18

10-4-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-24:

با توجه به محاسبات SPI به این نتیجه می رسیم كه در مقياس24 ماهه سالهای نرمال دارای بیشترین فراوانی بوده است. جدول(11-4) و شکل(10-4) فراوانی خشکسالی براساس شاخص   SPI-24 را نشان می دهند.

بررسي محاسباتSPI  نشان مي دهد كه در مقياس هاي زماني 24 و 48 ماهه و بالاتر  امكان مقايسه سال هاي آماري از نظر شدت خشکسالي در ايستگاه هاي مختلف وجود ندارد. به دلیل اینکه مقادیر شاخص به صفر و نزدیک صفر می رسد و کارآیی لازم را ندارد.

جدول فراوانی نسبی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص SPI-24

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

SPI-24

0.7

4.7

9

19.9

27.1

آبگرم

2.1

2.5

9.1

19.5

29

آبیک

3.2

2.9

8.7

17.7

30.7

قزوین

0

5.1

14.4

11.6

38.3

حاجی آباد

2.3

5.7

7.5

15.8

29.1

ملاعلی

 

نمودار 1-فراوانی نسبی خشکسالی براساس SPI-24

11-4-4-شاخص بارش استاندارد شده ((SPI-48:

با توجه به محاسبات SPI به این نتیجه می رسیم كه در مقياس48 ماهه سالهای نرمال دارای بیشترین فراوانی بوده اند. جدول(12-4) و شکل(11-4) فراوانی خشکسالی براساس شاخص SPI-48را نشان می دهند.

جدول(12-4) فراوانی نسبی خشکسالی به تفکیک ایستگاه ها در دوره مورد مطالعه برای شاخص SPI-48

خشکسالی بسیار شدید

خشکسالی شدید

خشکسالی متوسط

خشکسالی ضعیف

نرمال

SPI-48

0.4

7.9

7.5

17

26.1

آبگرم

0

7.8

11.1

12.4

32.7

آبیک

2.4

5.9

10.7

10.3

31.2

قزوین

0

3.6

8.7

19.8

39.1

حاجی آباد

2.5

8.7

7.9

3.7

41.9

ملاعلی

 

 شکل(11-4) فراوانی نسبی خشکسالی براساس SPI-48



[1] -Drought Calculater Indices

[2] -Drought Indices package

خشکسالیها-ترسالیها .شاخص

 

Z-Score Index

Present of Normal Precipitation Index

Deciles Precipitation Index

Rainfall Anomaly Index

 

Deciles

Rainfall Anomaly In

Rainfall Anomaly In

Kolmogorov –Smirnov

واكنش رطوبت خاك نسبت به نابهنجاري بارش كوتاه مدت است در حالي كه پاسخ آبهاي زيرزميني، جريان رودخانهها و ذخيرة منابع آبي نسبت به كمبود بارش، فرآيندي بلند مدت است.

کلِيد واژگان:خشکسالی، شاخص بارش استاندارد شده، شدت و تداوم خشکسالی،

 

لوکاس و همکاران )20003)به محاسبه سه نمایه عدد Z-Score ناهنجاري بارش بارش استاندارد شده براي مطالعه خشکسالی هواشناسی در مقیاس هاي زمانی متفاوت در یونان پرداختند. نتایج تحقیقات آنها نشان داد که هر سه نمایه روند مشابهی در مقیاس 12 ماهه براي تعیین خشکسالی ها و ترسالی ها داشتند

وفاخواه و رجبی ) 4071 ( به بررسی کارآیی انواع نمایه هاي مختلف خشکسالی درصد نرمال بارندگی 5

در حوزه آبخیز دریاچه هاي بختگان، )SPI( و بارش استاندارد شده )RAI( ناهنجاري بارش )DPI( دهک هاي بارندگی 1 ،)PNPI(

طشک و مهارلو پرداختند. نتایج آنها نشان داد که نمایه هاي دهک هاي بارندگی و درصد نرمال بارندگی نسبت به سایر نمایه ها

در تعیین خشکسالی هاي هواشناسی مناسب تر می باشد. خلیلی و بذرافشان ) 4070 ( در تحقیق خود نشان دادند که از بین 8

نسبت به دیگر نمایه ها برتر می باشد. همچنین انصافی مقدم ) 4071 ( نیز برتري نمایه SIAP نمایه مختلف مورد بررسی نمایه

را نشان دادند. )SPI( و نمایه بارش استاندارد شده )DPI( دهک هاي بارندگی

 

با توجه به مطالب گفته شده در این تحقیق هدف بررسی و تعیین مناسب ترین نمایه خشکسالی اقلیمی به منظور پایش و

مدیریت آن در منطقه می باشد.

مواد و روش ها

به منظور پایش خشکسالی، نمایه هاي متعددي به کار برده می شود. که به اختصار به معرفی یک سري از این نمایه ها پرداخته

می شود.

نمایه دهک های بارندگی

نمایه دهک هاي بارندگی در سال 4918 اولین بار توسط گیبس و ماهر براي سیستم پایش خشکسالی اسنترالیا ارائنه شند . اینن

نمایه براي اجتناب از بعضی نقاط ضعف روش درصد نرمال به کار گرفته شد و مشخص می کند که بارش یک ماه معنین در چنه

بازه اي از دهک هاي متوالی سري بارندگی ماهانه یا سالانه قرار گرفته است. به منظور محاسبه دهک ها ابتندا داده هناي بارنن دگی ماهانه یا سالانه به صورت صعودي یا نزولی مرتب می شوند. سپس احتمال وقوع بارش یک ماه یا سال معین از رابطنه 0 تعینین می گردد:

 

Z-Score

این نمایه نیز به منظور بررسی خشکسالی ها و ترسالی ها ارائه شده و از رابطه

خشكسالي نوعي پديده اقليمي برگشت پذير و واقعيتي اجتناب ناپذير در اقليمهاي مختلف است كه در اثر كمبود بارندگي طي يك دوره زماني بروز كرده، تحت تاثير پديده هايي چون النينو، لانينا و گازهاي گلخانه اي در اقليم هاي خشك و نيمه خشك با روندي افزايشي در حال اتفاق است(انصاری،1383). خشكسالي معلول عوامل فيزيكي و مكاني پرشماري است كه عمدتا ميتواند در چارچوب گردش عمومي جو و تغييرات آب و هوايي مورد بررسي قرار گيرد. بررسيهاي ويلهايت و گلنتز(1985) بيان كننده ي تلاش محققين در شناخت بهتر خشكسالي به عنوان ابزار مديريتي از گذشته هاي دور است. اما تاثيرپذيري خشكسالي از عوامل متعدد اقليمي، مانع از تعريف روشن و جامعي از آن شده است(یزدانی و همکاران،1384). توصيف هنز و همكاران(2004) از خشكسالي، خشكي غيرعادي و كمبود ممتد بارش نسبت به ميانگين درازمدت آن است كه بسته به شدت و مدت آن مي تواند داراي اثرات متفاوتي باشد(پالمر و هولمر،1998). براي شناخت كمي خشكسالي، استفاده از شاخصهاي توسعه داده شده برمبناي بارش مدنظر محققين بوده است(زارع ابیانه و همکاران،1383و یزدانی و همکاران،1384). مك كي و همكاران(1993)به منظور پایش پايش خشكسالي در مقياس زماني كوتاه مدت 3 و 6 ماهه براي اهداف كشاورزي و مقياس زماني بلند مدت 12،24 و48 ماهه براي اهداف آبشناسي شاخص بارش استاندارد(SPI) را پيشنهاد دادند. شاخصSPI از معدود شاخص هاي انعطافپذير است كه در آن پيشبيني زمان شروع، خاتمه و شدت خشكسالي در مقياس زماني كوتاه و بلند مدت ميسر است. هايز و همكاران(1998) در بررسي خشكسالي 1996 ايالت كلرادوي آمريكا نشان دادند كه شاخص SPIدر تعيين زمان شروع و پيشرفت خشكسالي نتايج قابل قبولي داشته و حتي در مقياس ماهانه عملكرد بهتري نسبت به شاخص پالمر دارد. دوسو و سوماليا(2007) در بررسي خشكساليهاي هواشناسي غرب آفريقا  شاخص  SPIرا براي مقادير بارش صفر اصلاح كردند. كنسلير و همكاران ( 2007 ) خشكساليهاي ماهانه را با توابع انتقال احتمال، شاخص SPIو فرض نرمال بودن دادههاي بارندگي ماهانه پيشبيني كردند. آنها مقادير آتي و شاخصSPIرا به وسيله ماتريس ضريب همبستگي كه از روش تحليلي به وسيله توابع آماري مشتق شده بوددپيشبيني كردند، ضمن اين كه نتايج آنها تفاوت چنداني با مقادير بارش اندازهگيري شده نداشتند. در ايران نيز محققين از شاخص فوق به تنهايي، يا در مقايسه با ديگر شاخصها بهره گرفتهاند. مطالعات صورت گرفته غالبا به صورت نقطه اي و محدود به بخشهايي از ايران بوده، و در سطوح بزرگ، كمتر بررسي و پهنه بندي انجام شده است. در اين خصوص مي توان به مطالعات بانژاد و همكاران(1385) اشاره نمود. آنان از شاخصSPI در بررسي روند خشكساليهاي استان همدان استفاده كرده، نتايج را به كمك نرم افزار ArcView پهنه بندي كردند.

 

در تحقيق حاضر فرض بر اين است كه شاخصSPI به عنوان يكي از شاخصهاي مناسب در تجزيه و تحليل خشكساليهاي گذشته است. از آنجا كه ناحيه مطالعاتي به اندازه كافي گسترده است، از اطلاعات ماهانه در مقايسه با اطلاعات سالانه به سبب ارتقاي مديريت خشكسالي، و نيز انتخاب روش نيز برمبناي همين فضاي زماني استفاده شده است. از اهداف ديگر اين مطالعه بررسي شدت، مدت و فراواني خشكساليهاي منطقه ای ، و بررسي توزيع مكاني، زماني و تعيين مناطق بحراني  استانها از ديدگاه خشكسالي هواشناسي، به منظور مديريت بهتر منابع آب است.

 

نتيجه گيري

بر پايه بررسيهاي انجام شده در سطح استانهای مورد مطالعه، درصد بيشتري از سالهاي آماري در طبقه خشكسالي خفيف و متوسط بوده است.

 

آشگر طوسي، ش. و ا. عليزاده. 1384 . پايش و پيشبيني

: خشكسالي در شرق ايران. خشكي و خشكسالي كشاورزي. 16

.16 -1

-2 انصاري، ح. 1383 . پايش و پهنهبندي خشكسالي با استفاده

از منطق فازي و سيستم اظلاعات حغرافيايي. پاياننامه دكتري

آبياري و زهكشي، دانشكده كشاورزي، دانشگاه تربيت مدرس.

-3 انصاري، ح. و ك. داوري. 1386 . پهنهبندي دوره خشك با

مطالعه ) GIS استفاده از شاخص استاندارد شده در محيط

.108 -97 : موردي استان خراسان). پژوهشهاي جغرافيايي. 60

-4 بانژاد، ح.، ح. زارعابيانه، م. ه. نظريفر و ع. ا. سبزيپرور.

با روشهاي (SPI) 1385 . بكارگيري شاخص بارش استاندارد

زمين آماري در تحليل خشكساليهاي هواشناسي استان

.73-61 : همدان. پژوهش كشاورزي. 2

-5 بذرافشان، ج. 1381 . مطالعه تطبيقي برخي شاخصهاي

خشكسالي هواشناسي در چند نمونه اقليمي ايران. پاياننامه

كارشناسي ارشد، دانشگاه تهران.

-6 تقوي، ف. و ح. محمدي. 1386 . بررسي دوره بازگشت

رويدادهاي اقليمي حدي به منظور شناخت پيامدهاي زيست

.20 -11 : محيطي. محيط شناسي. 43

-7 حيدري، م. و و. يزداني. 1387 الف. پايش شدت و مدت

خشكسالي هواشناسي شهركرد در مقياس زماني فصلي و

سالانه. مجموعه مقالات همايش خشكسالي در استان

چهارمحال و بختياري و راههاي مقابله با آن.

مجلهي مهندسي منابع آب / سال چهارم /بهار 43 1390

-8 حيدري، م. و و. يزداني. 1387 ب. مطالعه تطبيقي پنج

شاخص خشكسالي هواشناسي در شمال غرب كشور. مجموعه

مقالات همايش خشكسالي در استان چهار محال و بختياري و

راههاي مقابله با آن.

-9 رضيئي، ط.، پ. دانشكار آراسته، ر. اختري و ب. ثقفيان.

1386 . بررسي خشكساليهاي هواشناسي (اقليمي) در استان

و شبيه زنجيره SPI سيستان و بلوچستان با استفاده ار نمايه

.35-25 :(3) ماركوف. تحقيقات منابع آب ايران. 1

. -10 زارعابيانه، ح.، ع. ا. محبوبي و م. ر. نيشابوري. 1383

بررسي روند خشكساليهاي منطقه همدان بر اساس

.7- 2 :(3) شاخصهاي آماري. پژوهش و سازندگي. 17

-11 عليزاده، ا. 1383 . اصول هيدرولوژي كاربردي. چاپ

هفدهم، انتشارات آستان قدس رضوي.

-12 كردواني، پ. 1380 . خشكسالي و راههاي مقابله با آن در

ايران. چاپ اول، تهران، موسسه انتشارات دانشگاه تهران.

-13 يزداني، م. ر.، س. چاوشي، م. خداقلي و ب. ثقفيان.

1384 . بررسي خشكساليهاي هواشناسي در استان اصفهان.

.51-41 :(4) آب و آبخيز. 1

14- Cancelliere, A., G. Mauro, B.

Bonaccorso, and G. Rossi. 2007. Drought

forecasting using the Standarized Precipition

Index. J. Water Resour. Manage. 21: 801-

819.

15- Dossou, G., and M. Soumaila. 2007.

Analysis of drought in Burkina Faso by

using Standardized Precipition Index. In:

The Pyrenees International Workshop on

Statistics, Probability and Operations

Research. 12-15 September. Jaca.

16- Hayes, M..J. 2001. Drought Indices,

National Drought Mitigation Center, Noaa.

17- Hayes, M. .J., M. D. Svoboda, D. A.

Wilhite, and O. V. Vanyarkho. 1998.

Monitoring the 1996 drought using the

Standardized precipitation Index. Bull. Am.

Meteorol. Soc. 80(3): 429-437.

18- Henz, G., S. Turner, W. Badini, and J.

Kenny. 2004. Historical perspective on

Colorado drought chapter: 1.

19- Madansky, A. 1988. Prescriptions for

Working Statistion. Springer – Verlag

Publition.

20- Matheron, G. 1963. Principles of

eostatistics. Econom. Geology. 58: 1246-

1266.

21- McKee, T. B., N. J. Doesken, and J.

Kleist. 1993. The Relationship of Drought

Frequency and Duration to Time Scales. In:

Proc. 8 Conference. on applied Climatology,

17-22 January. American Meteorological

Society, Massachusetts. pp. 179-184.

22- Palmer, K. N., and K. J. Holmer. 1988.

Operational guidande during droughts:

expert system approaches. J. Water Resour.

Plan. Manage. 114(6): 647-666.

23- Wilhite, D. A. and M. H. Glants. 1985.

Understanding the Drought Phenomenon:

The Role of Definitions. Water International,

10: pp 111-120.

خشكسالي يك پديدة طبيعي است كه در هر نوع آب و هوايي امكان وقوع آن وجود دارد و آثار زيانبار آن به مراتب گسترده تر عميقتر و همه جانبه تر ازديگر بلاياي طبيعي است. اين پديده طبيعي كه به تناوب اتفاق مي افتد، يكي از مزمن ترين و از لحاظ اقتصادي زيان بارترين بلاياي طبيعي ميباشد. اين حادثه طبيعي پديدهاي آرام و مرموز است كه به اعتقاد بسياري داراي مكانيسمي پيچيده بوده و ماهيت آن نسبت به تمامي حوادث طبيعي كمتر شناخته شده است(بداق جمالی،1381). خشكسالي نه تنها اثرات سريع و مستقيمي بركشاورزي به جا مي گذارد بلكه اثرات غير مستقيم و مضري نيز به دنبال اختلال در رشد طبيعي محصولات كشاورزي به دنبال دارد و برخي معتقدند كه بعضي از خشكساليها مي تواند به بحرانهاي جهاني تبديل شوند(1380). شاخص هاي خشكسالي غالباً بر مبناي سنجش انحراف مقادير بارندگي از ميانگين درازمدت در يك دوره زماني معين تعيين مي گردند(نصرتی،1381). شاخصSPIبراي هرمنطقه براساس ثبت بارندگي هاي طولاني مدت محاسبه مي شود. در ابتدا توزيع آماري مناسب، بر آمار بلندمدت بارندگي ها برازش داده می شود سپس تابع تجمعي توزيع با استفاده از احتمالات مساوي به توزيع نرمال تبديل مي گردد، به طوري كه استاندارد شده و متو سط آن براي هر منطقه و دوره مورد نظر صفر شود(ادوارد و مک کی،1998).

 

نتيجه گيري

خشكسالي پديده اي اقليمي است اين پديده تقريباً در تمام مناطق اقليمي جهان اتفاق مي افتد اما ويژگي آن از منطقه اي به منطقه ديگر متفاوت است . خشكسالي از قديم الايام يكي از بلاياي طبيعي و خطرناك براي زندگي بشر بوده است . به طوري كه اين پديده هميشه وقايع ناگوار اجتماعي و اقتصادي مانند قحط سالي و مهاجرت را در پي داشته است . باتوجه به موقعيت جغرافيايي منطقه مورد مطالعه و قرارگيري آن در

 

منابع

-1 اختري، روح انگيز و محمدحسين مهديان و سعيد مريد، 1385 ، تحليل مكاني شا خصهاي

، در استان تهران ، مجله تحقيقات منابع آب ايران، سال دوم، شماره 3 EDI و SPI خشكسالي

. صص 27 تا 38

-2 بداقجمالي، جو اد و همكاران، 1381 ، پايش و پهنه بندي وضعيت خشكسالي استان خراسا ن با

. استفاده از نمايه استانداردشده بارش، فصلنامه تحقيقات جغرافيايي، شماره 67 ، صص 4 تا 21

-3 بري ابرقويي ، حسين و همكاران، 1382 ، كاربرد برخي از شاخص هاي آماري هواشناسي در

جهت ارزيابي شدت خشكسالي در مقياس كشور، فصلنامه تحقيقات جغرافيايي.

-4 بنيواهب، ع ليرضا و بهلول عليجاني، 1384 ، بررسي خشكسالي، ترسالي و پيش بيني تغييرات

، اقليم منطقه بيرجند ب ا استفاده از مدل هاي آماري، مجله پژوهش هاي جغرافيايي، شماره 52

. صص 33 تا 45

-5 خسروي، مح مود، 1383 ، بررسي روابط بين الگو هاي چرخش جوي كلان مقياس نيمكره شمالي

. با خشكساليهاي سالانه سيستان وبلوچستان، مجله جغرافيا و توسعه، شماره 3، ص 167 تا 188

-6 عزيزي، قاسم و عزت الله صفرخاني، 1381 ، ارزيابي خشكسالي و تأثير آن برعملكرد گندم ديم در

. 1377 )، مجله مدرس، دوره 6 ، شماره 2 – استان ايلام با تأكيد بر خشكسالي هاي اخير ( 79

صص؟؟

-7 عزيزي، قاسم، 1382 ، ارتباط خشكسالي هاي اخير و منابع آّب زيرزميني در دشت قزوين، مجله

. پژوهشهاي جغرافيايي، شماره 46 ، صص 131 تا 143

-8 عزيزي، قاسم ، 1384 ، بررسي خشكسالي ها- ترسالي ها و امكان پيش بيني آ نها با استفاده از

، مدل سري زماني هالت وينترز در استان هرمزگان ، فصلنامه تحقيقات جغرافيايي شماره 79

. صص 48 تا 63

-9 كاوياني، م حمدرضا، 1380 ، بررسي اقليمي شاخص هاي خشكي و خشكسالي، مجله فصلنامه

. تحقيقات جغرافيايي، شماره 60 ، صص 71 تا 89

www.SID.ir

Archive of SID

58 نشريه علوم جغرافيايي، ج 9، ش 12 ، پاييز و زمستان 1387

-10 حجازيزاده، زهرا، ابراهيم، فتاحي، 1381 ، تحليل كمي شدت و تداوم خشكسالي هاي روزانه در

. ايستگاه شهركرد، نشريه علوم جغرافيايي، شماره 3و 4، سال 1383

-11 نصرتي، كاظم و حسين آذرينوند، 1381 ، تحليل منطقهاي شدت، مدت، دوره بازگشت

خشكسالي با استفاده از دادههاي بارندگي (مطالعه موردي، حوزه آبخيز اترك )، مجله بيابان ،

. جلد 7، شماره 1، صص 49 تا 60

-12 نگارش، حسين و محمود خسروي، 1379 ، طرح تحقيقاتي بررسي اقليم كشاورزي استان

سيستان و بلوچستان، معاونت پژوهشي دانشگاه سيستان و بلوچستان.

13- Edwars, D.C. and Mckee, T. B, 1997, Characteristics of 20th century

drought in the United States at multiple Time Scales, Climatology

Report Number, 97-2, Colorado State University, fort Collins,

Colorado.

www

بررسی منابع

در زمينه پايش خشكسالي جهت تحليل منطقه اي و مكاني اين پديده تا كنون در ايران مطالعات گوناگوني انجام گرفته است كه در ذيل نتايج برخي از اين مطالعات آورده شده است:

بداق جمالي وهمکاران (1381)با استفاده از روشهاي درویابي كريجينگ نقشه های شاخصSPIدر مقياسهاي زماني متفاوت رسم گرديد.نتايج اين تحقيق نشان ميدهد كه شاخصSPI به عنوان يك ابزار مناسب جهت پايش شرايط خشكسالي در استان خراسان قابل استفاده مي باشد.

يزدان پناه و طباطبائی(1384) در ارزيابي خشكسا لي با استفاده از شاخصSPI و GIS در آذربایجان طی دوره آماري 15 ساله عنوان نمود كه دوره و شدت خشكسالي در مناطق غربي بيشتر از مناطق شرقي و مركزي استان مي باشد.

 

شيرمحمدي و همكاران(1381) در مقاله خود بيان نمودند كه شاخص خشكسالي استاندارد شده بارش شاخصSPIمي تواند براي كاهش خسارات ناشي از خشكسالي و به عنوان پايه اي براي يارانه هاي دولتي و ديگر معيارها در نظر گرفته شود. همچنين ايشان در مقاله ديگري(1382) به بررسي وضعيت خشكسالي در استان خراسان بر اساس نمايه استاندارد شده بارشSPI درفصل بهار مي پردازند. در اين مقاله به مقايسه نتايج حاصل از محاسبات سري هاي زماني 3 و 24 ماهه از لحاظ شدت، درصد و مساحت خشكسالي پرداخته شده است.

 

مواد و روش ها

با استفاده از روشهاي موجود برا ي ميان يابي و تحليل فضايي داده هاي مكاني از روشIDW و با استفاده از نرم افزار ArcGis 9.2 استفاده گرديد

 

منابع

1. بداق جما لي،جواد،جوانمرد،سهيلا و ش ير محمد ي،رضا: 1381 ،پا يش و پهنه بند ي وضع يت خشكسال ي

17 ، استان خراسان با استفاده از نما يه استاندارد شده بارش،فصلنامه تحق يقات جغراف يايي،زمستان 1381

. 21-4:

2. قويدل رح يمي،يوسف: 1383 ، كار برد نما يه ها ي مبتن ي بر بارش در مطالعه خشكسال ي ها و تر سال يها

. (مطالعه موردي:استان آذر بايجان شرقي).فصلنامه پژوهش و سازندگي،شماره 65 ،زمستان 1383

3. قويدل رح يمي،يوسف: 1384 ،آزمون مدلها ي ارز يابي خشكسا لي و تر سال ي برا ي اي ستگاههاي استان

.530-517: (3) 58، آذربايجان شرقي، فصلنامه منابع طبيعي ايران،پاييز 1384

در بررس ي الگوها ي مكا ني و زما ني خشكسا لي در (SPI) 4. شيرمحمدي، ر، همكاران، 1381 . كاربرد

.52- استان خراسان، بولتن علمي پژوهشكده اقليم شناسي، شماره 12 . صص 46

5. McKee, T. B., Doesken, N. J. and Kleist, J. (1993) “The Relationship of

Drought Frequency and Duration to Time Scales”. In Proc, 8th Conf.

on Applied Climatology, American Meteorological Society,

Massachusetts, pp. 179-184.

6. Raziee, T., Shokoohi, A. and Saghafian, B. (2003) “Drought

Monitoring Using SPI Index in central region of Iran”. In Proc, 3th

Regional Conf. on Climate Change.

7. Yazdanpanah,H,Tabatabaei.(2005). “Assessment of Meteorological

Drought Using SPI Model and GIS in Azarbaijan”. In Proc, 1th Conf.

on Climate modeling.

www

ارزیابی شاخص ها خشکسالی

بیان مسئله

به لحاظ اقليمي ايران، جز مناطق خشک و نيمه خشک جهان محسوب مي شود به طوري که ميانگين بارش ساليانه آن کمتر از 3/1 بارش ساليانه کره زمين است. همين ميزان بارش نيز به طور يکنواخت در سطح کشور پخش نمي شود. تغييرات شدت بارش و توزيع نامناسب آن از 50 تا 2000 ميلي متر در سال متغير است. علاوه بر اين زمان ريزش نزولات جوي و محل ريزش آنها نيز با نياز بخش کشاورزي، که مصرف کننده اصلي آب در کشور است مطابقت ندارد.. بنابراين بايد پذيرفت که خشکي در ايران يک واقعيت اقليمي است و اين ما هستيم که بايد خود را با آن سازگاري دهيم.

ويژگي خشكسالي در ايران به گونه اي است كه هيچ نقطه اي از كشور از اين پديده در امان نبوده و در اغلب سالها مناطق مختلف از كشور با بحران خشكسالي مواجه مي باشند. بنابراین ناحیه مرکزی، و غرب کشور نیز از این مسئله مستثنی نمی باشند بعلاوه منطقه مورد مطالعه، اقتصاد کشاورزی مبتنی بر شیوه کشت دیم دارند. بطوریکه هرگونه کاهش در مقدار بارش، سبب کاهش درمیزان تولید و بازدهی محصول شده و سطح درآمد را پایین می آورد.از اینرو بررسی وضعیت خشکسالی در منطقه گامی مهم در جهت مدیریت و تصمیم گیری در خصوص استفاده بهینه و مناسب از منابع آب منطقه می باشد.

خشکسالی یک پدیده  اجتناب ناپذیر است و همانند سایر بلایای طبیعی هرساله خسارتهای در برخی مناطق کشورمان همراه دارد . استان  قزوین در ناحیه مرکزی و استانهای همدان و زنجان که در شمالغربی ایران واقع می باشند و از دیرباز نقش عمده ای  در تامین محصولات آبی و دیمی کشور و ناحیه داشته و طبعاً نوسانات بارش منطقه برای کشاورزان بسار مهم و حیاتی است .دوره های خشک و مرطوب در تامین اقتصادمنطقه نقش اصلی دارد.

چکيده:

خشكسالي يك رخداد طبيعي است كه همه ساله گريبان­گير مناطق وسيعي از دنيا مي شود . اين رويداد در جوامعي كه با مسئله كم آبي و كاهش نزولات جوي روبرو مي باشند(بخصوص مناطقي در حدود 70 درصد از کشورمان)، مسائل بسيار حادي را ايجاد مي کند که باعث وارد آمدن خسارات شديدي به منابع طبيعي کشورمان مي گردد. از جمله مهمترين مراحل ارزيابي وضعيت خشکسالي در هر منطقه تعيين شاخص هاي خشکسالي به منظور تحليل ميزان شدت و تداوم خشکسالي در آن منطقه است. شاخص خشکسالي در واقع تابعي از عوامل مختلف محيطي بوده که بر پديده خشکسالي اثر مي گذارند. شاخص خشكسالي به صورت شاخص مربوط به بعضي اثرات تجمعي طولاني مدت و غيرطبيعي كاهش رطوبت مي باشد. در اين تحقيق شاخص هاي درصد از نرمال بارندگي (PNPI) ، دهک هاي بارندگي(DPI)، خشکسالي بالم و مولي  (BMDI)، بارش مؤثر (EPI) ، خشکسالي پالمر (PDSI) ، ناهنجاري بارش  (RAI)، ذخيره آب سطحي (SWSI) ، رطوبت محصول (CMI) و معيار بارندگي سالانه (SIAP) به اختصار معرفي گرديد که براي تعيين خشکسالي هر منطقه با توجه به اقليم و مشخصات منطقه از يکي يا بيشتر از اين شاخص ها مي توان استفاده نمود و در نهايت نتايج حاصله از آن را در برنامه ريزي جهت مديريت ريسک و بحران خشکسالي ها در منابع طبيعي بکار برد.

 

 

کلمات کليدي: خشکسالي ، شاخص خشکسالي،مديريت منابع طبيعي، رطوبت، اقليم،  نزولات جوي،

X

تبلیغات

دانشجویان اقلیم 90دانشگاه آزادلارستان

كارشناسي ارشد جغرافیای طبیعی گرایش اقلیم در برنامه ریزی محيطی دانشگاه آزاد واحد لارستان

صفحه اصلی| عناوین مطالب| تماس با من | قالب وبلاگ| پروفایل

درباره وب


این وبلاگ متعلق به صمد کمالی دانشجوی کارشناسی ارشد جغرافیای طبیعی گرایش اقلیم دانشگاه آزاد لارستان ورودی90 می باشد . امید است که بتوانیم باکمک سایر دانشجویان در راه پیشبرد این رشته تلاشی هر چند نا چیز کرده باشیم .

ایمیل من:skamali796@gmail.com

نويسندگان

صمد کمالی

نرگس اکبری

بسطامی

بهرام پور

نصیری

لینک دوستان

قالب وبلاگ

سایت وزارت آموزش وپرورش

سایت دانشگاه آزاد اسلامی واحد لارستان

سامانه دانشگاهی گلستان

سامانه خدمات دانشجویی واحد لارستان

سایت سازمان هواشناسی کشوری

سایت سازمان نقشه برداری کشور

قالب های پیچک

لینک های مفید

کمک درسی ششم ابتدایی

رتبه الکسا

کوچک کننده بینی آیدان

ایران بلاگ

شابلون طراحي ناخن

شاخص های خشکسالی ومعرفی آنها

تاريخ : دوشنبه 8 خرداد1391 | 13:36 | نویسنده : صمد کمالی

شاخص های خشکسالی و معرفی آنها :

از جمله مشخصات پدیده خشکسالی که آن را از بسیاری پدیده های طبیعی دیگر مجزا می سازد، زمان شروع و خاتمه آن است که با دقت زیادی قابل پیش بینی نمی باشد. بنابراین تشخیص واقع شدن در یک دوره خشک، پیش نیازی برای اعمال تهمیدات مدیریتی در مقابله با این پدیده می باشد که نشانگر ضرورت انجام مطالعات خشکی در قالب بررسی های جامع مدیریت خشکسالی می باشد.

از آنجا که عوامل بسیاری در به وقوع پیوستن یک خشکسالی دخالت دارد، شاخص های مختلفی برای پایش خشکسالی تعریف شده اند که هر شاخص تنها یک یا چند پارامتر خشکسالی بوقوع پیوسته را، می سنجد. برای پایش خشکسالی بصورت جامع و فراگیر معمولاً لازم است شاخص های مختلفی محاسبه گردد. در این قسمت، هر یک از شاخص های مورد بررسی در این نوشتار، را مختصراً شرح می دهیم :

* شاخص معیار بارندگی سالانه (SIAP)12

بیشتر شاخص های خشکسالی برای محیط های متفاوت از اقلیم ایران طراحی شده اند. خلیلی استاد دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران به منظور بررسی روند خشکسالی ها و ترسالی ها  در گستره ایران شاخص معیار بارندگی سالانه را به صورت زیر ارائه نمود :

که در آن  بارندگی سال هیدرولوژی،  میانگین و SD انحراف معیار سری بارندگی است. آستانه های تفکیک این شاخص بسته به دقت مورد انتظار متغییر و تعداد گروه ها ممکن است 5، 7 یا 9 اختیار شود. حدود مقادیر این شاخص در محدوده های مثبت نشانگر ترسالی در حالت منفی حاکی از خشکسالی است. طبقات مختلف این شاخص در جدول شماره 3 ارائه شده است.

* شاخص درصد نرمال بارندگی (PNPI)13

استفاده از این شاخص یکی از ساده ترین روش های ارزیابی شدت خشکسالی است که برای بیان اولیه این پدیده مفید است. شاخص PNP از تقسیم مقدار واقعی بارش بر بارش نرمال و ضرب آن در عدد 100 بدست می آید. به عبارت دیگر، این شاخص برای یک ماه خاص چنین تعیین می شود که :

 مجموع بارش ماهیانه (mm) و  میانگین بارندگی ماهانه بلند مدت همان ماه (mm) است. این شاخص می تواند برای بازه های زمانی مختلف محاسبه شود طبقه بندی شدت خشکسالی بر حسب این شاخص در جدول شماره 3 نشان داده شده است.

یکی از اشکالات کاربرد شاخص درصد نرمال بارندگی این است که متوسط (یا میانگین) بارندگی اغلب با میانه بارندگی، که مقداری متجاوز از 50% بارش رخ داده در یک دوره اقلیمی بلند مدت است، متفاوت می باشد. علت این مسأله آن است که بارندگی ماهانه یا فصلی از یک توزیع نرمال پیروی نمی کند، حال اینکه شاخص درصد نرمال (PNPI) به یک توزیع نرمال دلالت دارد که در آن در میانه و میانگین یکسان هستند.

* شاخص دهکهای بارندگی (DPI)14 :این روش اولین بار توسط گیبس و ماهر15 در سال 1967 به منظور جلوگیری از بعضی نقاط ضعف و نواقص روش درصد زمان ارائه شده است. در این روش، ابتدا داده های بارندگی ماهانه یا سالانه به صورت صعودی مرتب می شود. سپس، احتمال وقوع بارش یک ماه یا سال معین از رابطه زیر تعیین می شود :

که در آن  احتمال وقوع بارندگی در شماره ردیف i ام و N تعداد داده های بارندگی می باشد. در این صورت بر حسب این که یک مقدار  در چه فاصله دهکی (10 درصدی) قرار گرفته باشد، مطابق جدول شماره 3، یکی از درجات خشکی به آن نسبت داده می شود.

شایان ذکر است که دهک اول معرف مقدار بارشی است که از 10 درصد بارش کمتر باشد، دهک دوم نشان دهنده مقدار بارشی است که از بیست درصد بارش کمتر باشد و الی آخر.

* شاخص ناهنجاری بارندگی (RAI)16

شاخص ناهنجاری بارندگی توسط روی (1965)17 ارائه شده است. این شاخص، بارندگی ماه یا سال معین را بر روی مقیاس خطی که از روی داده ها، حاصل می شود، ارزیابی می کند. مراحل محاسبه این شاخص عبارتند از :

الف ) محاسبه میانگین دراز مدت بارندگی ماهانه ( ) در ایستگاه مورد نظر.

ب ) استخراج میانگین 10 مورد از بزرگترین مقادیر بارندگی اتفاق افتاده در دوره مطالعاتی ( ).

ج ) استخراج میانگین 10 مورد از کمترین مقادیر بارندگی اتفاق افتاده در دوره مطالعاتی ( ).

د ) مقایسه داده های بارندگی ماهانه (P) با میانگین دراز مدت، چنانچه  باشد آنگاه RAI از رابطه اول و اگر  باشد RAI از رابطه دوم تعیین می شود :

رابطه اول                                                                       

رابطه دوم                                                                    

در حالت اول ناهنجاری مثبت و در حالت دوم منفی است .

هـ ) نسبت دادن آستانه های 3- و 3+ به ترتیب به میانگین 10 مورد از بزرگترین مقادیر ناهنجاری های مثبت و 10 مورد از کوچکترین مقادیر ناهنجاری منفی0 نهایتاً، با مقیاس گذاری خطی روی مقادیر حاصل از شاخص ناهنجاری بارندگی، 9 طبقه ناهنجاری با دامنه ای از ترسالی بسیار شدید تا خشکسالی بسیار شدید تعیین می شود.

طبقات مختلف این شاخص در جدول شماره 3 آورده شده است.

* شاخص خشکسالی بالم و مولی18  (BMDI): این شاخص توسط بالم و مولی (1980)19 پیشنهاد گردید و مراحل محاسبه آن به صورت زیر است:

الف ) محاسبه میانگین دراز مدت ( ) و انحراف استاندارد (SD) داده های بارندگی ماهانه  طی دوره ارزیابی در ایستگاه مورد نظر.

ب ) محاسبه شاخص رطوبت ماهانه (MI) که به صورت زیر تعریف شده است :

ج ) استخراج کمترین مقادیر شاخص رطوبت ماهانه در دوره ارزیابی و محاسبه مقادیر تجمعی آنها. دوره ارزیابی، دوره ای است که خشکسالی برای آن تعریف می شود و مثلاً می تواند جمع بارش ماهانه یک دوره شش ماهه باشد.

د ) برازش خط 0 رگراسیون بر کمترین مقادیر شاخص رطوبت تجمعی ماهانه با استفاده از اصل کمترین مربعات که معادله کلی آن به صورت زیر است :

در رابطه فوق  شاخص رطوبت تجمعی در ماه t ام، K تعداد ماه ها و a و b ثوابت معادله هستند. سپس، به خط برازش یافته بر کمترین مقادیر تجمعی شاخص رطوبتی عدد 4- نسبت داده و به عنوان خشکسالی بسیار شدید تلقی می شود. حد فاصل خط مربوط به خشکسالی بسیار شدید و قسمت بالای نمودار بوسیله سه خط دیگر به چهار قسمت مساوی تقسیم می شود. به این خطوط به ترتیب آستانه های 3- (خشکسالی شدید)، 2- (خشکسالی متوسط) و 1- (خشکسالی ضعیف) نسبت داده می شود.

هـ ) استخراج معادله خطوط برازش یافته بر چهار طبقه شدت خشکسالی، بطوری که مقادیر شدت خشکسالی نسبت داده شده به این خطوط را بتوان تعیین نمود. صورت کلی معادله خطوط به شکل زیر است :

که در این معادله  شدت خشکسالی ماه K ام می باشد. سهم نمایه رطوبتی (MI) برای هر ماه را می توان با قرار دادن K=I در معادله فوق تعیین نمود، آنچنان که :

و برای اولین ماه تحت بررسی  خواهد بود. بنابراین :

در ماههای متوالی به یک مقدار منفی از نمایه رطوبتی نیاز است تا دوره خشک موجود با شدت خشکسالی معین حفظ شود. بنابراین، برای همه ماههایی که در پی ماه خشک اولیه قرار می گیرند لحاظ نمودن یک عبارت اضافی در معادله ( ) ضروری است. معادله خط حاصل را می توان به صورت زیر بیان نمود که :

که در معادله فوق  و  و c ثابت معادله است. نهایتاً شدت خشکسالی برای هر ماه یک دوره K ماهه (دوره ارزیابی) از معادله :

و برای کل دوره ارزیابی از رابطه :

بدست می آید. طبقات مختلف این شاخص در جدول شماره 3 درج شده است.

* شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI)20 :این شاخص در سال 1993 توسط مک کی21 و همکاران به منظور پایش خشکسالی ها ابداع گردید. به تجربه ثابت شده است که توزیع احتمال بارش در یک ایستگاه غالباً از تابع توزیع احتمال گاما پیروی می کند. تابع چگالی احتمال این توزیع بصورت زیر است :

که در این رابطه X مقدار بارندگی (متغییر)  پارامتر شکل،  پارامتر مقیاس توزیع و  تابع گاما است که رابطه آن بصورت زیر است :

ضرایب  و  بهینه نیز از طریق روابط زیر حساب می شود :

که در آن :                                                                                              

که n تعداد مشاهدات بارش می باشد.

برای محاسبه شاخص SPI ابتدا یک توزیع گاما با پارامترهای محاسبه شده به اطلاعات بارش هر ایستگاه برازش داده می شود. پارامترهای  و  برای هر سری بارش باید بطور جداگانه محاسبه شود. در محاسبه شاخص SPI از تابع توزیع احتمال تجمعی استفاده می شود که احتمال تجمعی از رابطه زیر محاسبه می گردد.

 

گام بعدی در محاسبه SPI، انتقال احتمال تجمعی از توزیع گامای بدست آمده به توزیع نرمال استاندارد تجمعی با میانگین صفر و انحراف از معیار یک می باشد. در واقع SPI عبارت است از متغییری از تابع توزیع نرمال استاندارد که مقدار احتمال تجمعی آن با مقدار احتمال تجمعی متغییر مورد نظر از تابع توزیع گامای بدست آمده مساوی باشد. بهترین حالت انتقال یک متغییر از یک توزیع آماری به توزیع آماری دیگر، انتقال هم احتمال می باشد که در آن احتمال های کمتر یا مساوی دو متغییر از دو توزیع برابر با هم فرض می شوند. چگونگی تعیین شاخص SPI در طرح زیر نشان داده شده است.

 

طرح 1 : چگونگی تعیین شاخص SPI

 

چون تابع گاما برای x=0 (بارندگی صفر ملی متر) تعریف نشده است و توزیع بارش ممکن است دارای مقادیر صفر باشد، احتمال تجمعی کل که دربرگیرنده مقادیر صفر نیر باشد از رابطه زیر بدست می آید :

که q احتمال صفر بودن مقدار بارندگی و P=1-q می باشد اگر m تعداد داده های بارندگی صفر در سری زمانی n تایی باشد آنگاه، q از رابطه زیر بدست می آید :

پس از محاسبه احتمال تجمعی کل، H(x) ، مقدار متغییر تصادفی نرمال استاندارد هم احتمال با احتمال مذکور که دارای میانگین صفر و انحراف معیار یک است محاسبه می گردد. این مقدار همان شاخص SPI است.

روابط زیر مقادیر Z یا SPI را روی مقادیر H(x)  ارایه می دهد :

که :                                                                                     

و برای 0.5

که :                                                                                   

ثابت های معادلات فوق الذکر عبارتند از :

                                                                             

                                                                               

                                                                            

طبقات مختلف SPI در جدول شماره 3 نشان داده شده است.

* شاخص بارش مؤثر (EPI)22:در این روش برای کمی سازی خشکسالی بایستی مراحل زیر را برای هر ایستگاه انجام داد.

الف ) محاسبه بارش مؤثر روزانه (EP)23 

بارش مؤثر تابعی است از افت تأثیر بارندگی بر منابع آب با گذشت زمان و از رابطه زیر محاسبه می شود :

که i دوره تجمعی فرضی (دوره 365 روزه) بارش m روز قبل با احتساب روز i و n شماره روزها از آغاز است واضح است که بارش موخر اثر بیشتر و بارش های مقدم اثر کمتری روی آورد آبی منطقه دارند.

ب ) میانگین بارشی مؤثر روزانه (MEP)24          

میانگین بارشی مؤثر روزانه در حقیقت، نرمال بارش مؤثر روزانه برای هر روز تقویمی است. این شاخص ویژگی های اقلیم شناسی آورد آبی را در یک مکان معین نشان می دهد.

ج ) محاسبه انحراف EP از MEP (DEP) :

اضافه آب        DEP+

 

کمبود آب        DEP-

اختلاف EP از EMP نشانگر اضافه (EP>MEP) و یا کمبود (EP< شود می محاسبه زیر رابطه از و باشد معین مکان روز یک در آب>

DEP = EP – MEP

د ) تعیین دوره های خشک، دوره های مرطوب و دوره های تجمیع واقعی :

این سه اصطلاح به صورت زیر تعریف می شود :

دوره خشک : دوره ای است با مقادیر منفی متوالی DEP

دوره مرطوب : دوره ای است با مقادیر مثبت متوالی DEP

و دوره تجمیع واقعی : این دوره از جمع دوره تجمیع فرضی (i) و دوره خشک یا تر (j) بدست می آید :

i + j – 1 = 365 + j -1 = دوره تجمیع واقعی

فرضاً اگر تا تاریخ 15 فروردین به مدت 15 روز مقدار DEP منفی و بعد به مدت 5 روز مثبت باشد. دوره خشک مرطوب به ترتیب 15 و 5، و دوره تجمع واقعی برای دوره خشک و مرطوب به ترتیب برابر است با :

365 + 15 – 1 = 379 = دوره تجمیع واقعی برای دوره خشک

365 + 5 – 1 = 396 = دوره تجمیع برای دوره مرطوب

هـ ) محاسبه بارش مؤثر با توجه به دوره تجمیع واقعی :

پس از مشخص نمودن دوره های تجمیع واقعی، محاسبات بارش مؤثر مجدداً طی این دوره ها تکرار می شود. مقدار بارش مؤثر برای اولین روز هر دوره خشک یا مرطوب با مقدار بارش مؤثر محاسبه شده با دوره تجمیع فرضی 365 روزه برابر است : زیرا در اولین روز هر دوره خشک یا تر مقدار j = 1 است و داریم :

i + j – 1 = 365 + 1 – 1 = 365 = دوره تجمیع واقعی

با این حال، برای روز دوم هر دوره خشک یا مرطوب، دوره تجمیع واقعی برابر 366  خواهد بود و الی آخر. با در نظر گرفتن دوره تجمیع واقعی، رابطه  به صورت زیر قابل بازنویسی است :

و ) تعیین منابع آب قابل دسترس (AWR)25  

پس از اعمال ضریب  در رابطه بارش مؤثر با توجه به دوره تجمیع واقعی ( ) و تقسیم آن بر مجموع ضرایب، بارش مؤثر به بارش یک روزه تبدیل می شود که اصطلاحاً منابع آب قابل دسترس نامیده و از رابطه زیر محاسبه می شود :

که در آن  منابع آب قابل دسترس طی دوره تجمیع واقعی است.

در مرحله بعد، میانگین (M) و انحراف معیار (SD) منابع آب قابل دسترس برای هر شماره روز سال محاسبه می شود.

ز ) محاسبه شاخص بارش مؤثر (EPI)26 

شاخص EPI از رابطه زیر محاسبه می شود :

که در آن،  شاخص بارش مؤثر طی دوره تجمیع واقعی،  منابع آب قابل دسترس طی دوره تجمیع واقعی،  میانگین منابع آب قابل دسترس در شماره روز معینی از سال،  انحراف استاندارد منابع آب قابل دسترس در شماره روز معینی از سال و i + j – 1 دوره تجمیع واقعی است. طبقات مختلف شاخص EPI در جدول شماره 3 ذکر شده است.

پی نوشت ها :

1 – yevjevich                         2 – Marcovich

3 - Gibbs and Maher              4 – Palmer  5 – Mckee                              6 - Henrigues and Santos

7 - Dalezios and et al             8 - Hong and et al

10 - Run Test

11 – Correlogram

12 -  Standard Index of Annual Precepitation.

13 -  Percent of Normal Precpitation Index.

14 - Deciles of precipitation Index

15 - Gibbs and Maher

16 - Rainfall Anomaly Index.

17 – Rooy.

18 - Bahlme and Mooley Drought Index.

19 - Bahlme and Mooley.

20 - Standard ized precipitation Index.

21 – Mekee.

22 - Effective Precipitation Index.

23 - Effective Precipitation.

24 - Mean of Effective Precipitation.

25 - Available Water Resources.

26 - Effective Precipitation Index.

جدول 1 : شاخص های خشکسالی مورد بررسی :

 

ردیف

عنوان شاخص

نماد شاخص

فاکتور مورد استفاده

واحد زمانی ارزیابی

پیشنهاد دهنده اولیه

1

معیار بارندگی سالانه

SIAP

بارندگی

سالیانه

خلیلی (1370)

2

درصد نرمال بارندگی

PNPI

بارندگی

ماهانه و سالیانه

______

3

دهک بارندگی

DPI

بارندگی

ماهانه و سالیانه

Gibbs and Maher (1967)

4

ناهنجاری بارندگی

RAI

بارندگی

ماهانه و سالیانه

Rooy (1965)

5

بالم و مولی

BMDI

بارندگی

ماهانه و سالیانه

Bahlme and Mooley (1980)

6

بارندگی استاندارد شده

SPI

بارندگی

3، 6، 12، 24، و 48 ماهه

Mckee (1993)

7

بارش مؤثر

EPI

بارندگی

روزانه

Byun and Wilhite (1999)

 

 

 

جدول 3 : رتبه بندی طبقات مختلف شاخص های خشکسالی مورد بررسی

 

طبقات شدت خشکسالی

ضریب طبقات مختلف شاخص ها

SIAP

PNPI

DPI

RAI

BMDI

SPI

EPI

نرمال

 (0.25-) تا +0.25

120% تا 80

%40-60

+0.3 تا (-0.3)

+1 تا (-1)

(-1)تا +1

 (-0.7)تا +0.7

خشکسالی ضعیف

 (-0.25) تا 0.25

%70-80

%30-40

(-0.3)  تا

  (-1.2)

 (-2) تا(-1)

*

*

خشکسالی متوسط

 (-0.84) تا (-0.52)

%55-70

%20-30

 (-1.2) تا

 (-2.1)

(3-)تا (-2)

-1.5 تا -1

-1.5 تا -.7

خشکسالی شدید

 (-1.28) تا0.84)-)

%40-55

%10-20

-2.1)تا(3-)

-4   تا -3

-2 تا -1.5

-2.5 تا -1.5

خشکسالی بسیار شدید

کمتر از -1.28

کمتر از %40

کمتر از %10

کمتر از -3

کمتر از -4

کمتر از -2

کمتر از -2.5

* تعریف نشده است.

بررسی عملکرد شاخص های خشکسالی هواشناسی در ارزیابی خشکسالی و پهنه بندی آن در استان قزوین

مقاله 8، دوره 12، شماره 27، زمستان 1391، صفحه 146-168

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1محمدحسین ناصرزاده ؛ 2اسماعیل احمدی

1استادیار گروه آب و هواشناسی دانشکده علوم جغرافیایی دانشگاه خوارزمی تهران

2کارشناس ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

خشک

خشکسالي در ديگر کشورهاي جهان

 

خشکسالي از پديده هاي مورد توجه دانشمندان در سطح دنياست. بررسی­های انجام شده در جهان نشان می­دهد که خشکسالی، از نظر فراوانی وقوع و همچنين ويژگی­هايی که داراست نسبت به ساير بلايای طبيعی اولويت داشته و مخاطره آميزتر است. لذا نيازمند توجه بيشتری در تصميم­گيری­های سياسی می­باشد(ويلهايت،1985).

سازمان ملل متحد هشدار داده است که اگر جهان به ميزان فعلي به مصرف آب ادامه دهد، تا سال 2025 بيش از دو ميليارد و 700 ميليون نفر در جهان با کمبود آب مواجه خواهند شد.گزارشي که به مناسبت "روز جهاني آب" 22 مارس سال گذشته منتشر شد، همچنين هشدار مي دهد که 2 ميليارد و 500 ميليون نفر ديگر نيز در نقاطي زندگي خواهند کرد که يافتن آب شيرين براي برطرف کردن نيازهاي روزمره دشوار خواهد بود.

براساس گزارش سازمان ملل در آينده اي نزديك ۳۱ كشور جهان با كمبود آب مواجه خواهند شد و نام ايران به عنوانيكي از بحراني ترين كشورهاي درگير كمبود آب در آينده برده مي شود. انتظار مي رود تا سال ۲۰۲۵ بيش از دو سوم جمعيت جهان در شرايط كمبود جدي آب قرار بگيرند ويك سوم بقيه در شرايط كميابي آب زندگي كنند. ۵۰ سال ديگر عربستان كاملاً از آب تهي خواهد شد.
طليعه بحران هم اينك در چين، آفريقا، هند، تايلند، مكزيك، مصر و ايران نمايان شده است. رودخانه هاي اصلي دنيا شامل نيل در مصر، گنگ در جنوب آسيا، رود خانه زرد چين و كلرادوي آمريكا به شدت تهديد مي شوند. حتي ۳۳ رودخانه اصلي انگليس اكنون كمتر ازيك سوم آب دارند. كاهش آب رود دانوب نيز به صنعت گردشگري و ماهي گيري صدمه زده است. تحقيقات سازمان ملل حاكي از آن است كه منابع قابل استفاده آب ايران از ۲۰۰ ميلياردمتر مكعب و در سال۱۹۹۰ به ۷۲۶ تا ۸۶۰ ميلياردمتر مكعب در سال ۲۰۲۵ كاهش خواهديافت.

در کشور ترکيه کوموسکو (1999) مقادير SPI را برای 40 ايستگاه که در 7 بخش اقليمی متفاوت قرار داشتند، در دوره آماری 1997-1940 و مقياسهای زمانی 3، 6، 12 و 24 ماهه محاسبه کرد. نتايج اين تحقيق نشان داد که در مقياسهای زمانی طولانی تر، دوره های خشک تکرار کمتری داشته و زمان بيشتری پايدار می مانند.

مک کي و همکارانش؛ (Mckee 1993) شاخص بارش استاندارد شده (SPI) را به منظور تعريف و پايش خشکسالي و تعيين کمبود بارش براي مقياس هاي زماني 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه توسعه دادند. مرکز ملي تعديل خشکسالي ايالت متحده به منظور پايش خشکسالي و شرايط ذخيره رطوبت خاک از شاخصSPI استفاده مي نمايد. داله زيوس و همکاران؛ (2000) براساس تحليل منحني هاي شدت، تداوم و فراواني خشکسالي؛ نقشه هاي هم شدت خشکسالي را براي يونان ترسيم کردند و نتيجه گرفتند که نواحي شمالي يونان نسبت به نواحي جنوبي آن از خشکسالي شديدترين برخوردار است.

هايس و همكاران (Hayes ، 1999) گمان دارند كه استفاده کنندگان از شاخص SPI در دنيا رو به افزايش است. در ترکيه و در اکثر کشورهاي قاره آفريقا از اين شاخص در پايش خشکسالي استفاده شده است، همچنين گروه هاي ديگري مانند مرکز آب وهوايي کلرادو(آمريکا)مرکز اقليم منطقه ي غرب (CCRW)و مرکز ملي کاهش خشکسالي در ايالات متحده از اين شاخص استفاده مي نمايند.  در ايران نيز نتايج حيدري ويزداني نشان مي دهد شاخص بارندگي استاندارد(SPI) درمقياس فصلي عملکرد بهتري نسبت به ديگر شاخص ها دارد، برتري شاخص SPI در تحقيقات لشني زند و تلوري (1384) و مقدسي و همکاران (1384) و اختري و همکاران (1385) مطابقت دارد. تام؛ (1966) پي برد که توزيع آماري گاما برازش خوبي با سري زماني اقليمي بارندگي دارد.

مرکز ملي تعديل خشکسالي ايالت متحده به منظور پايش خشکسالي و شرايط ذخيره رطوبت خاک از شاخص بارش استاندارد شده استفاده مي نمايد (3NDMSَ، ۱۹۹۵). هنريکوس و سانتوز (۱۹۹۸Henriques, و. Santos) به منظور تحليل خشکسالي هاي پرتغال، ازيک مدل توزيع منطقه اي خشکسالي استفاده کردند و نقشه هاي پهنه بندي خشکسالي و منحني هاي شدت، مساحت- فراواني خشکسالي را ترسيم کردند. بنجامين و ساندرز (.Benjamin وSaunders ۲۰۰۲) رابطه فراواني و تداوم خشکسالي هاي اروپا را در مقياس هاي زماني مختلف مطالعه کرد و نتيجه گرفت که در مقياس زماني کوتاه مدت فراواني خشکسالي و در مقياس زماني درازمدت تداوم خشکسالي ها بيشتر است. داله زيوس و همکاران؛ (۲۰۰۰Dalezios) براساس تحليل منحني هاي شدت، تداوم و فراواني خشکسالي؛ نقشه هاي هم شدت خشکسالي را براي يونان ترسيم کردند و نتيجه گرفتند که نواحي شمالي يونان نسبت به نواحي جنوبي آن از خشکسالي شديدتري برخوردار است. هانگ بيان داشت يک شاخص خشکسالي زماني مفيد است که بتواند ارزيابي کمي، ساده و روشني از خصوصيات اصلي خشکسالي يعني تداوم، شدت، فراواني و سطح درگير با خشکسالي ارائه دهد (هانگ و هيز، ۲۰۰۱ Hong  و Hayes).

Hong Wu و همكاران (2001)، سه شاخص خشكسالي  بارندگي استاندارد شده،  Z چيني و ZSI را در چهار ناحيه در كشور چين كه شرايط خشك تا مرطوب را داشتند با استفاده از ۴۸سال آمار بارندگي (1998 تا 1951) و دوره هاي 1، 3، 6، 9 و12 ماهه ارزيابي كردند. در اين تحقيق شاخص SPI مبنا قرار داده شد و ساير شاخص ها و عكس العمل آنها در سال هاي خشك و تر نسبت به اين شاخص ارزيابي گرديد. براي اين بررسي از همبستگي خطي بين مقادير اين شاخص ها با SPI استفاده شد. اين همبستگي بين مقاديرSPI وCZI بيانگر اين است كه SPI وCZI معمولاً رابطه خوبي در مقياس هاي زماني مختلف، بجز در مقياس زماني ۳ ماهه و در شرايط بسيار خشك از خود نشان مي دهد.  در مجموع نتايج تحقيق فوق نشان داد كه،‌‌ اين شاخص ها توانايي خوبي براي پايش خشكسالي در مقياس هاي زماني مختلف دارد. برتري ZSI و  CZIنسبت به SPI از اين بابت است كه اين دو شاخص، بر خلاف  SPI نواقص آماري را در بين سري داده ها قبول مي كند و محاسبات ساده تري دارد. از طرف ديگر CZI نسبت به كمبود بارندگي و شرايط خشكسالي از دو شاخص ديگر عكس العمل بيشتري را نشان مي دهد و مقادير منفي بزرگتري را نسبت به بقيه ارائه مي نمايد. در صورتي كه ZSI براي خشكسالي هاي شديد قابليت زيادي را از خود نشان نداد.

 آنچه قابل توجه است در اكثر كشورها زماني پديده خشكسالي مورد توجه واقع مي‌شود كه به شدت،يعني نزديك به بحران، حادث شده باشد(Wilhite,1997). از نظر وي تدوين برنامه جامع براي مقابله با خشكسالي را با مد نظر قراردادن مديريت بحران و مديريت ريسك امكان‌پذير مي‌‌داند كه خود ازيك فرآيند چرخه‌اي برخوردار است.

 تجارب موفق کشورهاي ديگر در ارتباط با خشکسالي
پاکستان، اين کشور 5/18 ميليون هکتار اراضي کشت آبي را دارد و مقام چهارم جهان است و از سيستم هاي آبياري بسيار پيشرفته هم استفاده مي نمايد. اجراي برنامه مديريت آب در مزرعه با کمک مؤسسه بين المللي توسعه (USAID -1976 )بهبود و نوسازي کانالها- تسطيح ليزري اراضي- ترويج فن آوريها و حفاظت منابع آب (خاک بدون خاک ورزي) – ايجاد مزارع نمونه- توسعه آموزش نيرو را پيگيري مي كند.

کشور چين،10 درصد اراضي جهان را دارا ميباشد. غذاي 22 درصد جمعيت جهان را تأمين مي نمايد. حمايت و صرفه جويي در آب دو چيز اساسي است.چين جهت صرفه جويي از امکانات زير بهره مي گيرد:

 1- سازه اي :آبهاي سطحي و سيلابي، مخزني، حفر چاه، ساماندهي اراضي زراعي در قطعات، پوشش کانال هاي انتقال آب وتسطيح دقيق

2- اقدامات زراعي: عدم خاک ورزي در فصول خشک، شخم عميق فصل باران، بهبود حاصلخيزي خاک،  استفاده از مالچ آلي، اصلاح بذور و تهيه بذر مقاوم به خشکي، بهبود مديريت آب

کشور مصر،کل کشور 8/5 ميليون هکتار مي باشد که 90 درصد از رودخانه نيل و مابقي آب زيرزميني تامين مي شود. براي جبران کمبود آب در زمان خشکسالي- بهبود مديريت آب، تسطيح اراضي، کاهش سطح زيرکشت  اتخاذ سياست مشارکتي را پيش گرفته است. پس مشخص مي شود در دنيا برروي کمبود آب وخشکسا لي برنامه هاي منظم ديده شده است .

 قدرتي و داداشي (1387)سياست هاي پيشنهادي سازمان ملل در بخش آب در خاورميانه - غرب آسيا(CGO 2000)  و تجارب دو كشور پاكستان و چين را براي ايران مفيد مي دانند:

1-  حفاظت منابع آب هاي زيرزميني

  2- اثر تاثير بهره وري مصرف آب از کنترل در مصرف آب غير قانوني

 3- کنترل آلودگي

 4- بکارگيري مقررات سخت گيرانه

 5 - افزايش بهره وري در سيستم هاي توزيع و کانال

 6- تدوين حمايت مالي- حمايت و تشويق مشارکت مردمي- آموزش در روش مصرف

شاخصهای خشکسالی

 

شاخصهاي خشکسالي

 

بارندگي به عنوان بي ثبات ترين متغير اقليمي در مناطق خشک و نيمه خشک است که تغييرات آن به طور مستقيم در رطوبت خاک، جريان هاي سطحي و زيرزميني انعکاس مييابد. به همين دليل بارش اولين عاملي است که مي تواند در بررسي خشکسالي به ويژه خشکسالي هواشناسي مورد توجه قرار گيرد(نوحي و عسگري، ۱۳۸۴)

قطره ساماني و همكاران (1387) برخي از  شاخصهاي هواشناسي را مرور كرددند:

1-شاخص شدت خشکسالي پالمر  PDSI: Palmer Drought Severty Index

اين شاخص در سال 1965 توسط Palmer ابداع شد و مفهوم اساسي آن بر اساس دما و بارش و همچنين رطوبت خاك استوار مي باشد. اين شاخص در مقياس زماني ماهيانه به كار مي رود و فاكتور هاي اساسي مورد نياز جهت محا سبه اين شاخص شامل دما، بارش، رطوبت خاك و تبخير و تعرق طي محا سبه فرمول ها فراوان و نسبتاً پيچيده مي باشد.

2- شاخص ذخيره آب سطحي ( SWSI: Surface Water Supply Index )

اين شاخص در سال 1982 توسط Shafer و Dezman ارائه شد.و مفهوم اصلي آن همان مفهوم شاخص پالمر است با اين تفاوت كه در اين شاخص ذخيره آب موجود در برف مورد توجه و تاًكيد قرار گرفته شده است. اين شاخص نيز براي مقياس زماني ماهيانه به كار مي رود و فاكتورهاي اساسي هواشناسي و اقليمي مورد استفاده آن بارش و پوشش برف مي باشد.

3- شاخص درصدي از نرمال ( PN: Percent of Normal )

اين شاخص در سال 1994 توسط Willeke و همكارانش ارائه شد و مفهوم اساسي آن تقسيم  بارش واقعي بر بارش نرمال مي باشد و تنها فاكتور مورد نياز جهت محاسبه آن بارش مي باشد و همچنين در مقياس زماني ماهيانه به كار برده مي شود.

4-شاخص دهك ها(Deciles):

اين شاخص در سال 1967 توسط Gibbs و Maher ارائه شد .اين شاخص اساساً از تقسيم توزيع احتمال وقوع آمار ثبت شده درازمدت بارش بر بخشي از هريك از ده درصد توزيع به دست مي آيد .تنها فاكتور مؤثر در محاسبه اين شاخص بارش مي باشد و مقياس زماني مورد استفاده دراين شاخص نيز مقياس ماهيانه مي باشد.

5- شاخص بارش استاندارد ( SPI: Standardized Percipitation Index)

اين شاخص در سال 1995 توسط Mckee و همكارانش ارائه شد .اين شاخص بر اساس تفاوت بارش از ميانگين براييك مقياس زماني مشخص و سپس تقسيم آن بر انحراف معيار به دست مي آيد وتنها فاكتور مؤثر در محاسبه اين شاخص عنصر بارندگي مي باشد .اين شاخص را مي توان در مقياس هاي زماني3-6-12-24 و48 ماهه محاسبه كرد.

ويژگي ديگر شاخص  SPI اين است كه براساس آن روش مي توان آستانه ي خشكسالي را براي هر  دورهي زماني تعيين كرد.  بنابراين بر اساس اين شاخص علاوه بر محاسبه ي شدت خشكسالي، مدت آن را نيز مي توانيم تعيين نماييم.  شاخص بارش استاندارد شده بر اساس احتمال بارش براي هر بازه ي زماني مي باشد. و به منظور هشدار اوليه و پايش شدت خشكسالي اهميت زيادي دارد. اين شاخص براي كمي نمودن كمبود بارش در بازه هاي زماني چندگانه طراحي شده است(بذرافشان،1381).

6- شاخص رطوبت محصول(CMI: Crop Moisture Index )

اين شاخص در سال 1968 توسط Palmer ابداع شد. مفهوم اين شاخص براساس ميانگين دما و مجموع بارش هر هفته دريك تقسيم اقليمي نسبت به مقاديرCMI هفته قبل استوار است و با توجه به زمان و مكان داراي ضرائب وزني مي باشد. فاكتورهاي اساسي مورد استفاده در اين شاخص دما و بارش مي باشد و در مقياس زماني هفتگي به كار مي رود.

7- شاخص خشکسالي رطوبت خاک  SMDI: Soil Moisture Drouyht Index

اين شاخص در سال 1994 توسط Hollinger و همكارانش ارائه شد. اين شاخص بر مبناي مجموع رطوبت خاك بطور روزانه براييك سال استوار است و تنها فاكتور اقليمي مورد استفاده در اين شاخص رطوبت خاك مي باشد. اين شاخص در مقياس هاي سالانه به كار مي رود.

8- شاخص خشكسالي محصول-ويژه(CSDI: Crop Specific Drought Index )

اين شاخص در سال 1993 توسط Meyer وهمكارانش ارائه شد سپس در سال 1995 مجدداً توسط Meyer  و Hubbard اصلاح شد.اين شاخص پس از شاخص رطوبت محصول (CMI) ارائه شد. مفهوم اساسي اين شاخص، مجموع ارقام محاسبه شده تبخير وتعرق وتقسيم آن برتبخير وتعرقي كه ممكن است در طول دوره رشديك محصول ويژه اتفاق افتاده باشد. مهم ترين فاكتور اقليمي كه در اين شاخص بكار مي رود تبخير وتعرق مي باشد و در مقياس زماني فصلي از اين شاخص استفاده مي شود.

9- شاخص بارش سراسريياکلي (RI: National Rain Fall Index )

اين شاخص در سال 1994 توسط Gommes و Petrassi عرضه شد .اين شاخص بر اساس الگوها ونابهنجاري هاي بارش دريك مقياس قاره اي استوار مي باشد و تنها فاكتور مؤثر در آن بارش مي باشد و در دو مقياس زماني سال و قرن بكار برده مي شود.

10- شاخص نابهنجاري يا بي نظمي بارش (RAI: Rain Fall AnomalyIndex)

اين شاخص در سال 1965 توسط Rooy عرضه شد .اين شاخص براساس محاسبه بارش مقايسه شده با ارقام تصادفي از3- تا 3+ بدست مي آيد بطوري كه به بي نظمي هاي بارش 10 كرانه اختصاص داده شده است .تنها عامل مؤثر در محاسبه اين شاخص، بارش مي باشد. در ضمن اين شاخص در دو مقياس زماني ماهانه و سالانه بكار برده مي شود.

11- شاخص خشکسالي احيائي (RDI: Reclamination Drought Index)

اين شاخص در سال 1996 توسط Weghorst ارائه شد. اين شاخص شبيه به شاخص ذخيره آب سطحي مي باشد و براساس فاكتورهاي اقليمي وهواشناسي، سطح آب رودخانه، بارش برف، جريانات سطحي، ذخائر آب و همچنين دما محاسبه مي شود و در مقياس زماني ماهانه بكار مي رود.

12- شاخص بارش مؤثر (ERI: Effective Rain Fall Index)

اين شاخص در سال 1999 توسط Wilhit وByun  بعنوان جديدترين شاخص خشكسالي در سال هاي اخير ارائه گرديد و اين شاخص براساس تحليل هاي كمي از بارش مؤثر روزانه استوار است بنابراين تنها عامل مؤثر در آن بارش بوده و مقياس زماني آن روزانه مي باشد.

ميانگين SPI در مقياس زماني دريك موقعيت صفر خواهد بود و انحراف معيار آن برابريك مي باشد، اين يك مزيت است زيرا SPI نرمال شده است. بنابراين اقليم هاي خشك تر و مرطوب تر مي توانند به همان روش نشان داده شوند. علاوه بر دوره هاي خشكسالي، دوره هاي ترسالي هم به وسيله نمايه SPI بررسي مي شود.يك حادثه خشكسالي هر زماني كه SPI به طور مداوم منفي باشد و شدت آن به ارقام 1-يا كمتر برسد، اتفاق مي افتد. اين حادثه، زماني كه SPI به مقادير مثبت برگردد تمام مي شود. بنابراين حادثه خشكسالي داراييك دوره زماني مي باشد كه به وسيله شروع و خاتمه آن تعريف مي شود و شدت آن براي هر ماه تا زماني كه حادثه تداوم دارد محاسبه مي شود (نوريان و همكاران، 1381).

چون بارش داراي چولگي است بهترين روش برازش داده هاي بارندگي ايستگاه ها با توزيع هاي مختلف و انتخاب مناسب ترين توزيع است(حجازي زاده وهمكاران، 1382).

ليست برخي از شاخصهاي خشكسالي(پورمحمدي و همكاران 1387)

نام شاخص

علامت اختصاري

ارائه دهنده

سال ارائه

مقياس زماني

فاكتورهاي مؤثر در تعيين شاخص

شاخص شدت خشكسالي پالمر

PDSI

Palmer

1965

ماهيانه

دما-بارش-رواناب-تبخيروتعرق-رطوبت خاك

شاخص ذخيره آب سطحي

SWSI

Shafer

Decman

1982

ماهيانه

بارش وپوشش برف

شاخص درصدي از نرمال

PN

Willeke

1994

ماهيانه

بارش

شاخص دهكها

Deciles

Gibbs

Maher

1967

ماهيانه

بارش

شاخص بارش استاندارد

SPI

Mckee

1995

3-6-12-24-48 ماهه

بارش

شاخص رطوبت محصول

CMI

Palmer

1968

هفتگي

بارش ودما

شاخص خشكسالي رطوبت خاك

SMDI

Hollinger

1994

سالانه

رطوبت خاك

شاخص خشكسالي محصول ويژه

CSDI

Meyer

1993

فصلي

تبخير

شاخص بارش كلييا سراسري

RI

Gommes

Petrassi

1994

قرن وسال

بارش

شاخص نابهنجاري وبي نظمي بارش

RAI

Rooy

1965

ماهانه وسالانه

بارش

شاخص خشكسالي احيائي

RDI

Weghorst

1996

ماهيانه

سطح آب رودخانه-بارش برف-جريانات سطحي-ذخائر آب ودما

شاخص بارش مؤثر

ERI

Wilhite

Byum

1999

سالانه وروزانه

بارش روزانه

شاخص خشکسالي اجمالي

RDI

Mckee

2004

سالانه

تبخير و تعرق و بارندگي

 

در ايران و جهان تجربيات مختلفي در مورد شاخصهاي خشكسالي وجود دارد:

مک کي و همکارانش؛ (Mckee 1993) شاخص بارش استاندارد شده (SPI) را به منظور تعريف و پايش خشکسالي و تعيين کمبود بارش براي مقياس هاي زماني 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه توسعه دادند. مرکز ملي تعديل خشکسالي ايالت متحده به منظور پايش خشکسالي و شرايط ذخيره رطوبت خاک از شاخصSPI استفاده مي نمايد. داله زيوس و همکاران؛ (2000) براساس تحليل منحني هاي شدت، تداوم و فراواني خشکسالي؛ نقشه هاي هم شدت خشکسالي را براييونان ترسيم کردند و نتيجه گرفتند که نواحي شمالييونان نسبت به نواحي جنوبي آن از خشکسالي شديدترين برخوردار است.

هايس و همكاران (Hayes ، 1999) گمان دارند كه استفاده کنندگان از شاخص SPI در دنيا رو به افزايش است. در ترکيه و در اکثر کشورهاي قاره آفريقا از اين شاخص در پايش خشکسالي استفاده شده است، همچنين گروه هاي ديگري مانند مرکز آب وهوايي کلرادو(آمريکا)مرکز اقليم منطقه ي غرب (CCRW)و مرکز ملي کاهش خشکسالي در ايالات متحده از اين شاخص استفاده مي نمايند.  در ايران نيز نتايج حيدري ويزداني نشان مي دهد شاخص بارندگي استاندارد(SPI) درمقياس فصلي عملکرد بهتري نسبت به ديگر شاخص ها دارد، برتري شاخص SPI در تحقيقات لشني زند و تلوري (1384) و مقدسي و همکاران (1384) و اختري و همکاران (1385) مطابقت دارد. تام؛ (1966) پي برد که توزيع آماري گاما برازش خوبي با سري زماني اقليمي بارندگي دارد.

مرکز ملي تعديل خشکسالي ايالت متحده به منظور پايش خشکسالي و شرايط ذخيره رطوبت خاک از شاخص بارش استاندارد شده استفاده مي نمايد (3NDMSَ، ۱۹۹۵). هنريکوس و سانتوز (۱۹۹۸Henriques, و. Santos) به منظور تحليل خشکسالي هاي پرتغال، ازيک مدل توزيع منطقه اي خشکسالي استفاده کردند و نقشه هاي پهنه بندي خشکسالي و منحني هاي شدت، مساحت- فراواني خشکسالي را ترسيم کردند. بنجامين و ساندرز (.Benjamin وSaunders ۲۰۰۲) رابطه فراواني و تداوم خشکسالي هاي اروپا را در مقياس هاي زماني مختلف مطالعه کرد و نتيجه گرفت که در مقياس زماني کوتاه مدت فراواني خشکسالي و در مقياس زماني درازمدت تداوم خشکسالي ها بيشتر است. داله زيوس و همکاران؛ (۲۰۰۰Dalezios) براساس تحليل منحني هاي شدت، تداوم و فراواني خشکسالي؛ نقشه هاي هم شدت خشکسالي را براييونان ترسيم کردند و نتيجه گرفتند که نواحي شمالي يونان نسبت به نواحي جنوبي آن از خشکسالي شديدتري برخوردار است. هانگ بيان داشتيک شاخص خشکسالي زماني مفيد است که بتواند ارزيابي کمي، ساده و روشني از خصوصيات اصلي خشکسالييعني تداوم، شدت، فراواني و سطح درگير با خشکسالي ارائه دهد (هانگ و هيز، ۲۰۰۱ Hong  و Hayes).

Hong Wu و همكاران (2001)، سه شاخص خشكسالي  بارندگي استاندارد شده،  Z چيني و ZSI را در چهار ناحيه در كشور چين كه شرايط خشك تا مرطوب را داشتند با استفاده از ۴۸سال آمار بارندگي (1998 تا 1951) و دوره هاي 1، 3، 6، 9 و12 ماهه ارزيابي كردند. در اين تحقيق شاخص SPI مبنا قرار داده شد و ساير شاخص ها و عكس العمل آنها در سال هاي خشك و تر نسبت به اين شاخص ارزيابي گرديد. براي اين بررسي از همبستگي خطي بين مقادير اين شاخص ها با SPI استفاده شد. اين همبستگي بين مقاديرSPI وCZI بيانگر اين است كه SPI وCZI معمولاً رابطه خوبي در مقياس هاي زماني مختلف، بجز در مقياس زماني ۳ ماهه و در شرايط بسيار خشك از خود نشان مي دهد.  در مجموع نتايج تحقيق فوق نشان داد كه،‌‌ اين شاخص ها توانايي خوبي براي پايش خشكسالي در مقياس هاي زماني مختلف دارد. برتري ZSI و  CZIنسبت به SPI از اين بابت است كه اين دو شاخص، بر خلاف  SPI نواقص آماري را در بين سري داده ها قبول مي كند و محاسبات ساده تري دارد. از طرف ديگر CZI نسبت به كمبود بارندگي و شرايط خشكسالي از دو شاخص ديگر عكس العمل بيشتري را نشان مي دهد و مقادير منفي بزرگتري را نسبت به بقيه ارائه مي نمايد. در صورتي كه ZSI براي خشكسالي هاي شديد قابليت زيادي را از خود نشان نداد.

قطره ساماني در سال 1379 روند خشكسالي ها و ترسالي هاي استان چهارمحال و بختياري را با استفاده از دهكها بررسي و دوره و روند خاصي نتوانست در ميان آنها پيدا كند و با توجه به دهك اول، دوم و سوم نشان داد كه از شرق به غرب و همچنين از شمال به جنوب تعداد دوره هاي خشك كاهش يافته است.

حسني ها و صالحي در سال 1379 وضعيت دوره هاي خشك و روند آن را در استان زنجان بر اساس چهار نمايه آماري درصد بارش ميانگين، انحراف از ميانگين، كلاسه بندي بارش و توزيع استاندارد مشخص و توصيف كرده اند.

خليلي و بذرافشان در سال 1382 به مطالعه برخي نمايه هاي خشكسالي و هواشناسي در چند نمونه اقليمي پرداختند و به اين نتيجه رسيدند كه نمايه هاي دهكهاي بارندگي و نمايه معيار بارندگي سالانه بهترين كاربرد را براي ارزيابي خشكسالي هاي هواشناسي ايران دارند.

از معايب شاخص استاندارد شده بارش عدم محاسبه در ماهاي فاقد بارش است. كه در برخي از ماه هاي موجود در ايستگاه ها داراي بارش نباشند شاخص بارش استاندارد شده قادر به تجزيه و تحليل داده ها و تعيين وضعيت ترسالي و خشكسالي در كل دوره در همان ماه را ندارد. اين مشكل توسط بذرافشان (1381) و محسني ساروي و همكاران (1383) نيز ذكر شده است.

شاخص احيائي خشكي يا RDI  شدت و مدت خشکسالي را نشان مي دهد و جهت پيش بيني خشکسالي استفاده مي شود. در اين شاخص ميزان آب حوضه آبخيز همراه با درجه حرارت، بارندگي، يخ، جريان آب و ميزان ذخيره آب  مورد استفاده قرار مي گيرد.اين شاخص دما و تبخير را نيز در نظر دارد و براي هر حوضه به طور جداگانه مورد استفاده واقع مي شود( حيدري شريف آباد،1383)

حميديان پور و خالدي (1384) به منظور بررسي ويژگي هاي خشکسالي و تحليل دوره هاي آن و همچنين ارتباط بين خشکسالي هاي اقليمي و هيدرولوژيک در منطقه دشت مشهد از داده هاي بارش سال هاي 53 تا 83 و آبدهي رودخانه هاي منطقه و داده هاي سطح ايستابي آبهاي زيرزميني منطقه در همين دوره استفاده نموده است.

براي مطالعه پديده خشكسالي وجود داده هاي مناسب و طولاني مدت پارامترهاي اقليمي و هيدرولوژيكي بسيار ضروري است. بدون وجود اين داده ها امكان مطالعه در اين زمينه ميسر نمي گردد. بارندگي اصلي ترين عاملي است كه ايجاد، گسترش و دوام خشكسالي ها را كنترل مي كند، اما تبخير و تعرق مهمترين پارامتر اقليمي است كه مي تواند رفتارهاي خشكسالي را در هر منطقه اي بيان نمايد. اما مشكلاتي كه بر سر را محاسبه تبخير و تعرق در طي تاريخ وجود داشته است موجب شده است كه بارندگي به عنوان مناسبترين و قابل دسترس ترين پارامتر اقليمي براي ساخت و محاسبه شاخص هاي خشكسالي شناخته شود. در واقع شاخص هائي كه تنها بر پايه داده هاي بارندگي استوار مي باشند در مقايسه با شاخص هاي پيچيده تر هيدرولوژيكي نتيجه بهتري مي دهند(Oladipio, 1985). از ميان شاخص هائي كه بر اساس استفاده از پارامتر بارندگي استوار مي باشند، شاخص بارندگي استاندارد (Standardized Precipitation Index, SPI)، و شاخص دهكها (Deciles) از اعتبار و دقت بسيار مناسبي بر خوردار هستند و مورد پذيرش جوامع علمي و كاربران قرار گرفته اند. در اين مطالعه نيز از شاخص SPI به جهت اعتبار خاصي كه در نزد متخصصين پيدا كرده است براي بررسي پديده خشكسالي در اين تحقيق بهره گرفته شده است.

 

شاخص هه-نمایه ها

 

انواع خشکسالي

 

از نظر برخي محققان خشكسالي به 6 دسته كلي هواشناسي، آب و هوا شناسي،جوي،كشاورزي، آب شناسي و مديريت آب تقسيم مي‌شود (Wilhite & Glantz, 1985).  از ديگر عوامل تنوع تعاريف خشکسالي، تنوع نياز ها وزمينه ي کاري محققان مي باشد. ازاين نظر خشکسالي رامي توان از ديدگاه هاي هواشناسي، کشاورزي وهيدرولوژيک، مورد بررسي قرار داد.، درنتيجه تعريفي که دريک تحليل از خشکسالي ارائه مي شود، بايد متناسب با شرايط اقليم، نوع منابع ومقدار ذخايرآب، مصارف آب، نيازها و زمينه تحقيق محقق باشد( وفا خواه، 1379).

خشكسالي بنا به ماهيت اثر مختلفي كه بر منابع و بخشهاي مختلف از جمله بر كشاورزي و منابع طبيعي خصوصاً منابع آب مي گذارد، توسط متخصصين به انواع خشكسالي هواشناسي، خشكسالي هيدرولوژي، خشكسالي كشاورزي و خشكسالي اقتصادي-اجتماعي طبقه بندي شده است (بري ابرقويي و همكاران، 1382).

ويلهايت و گلانتز(Wilhite & Glantz ، 1985)، خشکساليها را به چهار دسته خشکسالي هواشناسي، خشکسالي کشاورزي، هيدرولوژي و اقتصادي- اجتماعي طبقه بندي نمودند. خشکسالي هواشناسي زماني رخ مي دهد که بارندگي ساليانه يا هر بازه زماني معين (مثلاً ماهانه يا فصلي) کمتر از ميانگين دراز مدت آن باشد. ادامه خشکسالي هواشناسي به مدت طولاني سبب يروز خشکسالي هيدرولوژي مي شود که در اين نوع خشکسالي، سطح آب رودخانه ها، مخازن آب، درياچه ها و آبهاي زيرزميني به پايينتر از ميانگين دراز مدت افت مي کند. خشکسالي کشاورزي نيز زماني آغاز مي شود که مقدار  رطوبت موجود در محيط  ريشه گياه به حدي کاهش يابد که موجب پژمردگي و در نهايت کاهش محصولات کشاورزي گردد. از اين رو بخش کشاورزي اولين بخش از فعاليتهاي انساني است که تحت تأثير خشکسالي قرار مي گيرد.

    خشکسالي هواشناسي كه موضوع اصلي اين پروژه مي باشد، کمبود مقدار بارندگي را نسبت به شرايط ميانگين درازمدت آن بررسي مي نمايد. امروزه براي تعاريف خشکسالي از ديدگاه هواشناسي از سه مفهوم کلي زير استفاده مي شود (يحيي آبادي،1385):

الف ـ روزهاي متوالي بدون بارندگي

باتيک ـ روزهاي متوالي با بارندگي ناچيز

ج ـ بارندگي ناچيز طييک دوره زماني معين.

بعضي از اقليم شناسان و هواشناسان «بارندگي ناچيز» را بارندگي روزانه کمتر از 2 ميلي متر مي دانند، اما ديگران آن را کمتر از 5 ميلي متر در نظر مي گيرند. همچنين، اصطلاح، «فقدان بارندگييا بي بارشي» به عنوان کمتر ازيک مقدار ناچيز و گاهاً بارندگي روزانه کمتر از 2 ميلي متر که هيچگونه تأثيري روي اکوسيستم نمي گذارد، تعريف شده است. در تعريف «روزهاي متوالي» بعضي از محققين اين توالي را بيش از 15 روز، اما ديگران آن را 25 روز در نظر گرفته اند. براي تعريف «بارندگي ناچيز طي دوره زماني معين» بعضي از محققين از واحد زماني ماهانه، اما ديگران از واحد زماني فصلييا ساير واحدهاي زماني استفاده نموده اند (Hayes وWilhite، 2000).

خشكسالي هواشناسي كه در بسياري از منابع با عنوان خشكسالي اقليم شناسي از آن نام برده شده است به دليل كمبود ويا كاهش مقدار بارندگي در طي دوره اي از زمان بوجود مي آيد. به عبارتي خشكسالي هواشناسي زماني حادث مي شود كه ميزان بارندگي سالانه كمتر از ميانگين درازمدت آن باشد. اين كمبود بارندگي ممكن است نسبت به ميانگين نرماليك منطقه اقليمي ويا طول دوره خشك ارزيابي گردد.

     تعاريف خشكسالي هواشناسي بايستي به صورت موردي براي هر منطقه خاص درنظر گرفته شود چرا كه شرايط اتمسفريكي موجب كمبود بارش مي شود، از منطقه اي به منطقه ديگر شديداً تغيير مي كند(عبداللهي و همكاران 1387). بعنوان مثال برخي تعاريف خشكسالي هواشناسي معرف دوره هايي از خشكسالي براساس تعداد روزهايي با بارش كمتر ازيك حد آستانه خاص مي باشد. اين شاخص صرفاً براي مناطقي كه مشخصاً داراي رژيم هاي بارندگي ادواري هستند مانند جنگل هاي استوايي ، اقليم معتدل نيمه حاره ي ا اقليم مرطوب عرضهاي مياني مناسب است . مناطقي نظير مانائوس ( برزيل ) نيواورلئان لوئيزيانا ( آمريكا ) و لندن ( انگليس ) مثالهايي از اين مناطق مي باشند.  اما در ديگر مناطق اقليمي جهان مانند مناطق مركزي آمريكا، شمال شرق برزيل، غرب آفريقا و شمال استراليا الگوي بارش فصلي مي باشد. وجود دوره هايي طولاني بدون بارندگي در مناطقي نظير اوباها، نبراسكا ( آمريكا ) ، فورتالزا ، سئار (برزيل) و داروين (استراليا) امري عادي است. در اين موارد، تعريف مبتني بر تعداد روزهايي با بارش كمتر ازيك حد آستانه خاص، غير واقعي و ناكارآمد است. براي اين مناطق تعريف خشكسالي بر مبناي رابطه اي بين ميزان انحراف واقعي بارش به مقادير متوسط ماهانه، فصلي يا سالانه مناسبتر و كاربردي تر مي باشد.

كشاورزي بزرگترين عامل مصرف كننده آب شيرين است، در حال حاضر حدود 70 درصد مجموع آب شيرين جهان در بخش كشاورزي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در ايران بيش از 90 درصد نيازهاي آبي كشور به كشاورزي اختصاص دارد(رحمانيان 1379). بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه در مقابل خشكسالي حساسيت زيادي دارد.

خشكسالي اقتصادي اجتماعي هنگامي رخ مي دهد كه عرضه كالاهاي مورد نياز اجتماع تحت تاثير عدم وجود آب كافي دچار اختلال شود. نمونه آن را مي توان در سال جاري كمبود آب براي توليد برق نيروگاههاي برقابي كه تضمين كننده تداوم ارائه برق هستند نام برد. در كشور اروگوئه سال 1989 ميلادي چنين وضعتي با درجه سختي بيشتري دولت را مجبور به خريد نفت نمود.

از نظر وايت (Wilhite ، 1997)، معيار تعريف خشکسالي اقتصادي – اجتماعي بر مبناي عرضه و تقاضاي آب استوار است هرگاه ميزان تقاضاي آب براي توليد برخي کالاهاي اقتصاديبيشتر از عرضه آب شود خشکسالي اقتصادي – اجتماعي روي مي دهد افزايش جمعيت و يا افزايش مصرف سرانه آب در کنار کاهش بارندگي و وقوع خشکسالي هواشناسي و يدرولوژي از عوامل بروز خشکسالي اقتصادي – اجتماعي است.

به نظر رضيئي و همكاران( 1386 ) افزايش جمعيت ويا افزايش مصرف سرانه آب در كنار كاهش بارندگي و وقوع خشكسالي هواشناسي و هيدرولوژي از عوامل بروز خشكسالي اقتصادي-اجتماعي است..

در سال هاي اخير خشكسالي در كشور ما نيز خسارات زيادي ببار آورده است. طبق شواهد موجود به علت پديده خشكسالي در 4 سال اخير در اكثر استان هاي كشور، دولت بيش از دهها ميليارد ريال جهت جبران خسارت هاي وارده هزينه متحمل شده است (بري ابرقويي و همكاران، 1382).

مشخصه ي برجسته ديگري كه باعث تفاوت پديده خشكسالي اقتصادي اجتماعي در مناطق مختلف شده است، عامل تداوم مي باشد. به طور مثال خشكسالي مي تواند ازيك فصل به فصل ديگر و ازيكسال به سال ديگرادامه پيداكند در اين صورت هرچه مدت پايداري خشكسالي بيشتر باشد تاثير بالقوه آن نيز  بزرگتر خواهد شد و موجب مي شودكه مصرف كنندگان ازآب هاي سطحي و زيرزميني بيشتراستفاده نمايند و باعث خالي شدن اين منابع شوند. آخرين خصيصه مربوط به فضاي متاثر از خشكسالي مي باشد كه اين فضا مي تواند ازيك منطقه تايك كشور ويا حتي گستره ي وسيع تري راشامل شود(ا. ويل هيت،1991).

پژوهشکده حفاظت خاک و آبخيزداری کشور انواع خشکسالي را به شرح ذيل مرور مي کند.

1-خشكسالي هواشناسي

     خشكسالي هواشناسي كه در بسياري از منابع با عنوان خشكسالي اقليم شناسي از آن نام برده شده است به دليل كمبود و يا كاهش مقدار بارندگي در طي دوره اي از زمان بوجود مي آيد. به عبارتي خشكسالي هواشناسي زماني حادث مي شود كه ميزان بارندگي سالانه كمتر از ميانگين درازمدت آن باشد. اين كمبود بارندگي ممكن است نسبت به ميانگين نرمال يك منطقه اقليمي و يا طول دوره خشك ارزيابي گردد.

     تعاريف خشكسالی هواشناسی بايستی به صورت موردی برای هر منطقه خاص درنظر گرفته شود چرا كه شرايط جوی كه موجب كمبود بارش می شود، از منطقه ای به منطقه ديگر شديداً تغيير می كند. بعنوان مثال برخی تعاريف خشكسالی هواشناسی معرف دوره هايی از خشكسالی براساس تعداد روزهايی با بارش كمتر از يك حد آستانه خاص می باشد. اين شاخص صرفاً برای مناطقی كه مشخصاً دارای رژيم های بارندگی ادواری هستند مانند جنگل های استوايی ، اقليم معتدل نيمه حاره يا اقليم مرطوب عرضهای ميانی مناسب است . مناطقی نظير مانائوس ( برزيل ) نيواورلئان لوئيزيانا ( آمريكا ) و لندن ( انگليس ) مثالهايی از اين مناطق می باشند.  اما در ديگر مناطق اقليمی جهان مانند مناطق مركزی آمريكا، شمال شرق برزيل، غرب آفريقا و شمال استراليا الگوی بارش فصلی می باشد. وجود دوره هايی طولانی بدون بارندگی در مناطقی نظير اوباها، نبراسكا ( آمريكا ) ، فورتالزا ، سئار (برزيل) و داروين (استراليا) امری عادی است. در اين موارد، تعريف مبتنی بر تعداد روزهايی با بارش كمتر از يك حد آستانه خاص، غير واقعی و ناكارآمد است. براي اين مناطق تعريف خشكسالي بر مبناي رابطه ای بين ميزان انحراف واقعی بارش به مقادير متوسط ماهانه، فصلی يا سالانه مناسبتر و كاربردي تر مي باشد.

     خشكسالي معمولاً در قالب تعداد روزها و يا ماههاي خشك پياپي تعريف مي شود. بسياري از تعاريف خشكسالي هواشناسي بر مبناي مفهوم مجموع كمبود بارندگي نسبت به ميانگين و در ارتباط با يك آستانه معين كه زمان پايان خشكسالي را تعيين مي نمايد استوار مي باشند (ليولد هيوز، 2000).  اينگونه تعاريف داراي دو نقص است: 1) معمولاً ميانگين بارندگي عدد ثابتي نيست و در معرض تغييرات تصادفي و سيستماتيك قرار دارد. 2) از آنجائيكه معيار مورد استفاده براي تعيين زمان آغاز و پايان خشكسالي اختياري مي باشد، تعيين تداوم واقعي يك دوره خشكسالي مشكل بوده و دقت لازم را ندارد. استفاده از مفهوم بارش موثر که وضعيت رطوبتي زمين در هنگام مطالعه و تغييرات فصلي تبخير  را در نظر مي گيرد، مي تواند موجب توليد شاخص هاي مفيدتربراي مطالعه خشكسالي شود. اما اين روش به علت نياز به داده هاي مربوط به پارامترهاي اقليمي مختلف، جهت برآورد ميزان تبخير وتعرق كاربرد گسترده اي در سطح جهان پيدا نكرده است. از اين رو به ناگزير شاخص هائي مورد استفاده عمومي قرار گرفته اند كه از متغير هاي كمتر و با داده هاي آن استفاده می کنند، هر چند كه از دقت نتايج اين دسته از شاخص ها كاسته مي شود.  

 2- خشكسالي كشاورزي

     خشكساليهاي كشاورزي نتيجه كمبود رطوبت خاك می باشد كه بر اثر بهم خوردن تعادل ميان تامين آب و هدر رفت آن از طريق تبخير و تعرق بوجود مي آيد. يك خشكسالي كشاورزي زماني بوجود مي آيد كه در فاصله بين دو بارندگي ذخيره رطوبتي منطقه ريشه در خاك براي زنده ماندن  محصولات كشاورزي و گياهان طبيعي و مراتع كفايت نكند (تيت و گستارد، 2000).  اين وضعيت معمولاً در اثر نبود و يا كمبود جريان رطوبت براي تغذيه منطقه ريشه (خشكسالي خاك) و يا زماني كه رطوبت نسبي هوا به اندازه اي كم است كه رطوبت موجود خاك قادر به جبران ميزان هدر رفت رطوبت بر اثر تبخير و تعرق نبوده (خشكسالي جوي) رخ مي دهد. به عبارت ديگر اين نوع از خشكسالي زماني روي مي دهد كه رطوبت قابل دسترس خاك براي محصولات كشاورزي به سطحي برسد كه باعث پژمردگي گياه و اثرات زيانبار بر روي ميزان توليد محصول گردد. در برخي از منابع از اين نوع از خشكسالي تحت عنوان نياز رطوبتي خاك براي محصولي معين و در دوره اي مشخص از زمان نام برده شده است. در خشكساليهاي كشاورزي، وقوع خشكسالي خاك بسيار معمولتر است. اين نوع از خشكسالي ممكن است در قالب محتواي آب موجود در واحد عمق خاك بيان گردد. در مورد خشكسالي جوي بايد گفت كه رطوبت جو يك عامل بازدارنده و محدود كننده مي باشد.

     گياهان حتي ممكن است زماني در معرض خشكسالي قرار گيرند كه هم خاك و هم هواي مزرعه از نظر رطوبتي تامين باشند. اين وضعيت را خشكسالي فيزيولوژيكي مي نامند كه عمدتاً بر اثر افزايش شديد و ناگهاني درجه حرارت هوا بوجود مي آيد (ليولد هيوز، 2002).

 3 - خشكسالي هيدرولوژيكي

     در صورتيكه خشكسالي هواشناسي مدت زيادي ادامه پيدا كند و حجم جريان رودخانه ها يا سطح آبهاي زيرزميني كاهش يابد، به وقوع خشكسالي هيدرو لوژيكي منجر مي شود. اين پديده غالباً بر اثر كمبود و يا فقدان بارش زمستاني در عرض هاي مياني به وجود می آيد. بر اساس ميزان شدت خشكسالي هاي هواشناسي كه منجر به خشكسالي  هيدرولوژيكي مي شوند ميتوان اين نوع از خشكسالي را به دو دسته خشكسالي آبهاي سطحي و خشكسالي آبهاي زير زميني تقسيم بندي نمود.

        خشكسالي آبهاي سطحي

     خشكسالي هاي مربوط به آبهاي سطحي به كاهش ميزان بارندگي كه به طور مستقيم موجب كاهش رواناب  و به صورت غير مستقيم موجب كاهش تغذيه آبهاي سطحي به وسيله آبهاي زيرزميني مي شوند وابسته مي باشند (كاهش جريانهاي بهاري). از مشخصه هاي اينگونه خشكسالي ها كاهش جريان هاي رودخانه اي، و كاهش سطح آب در درياچه ها و مخازن پشت سدها مي باشد. در نتيجه، خشكسالي هاي آبهاي سطحي از نظر درك براي انسان بسيار ملموس تر و مهم تر و قابل لمس تر مي باشند. با اين حال، اين نوع خشكسالي ضرورتاً يك رويداد طبيعي نمي باشد، زيرا اغلب بر اثر تركيبي پيچيده از خشكساليهاي هواشناسي و زير ساختهاي منابع آب و تصميم گيريهاي مديريتي و اجرائي در اين زمينه رخ مي دهند (ليولد هيوز، 2002).

 ·        خشكسالي آبهاي زير زميني

     خشكسالي آبهاي زير زميني در اثر تغذيه ناكافي مخازن سفره هاي زيرزميني بوجود 
مي آيد. شدت اين خشكسالي با استفاده از حجم سنجي ذخيره سفره هاي آب زير زميني قابل اندازه گيري است. اما اين داده ها به سادگي قابل دسترس نمي باشند. بنظر مي رسد كه ارزيابي سطح آبهاي زير زميني شاخص مناسبتر و بهتري براي اين مطالعه باشد. خشكسالي آبهاي زير زميني همچنين از طريق تاثير ثانويه آن يعني  ورود جريانهاي پايه(Base flow)  به رودخانه ها نيز قابل ارزيابي می باشد در اين ارتباط، زماني كه براي استخراج آب از مخازن زير زميني نياز به پمپاژ و يا مكش بيشتري        مي باشد اصطلاحاً گفته مي شود كه خشكسالي مهندسي رخ داده است(ليولد هيوز، 2002).

 4 - خشكسالي اجتماعي- اقتصادي

     خشكسالي اجتماعي- اقتصادي معمولاً پس از يك دوره بسيار طولاني مدت خشكسالي هواشناسي و هيدرولوژيكي حادث مي گردد و موجب قحطي، مرگ و مير و مهاجرت هاي دسته جمعي و گسترده مي‍شود. اين نوع خشكسالي تاثيرات زيادی بر روي ابعاد مختلف اقتصادي و بويژه انواع خاصي از محصولات و كالاهاي اقتصادي مي گذارد (ويلهايت، 1997). تعريف خشكسالي اقتصادی - اجتماعی تلفيقی از عرضه و تقاضای برخي كالاهای اقتصادی با اجزاء‌ خشكسالی هواشناسی ، هيدرولوژيكی و كشاورزي است .

       وقوع اين نوع خشكسالي به فرايندهای زمانی و مكانی عرضه و تقاضا برای تعريف خشكسالي بستگی دارد. عرضه بسياری از كالاهای اقتصادی مانند آب، علوفه، غلات، ماهی و نيروی برق آبی بستگی به وضعيت جو دارد.  بدليل تغييرپذيری طبيعی اقليم, عرضه آب در برخی سالها كافی است ولی در سالهای ديگر در حد تأمين نيازهای انسان و محيط زيست نيست. خشكسالی اقتصادی - اجتماعی زمانی رخ می دهد كه تقاضا برای يك كالای اقتصادی خاص بدليل كاهش عرضة‌ آب نسبت به شرايط معمول افزايش مي يابد. به عنوان مثال در اروگوئه در سال 89-1988 خشكسالی موجب كاهش قابل ملاحظه ای در توليد برق آبی شد. كاهش توليد برق آبی دولت را به ورود سوخت گرانتر نفت و استفاده از ابزارهای تبديلی انرژی براي رفع نيازهای مردم واداشت.

     در اكثر موارد، تقاضا برای كالاهای اقتصادی در نتيجه افزايش جمعيت و مصرف سرانه رو به افرايش می باشد.  عرضه محصولات نيز ممكن است بدليل بهبود راندمان توليد و فنآوری يا ساخت مخازنی كه ظرفيت ذخيره آب را افزايش می دهد، بيشتر شود. با توجه به نياز بشر به آب بيشتر براي تامين مصارف شهري، كشاورزي، صنعتي و غيره، امروزه در جوامع مختلف و بويژه كشورهاي پيشرفته اقدام به ساخت سدهاي بزرگ و مخازن آب شده است تا تامين اين قبيل نياز ها را تضمين نمايد. با ذخيره آب در اين مخازن در دوره هاي ترسالي امكان تامين آب براي دوره هاي خشكسالي نيز فراهم و تضمين مي گردد. اما در هنگام برخی خشكسالي هاي وسيع و طولاني مدت شرايط به نحوي به وخامت مي گرايد كه اين قبيل سازه ها نيز نمي توانند نياز آب را تامين نمايند و به اصطلاح نياز به آب در اين دوره ها به مراتب افزونتر از تامين آب به وسيله اين سازه ها مي گردد. برنامه ريزي و مديريت منابع آب بر مبناي سيستم هاي هيدروليكي و برآورد از منابع تامين آب و ميزان نياز به آب از اين منابع, به منظور تامين آب در دوره هاي كم آبي استوار می باشد. از اين رو شكست و ناكارآمدي اين سيستم ها در تامين آب براي دوره هاي كم آبي و خشكسالي ها, به مديريت و برنامه ريزي نامناسب آب و دلايل هيدرولوژيكي بر  مي گردد (هيسدال و همکاران، 2001).  نياز به آب مهمترين عامل محدود كننده موجودي آب مي باشد. اغلب اوقات نياز بيشتر با موجودی كمتر و محدودتر آب توام مي گردد. در خشكساليهاي اقتصادي – اجتماعي معمولاً دماي هوا به حد بحراني افزايش مي يابد و تبخير وتعرق نيز به دنبال آن شدت پيدا   مي نمايد. در اين دوره ها, نياز به آب نيز بسيار بيشتر از نرمال مي شود. از اين رو اين قبيل رويدادها موجب قحطي هاي بزرگ و گسترده مي شود و عامل كوچ هاي دسته جمعي از نواحي آسيب ديده مي گردد. از سوي ديگر برآورد دقيقي از ميزان نياز به آب براي مصارف مختلف نيز مشكل می باشد. نياز به آب براي مصارف خانگي، دامداري، آبياري و كشاورزي، صنعتي، توليد انرژي، مصارف تفريحي، و مقاصد زيست محيطي با عدم قطعيت زيادي  در ارتباط با تخصيص، كيفيت، كميت و تغييرات زماني، مصرف و نرخ رشد آنها همراه می باشد. هدف اصلي مديريت و برنامه ريزي منابع آب عبارت است از كاهش مقادير قابل انتظار شكست سيستم هاي تامين آب و يا خشكسالي هاي اقتصادي –اجتماعي است.

 

 

 

خشکسالی- ترسالی

 

پيشگفتار

 

پديده خشکسالی اثرات منفی بزرگی بر منابع آب و محيطهاي وابسته به اين منابع مي گذارد که عموماً در برخي سالها خسارات جبران ناپذيری را سبب می گردد؛ اين خسارات در مناطق خشک که از ديدگاه اقتصادی  ساختار شکننده تری قرار دارند، نمود بيشتری يافته و اثرات منفي ماندگاری را از جهات مختلف بر جای می­گذارند. در اين ميان خشکسالي هواشناسي را مي توان سيگنال ظهور ديگر انواع خشکسالي تعريف نمود. پروژه حاضر به عنوان يک رسالت ملي در برداشتن گامي به سمت مديريت اين پديده در ايران است.

سازمان ملل متحد هشدار داده است که اگر جهان به ميزان فعلي به مصرف آب ادامه دهد، تا سال 2025 بيش از دو ميليارد و 700 ميليون نفر در جهان با کمبود آب مواجه خواهند شد.گزارشي که به مناسبت "روز جهاني آب" 22 مارس سال گذشته منتشر شد، همچنين هشدار مي دهد که 2 ميليارد و 500 ميليون نفر ديگر نيز در نقاطي زندگي خواهند کرد که يافتن آب شيرين براي برطرف کردن نيازهاي روزمره دشوار خواهد بود.

براساس گزارش سازمان ملل در آينده اى نزديك ۳۱ كشور جهان با كمبود آب مواجه خواهند شد و نام ايران به عنوانيكى از بحراني ترين كشورهاى درگير كمبود آب در آينده برده مى شود.
انتظار مى رود تا سال ۲۰۲۵ بيش از دو سوم جمعيت جهان در شرايط كمبود جدى آب قرار بگيرند ويك سوم بقيه در شرايط كميابى آب زندگى كنند. ۵۰ سال ديگر عربستان كاملاً از آب تهى خواهد شد.
طليعه بحران هم اينك در چين، آفريقا، هند، تايلند، مكزيك، مصر و ايران نمايان شده است. رودخانه هاى اصلى دنيا شامل نيل در مصر، گنگ در جنوب آسيا، رود خانه زرد چين و كلرادوى آمريكا به شدت تهديد مى شوند. حتى ۳۳ رودخانه اصلى انگليس اكنون كمتر ازيك سوم آب دارند. كاهش آب رود دانوب نيز به صنعت گردشگرى و ماهى گيرى صدمه زده است. تحقيقات سازمان ملل حاكى از آن است كه منابع قابل استفاده آب ايران از ۲۰۰ ميلياردمتر مكعب و در سال ۱۹۹۰ به ۷۲۶ تا ۸۶۰ ميلياردمتر مكعب در سال ۲۰۲۵ كاهش خواهديافت.

كشور ايران در منطقه خاور ميانه واقع شده است كه از نظر بارش جزو مناطق كم بارش محسوب مي شود. آبهاي ورودي به ايران بطور سطحي و زيرسطحي ناچيزند و  منبع اصلى آب بارش است كه به طور طبيعى ارتفاع سالانه ۲۵0 ميلى متريا بطور حجمي ۴۱0 ميليارد متر مكعب است. اين ميزانيك سوم متوسط جهان (۸۳۱ ميلى متر) ويك سوم آسيا ( ۷۳۲ ميلى متر) است. حدود ۳۰  درصد بارش به شكل برف و بقيه به شكل باران است. به اين ترتيب در حالى كه يك درصد جمعيت جهان در ايران زندگى مى كنند، سهم ايران از منابع آب تجديد پذير فقط ۳۶ صدم درصد است. از ۴۱۳ متر مكعب بارش سالانه ۲۶۹ متر مكعب به اشكال مختلف از دست مى رود. ۹۳‎/۲ درصد از آب باقى مانده صرف مصارف كشاورزى البته به شكلى غير اصولى مى شود. ۱‎/۷ درصد به صنعت و معدن اختصاص مىيابد و بقيه به مصارف ديگر مى رسد.  سازمان هاى بين المللى هشدار مى دهند كه با افزايش جمعيت در ايران اين كشور در سال ۲۰۲۵ درگير بحران جدى آب خواهد بود.  همه اين قياسها به يكطرف عدم توزيع پراكنش زماني و مكاني بارش هم به طرف ديگر. در بخش شمالى كشور بارش باران به ۸۵۰ ميلى متريعنى ميزانى بالاتر از متوسط جهانى بالغ مى شود. در حالى كه در بخشى از كشور اين ميزان به كمتر از ۵۰ ميلى متر مى رسد.

در واقع خشكسالي نيز جزئي از توزيع نامناسب زماني بارشيا انحراف از وضعيت نرمال محسوب مي شود. برداشتهاي بيرويه از منابع آبي كشور و خشكسالي هاي پرتكرار منجر به چيزي شبيه فاجعه در كشور را تداعي مي كند. در حال حاضر بسياري از دشتهاي كشور ممنوعه شده اند.

          خشكسالي پديده اي است كه  بصورت نامرئي و خيلي بطئي و بدون سر و صدا و هياهو خود را نشان مي دهد و به همين دليل به آن بلاي خزنده هم گفته مي شود. ممكن است هفته ها ويا ماها طول بكشدتا شما واقعا خشكسالي تشخص داده شود. اين معضل به تدريج شروع  به پيشرفت كرده و در تمام اركان جوامع مختلف نفوذ و پيشروي مي نمايد و اثرات آن تابعي است از ميزان و مدت خشكسالي كه در بعضي مواقع قادر خواهد بودحيات در طبيعت را به كام خود فرو برده و در سطوح ملي تاثير گذار باشد . خشكسالي حالتي نرمال و مستمر از اقليم است . اين پديده تقريباً در تمامي مناطق اقليمي رخ مي دهد. ساير فاكتورهاي اقليمي نظير دماي بالا ، باد شديد و رطوبت نسبي پايين غالباً در بسياري از نقاط جهان با اين پديده همراه شده و مي توانند به طرز قابل ملاحظه بر شدت آن بيفزايند .

ارتباط خشكسالي با هواشناسي امري بديهي است اما خشكسالييك پديده مطلق نبوده بلكه كمبود نسبي رطوبت مي باشد.خشكسالي را بايد در ارتباط با هدف مورد مطالعه ديد. همچنان كه در تعاريف خشكسالي خواهد آمد ما به دنبال شناسائي اثرات كمبود رطوبت بر موضوع هدف هستيم. به همين دليل شناسائي رخداد خشكسالي خود به تنهائييافته اي با اهميت است كه به سادگي امكانپذير نمي باشد. هدف اين تحقيق ايجاد ابزاري اينچنين در دست مديران آب و مصرف كنندگان اين كالاي حياتي است.

در اينجا هدف پروژه ايجاد بستري براي بررسي خشكسالي اقليمي در كشور به شكل پويا است.  بر صد البته اين تحقيق بدنبال حل تمام مشكلات مرتبط با خشكسالي نيست. فعاليتهاي انسان به شدت اثرات خشكسالي را تحت تاثير قرار مي دهد. محصول اين تحقيق در واقعيك زنگ بيدارباش براي تصميم سازان در شرايط خشكسالي اقليمي است.

در بند 7 ماده 3 برنامه چهارم توسعه دولت مكلف شده است، منابع آب كشور را با نگرش مديريت جامع و توأماً عرضه و تقاضا در كل چرخه آب با رويكرد توسعه پايدار در واحدهاي طبيعي حوزه‌هاي آبريز مديريت نمايد و مطابق  بندي همان بند  برنامه‌هاي اجرايي مديريت خشكسالي را تهيه و تدوين نمايد. 

بانك جهاني درگزارش سالانه سال 2000، پيش بيني كرده تا سال 2050 ميلادي ميزان بارندگي ساليانه در ايران از ميزان فعلي آن بطور چشمگيري كاهش خواديافت. در اين شرايط طبق اين پيش بيني تغيير ميزان بارندگي روزانه بين صفر تا 5/0 ميليمتر كاهش نشان خواهد داد. در صورت صحت محاسبات فوق كه در اثر معدل گيري نتايج  حاصل از 4 مدل پيش‌بيني تغييرات بارندگي صورت گرفته است ميزان بارندگي در طي 50 سال آينده در ايران به حدود 165 ميليمتر در سال كاهش خواهديافت.

در حال حاضر نيز خسارات خشكسالي در ايران كم نبوده و بر اساس اطلاعات ستاد حوادث غير مترقبه وزارت كشور خسارات خشكسالي در سال آبي 76-75 برابر 280 ميليارد تومان برآورد شده است. در سال 1380 تامين آب آشاميدني 278 شهر و 105 روستا با مشكل جدي روبرو شد. در سال 1379 در اثر خشكسالي درياچه بختگان و ارژن در استان فارس خشك شد. مجموع خسارات خشكسالي سال 1378 و 1379 حدود 4000ميليارد تومان بوده است. نماينده سازمان ملل در تهران خسارت خشكسالي سال 1379 را 6/2 ميليارد دلار برآورد كرد. هنوز آمار مدوني از خسارات خشكسالي سال جاري در دست نيست.

 طبق شواهد موجود به علت رخداد خشكسالي در چهار سال اخير در اكثر استان هاي كشور، دولت بيش از دهها ميليارد ريال جهت جبران خسارت هاي وارده هزينه متحمل شده است. لذا شناسايي، پايش و پيش آگاهي خشكسالي در كشور ايران كه جز مناطق خشك و نيمه خشك جهان محسوب مي شود از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشد (وفاخواه و رجبي، 1383).

آشگر(1382)  مي نويسد در دهه‌هاي اخير از ميان حوادث طبيعي كه زندگي انسان را بر روي كره خاكي تحت تاثير قرار داده است، فراواني خشكسالي بيش از ساير حوادث مي‌باشد. به طوري كه تعداد كل آسيب ديدگان از خشكسالي طي سالهاي 1966 تا 1988 بالغ بريك و نيم ميليارد نفر برآورد شده است كه 52 درصد آسيب ديدگان از كل بالاياي طبيعي را تشكيل مي‌دهد.

همانطور كه پيشتر گفته شد خشكسالي پديده اي خزنده است و به اشكال مختلفي انسان را متاثر مي كند. نظامي و خارا (1384) بيان داشتند از جمله اثرات خشکسالي سالهاي 1377 تا1379، کاهش عمق آب، کاهش اکسيژن محلول آب، افزايش دماي آب، کاهش ميزان غذاو افزايش ميزان تغذيه توسط ماهيان را بر روي موجودات کفزي تالاب امير کلايه مي باشد.

ناظم السادات(1380) اظهار مي دارد درصد فراواني وقوع خشكسالي و شدت آن در كشور بسيار بالا بوده كه بيشترين فراواني با 50 درصد متعلق به منطقه بندرعباس مي باشد. پس ازآن به ترتيب، زابل 7/46%، زاهدان 43%،يزد 42%، ايرانشهر 40% ،‌كرمان 27%، داراي خشكسالي مي باشند كه همگي جزو مناطق خشك ايران محسوب مي شوند.

شاه محمدي (1380) خشكسالي ها و تر سالي ها را در ايستگاه هاي بوشهر، مشهد، تهران، اصفهان و جاسك با استفاده از آمار دراز مدت بررسي نمود. اين تحليل نشان مي دهد كه احتمال وقوع خشكسالي در ايستگاه هاي بوشهر، اصفهان، مشهد، تهران و جاسك بترتيب برابر 47، 37، 48، 39 و 45 درصد است. بنابراين مي توان گفت احتمال اينكه در هر منطقه خشكسالي اتفاق بيفتد حدود 50 درصد است كه اين اهميت بررسي و شناخت دقيقتر اين پديده رايادآوري مي كند.

بداق جمالي و همكاران (1382) در مقاله خود تحت عنوان ضرورت پايش وضعيت رطوبت خاك در افزايش بهره‌وري آب كشاورزي به اين نتيجه رسيدند كه پايش مستمر رطوبت خاك و آناليز داده‌هاي آن به‌صورت نقطه‌اي به‌منظور شناخت شرايط محيطي ضروري است. براي استفاده از فن‌آوري جديد تصاوير ماهواره‌اي، اندازه‌گيري همزمان رطوبت خاك جهت تصحيح و كاليبره نمودن اين تصاوير ضرورت دارد. بر اساس اطلاعات مستقيم رطوبت خاك مي‌توان شاخص معتبري براي پايش خشكسالي تعريف نمود كه محدوده‌هاي اساسي در اين شاخص، رطوبت خاك در نقطه پژمردگي و ظرفيت زراعي خواهند بود.

رضيئي و همكاران (1382) خشكسالي را با استفاده از شاخص SPI در حوزه مركزي ايران بررسي نمودند. در اين بررسي مشخص شد كه SPI با مقياس زماني كوتاه مدت براي مناطق خشك و نيمه خشك مناسب نيست و SPI  طولاني مدت ( 6 و 12 و 24 ماهه) براي اين مناطق براي پايش خشكسالي مناسب تر است.  آنان همچنين نشان دادند که پديده خشکسالي از غرب به شرق ازيک روند تقريباً افزايشي پيروي نموده و در حاشيه شرقي استانيزد شدت خشکساليها به حد اکثر مي رسد.

كاراموز و همكاران (1385) در تحقيق ديگري با استفاده از شبكه عصبي انواع خشكسالي هاي كشاورزي، هيدرولوژي و زراعي را در حوضه گاوخوني در استان اصفهان پيش بيني كردند.

ابريشم چي و همكاران (1385) با استفاده از مدل تلفيقي غير خطي مبتني بر شبكه عصبي، خشكسالي را در حوضه زاينده رود پيش بيني كردند.

آشگر طوسي شادي، علي زاده امين، جوانمرد سهيلا (1382)اظهار داشتند درسال زراعي 79-78، به علت کاهش بارندگي و نباريدن برف و نبوديخبندان کافي، ذخاير آبهاي سطحي استان خراسان  به شدت کاهش يافت و توليد مزارع را که از منابع فوق آبياري مي شوند، تحت تأثير قرار داد، به طوريکه خسارتهاي ناشي از عوامل نامساعد جوي در بخش زراعت، معادل 4/682 ميليارد دلار برآورد گرديد. در بخش قناتهاي کشاورزي نيز با توجه به کاهش 53 درصدي ميزان بارندگي به منظور جبران خسارتهاي خشکسالي و اثرهاي نامطلوب آن بر تعداد 6792 رشته در بخشهاي مرکزي و جنوبي استان به طول 7948 کيلومتر، حداقل معادل 68 ميليارد ريال اعتبار اختصاص يافت.

در خبرنامه اقليم،  1378 آمده است كه طي سال‌هاي آبي 79-1378 تا 81-1380يك خشكسالي بلند مدت‌ و شديد بر 25 استان بزرگ كشور استيلا پيدا كرد كه موجب افت شديد آب‌هاي سطحي و زيرزميني و كاهش توليدات كشاورزي گرديد. اين خشكسالي كه در استان‌هاي كرمان، خراسان، فارس و سيستان و بلوچستان از شدت و بزرگي بيشتري برخوردار بود، بيش از نيمي از جميعت كشور را با بحران آب و غذا روبرو كرد. بر اساس گزارش وزارت كشور در تيرماه 1381 منابع ذخيره آب كشور نسبت به نرمال اقليمي در حدود 45 درصد افت نشان داد. در خلال اين سال‌ها 8/2 ميليون تن گندم و 280 هزار تن جو از بين رفت و 800 هزار رأس دام در اثر تشنگي و گرسنگي تلف شد و بسياري نيز به كشتارگاه‌ها فرستاده شدند.

درخشکسالي سال 78-1377 متوسط بارش ساليانه ايران 26 درصد کمتر از بارش متوسط دوره سي ساله و درمقايسه با بارش سال قبل (77-1376) حدود 41 درصد کمتر بود، در نتيجه دراين خشکسالي 70 درصد محصولات ديم و 10 درصد محصولات آبي صدمه ديده و توليد گندم 4/2ميليون تن و توليد برنج حدود چهارصد هزار تن کاهش يافت (7).

با توجه به امكان مطالعه و شناسايي احتمال وقوع خشكسالي در مناطق مختلف توجه به بيمه محصولات مي تواند كمك شايان توجهي به امنيت زراعي نمايد و كشاورز با طيب خاطر بتواند فعاليت هاي خود را انجام دهد و در شرايط وقوع جشكسالي امكان جبران خسارت ها از طريق شركت هاي بيمه امكان پذير باشد(فرج زاده،  1376).

 عزتيان و راستگو (1387) مي نويسند" در فصل بهار دوره هاي خشکسالي روي کمربند نيمه خشک جهان معمولأ طوفان هاي حامل غبار از روي صحاري بزرگ جهان خيزش نموده و کيفيت هواي کشورهاي مستقر در اين محدوده را تحت تأثير قرار مي دهند. موقعيت جغرافيايي کشور ايران به گونه اي است که در مسير حرکت ابرهاي غبارات آسيايي  و طوفان هاي شن واقع شده است و اين امر سبب نامطلوب شدن کيفيت هوا در بسياري از روزهاي سال است. با توجه به اينکه صحاري مرکزي ايران نيز خاستگاه غبارات مي باشد و اين غبارات اگر از ميزان خاصي تجاوز نمايند بر سلامتي عموم تأثير نامطلوب داشته و با کاهش ديد سبب مخاطراتي در ترابري زميني و هوايي مي گردند. از طرفي با کاهش دريافت تابش توسط سطح زمين کيفيت محصولات زراعي را تحت تأ ثير قرار مي دهند. در اين پژوهش با استفاده از تصاوير ماهواره اي خاستگاه غبارات آسيايي تعيين و برخي اثرات نامطلوب آن بر بهداشت و محيط زيست مورد بررسي قرار گرفته است."