تحلیل توأم مشخصات خشکسالی هواشناسی مبتنی بر SPI و سناریوی CRU

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، منابع آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

2 گروه علوم و مهندسی آب، منابع آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

3 گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

4 گروه علوم و مهندسی آب، منابع آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

doi
10.22059/jwim.2023.350918.1030
چکیده

در تحلیل مشخصه‌های خشک‌سالی به صورت توأم دو محدودیت وجود دارد که این مطالعه به بررسی و رفع آن‌ها پرداخته است. اول، محدودیت طول دوره آماری در خصوص نمایان‌سازی مشخصه‌های خشک‌سالی هواشناسی و دیگری تحلیل فراوانی توأم می‌باشد. مورد اول با استفاده از داده‌های اقلیمی CRU و مورد دوم با استفاده از توابع مفصل در این تحقیق مرتفع گردید. در این مطالعه ضمن بررسی دقت مقادیر بارش مستخرج از مدل اقلیمی CRU در مقیاس ماهانه به تحلیل فراوانی توأم مشخصه‌های شدت و مدت خشک‌سالی مبتنی بر شاخص SPI در حوضه آبریز زرینه‌رود پرداخته شده است. نتایج بررسی‌ها نشان داد که مقادیر سناریو CRU دقت و میزان خطای مناسبی با داده‌های مشاهداتی داشته و از قطعیت مناسبی برخوردار می‌باشند. با تطویل دوره آماری به 60 سال، شاخص SPI در منطقه مورد مطالعه برآورد گردید که نشان دهنده افزایش شدت و مدت خشکسالی‌ها در سال‌های اخیر می‌باشد. 45 درصد دوره آماری مورد بررسی با کمبود بارش و 8 درصد ماه‌های مورد بررسی نیز با خشک‌سالی شدید روبرو بوده‌اند. با انتخاب توزیع مقادیر حدی و لجستیک برای سری‌های شدت و مدت خشک‌سالی در ایستگاه‌های مورد مطالعه، مفصل فرانک برای جفت متغیر شدت-مدت خشک‌سالی انتخاب شد. نتایج بررسی و تحلیل توأم جفت متغیر شدت-مدت خشک‌سالی منجر به ارائه منحنی‌های احتمال وقوع توأم در منطقه شد که مشخصات منطقه‌ای خشک‌سالی را با احتمالات مختلف برآورد می‌کنند. رویکرد ارائه شده به دلیل افزایش حافظه سری زمانی و به کارگیری توزیع توأم و توابع مفصل از عملکرد بهتری برخوردار بوده و مشخصه‌های خشک‌سالی را بهتر نمایان می‌سازد.