مطالعه تطبیقی شاخص های خشکسالی هواشناسی (SPI) و هیدرولوژیک (SSI) بر اساس بهترین تابع توزیع تجمعی برای حوضه آبریز ارومیه

خشکسالی نه تنها کشاورزی را مورد تهدید قرار می دهد، بلکه باعث ایجاد زنجیره ای از آسیب های بوم شناختی، اجتماعی و اقتصادی است. از این رو، وجود شاخص های معتبر و مناسب که بتواند خشکسالی را به طور کار آمد ارزیابی و سنجش کند، ضروری است. پایش خشکسالی توسط شاخص های هواشناسی و هیدرولوژی همواره مورد توجه محققان و دانشمندان بوده است. کاهش یا افزایش بارش تاثیر مستقیم بر دبی جریان رودخانه و تراز آب زیرزمینی دارد. کاهش بارش منجر به خشکسالی هیدرولوژیک می شود. بر همین اساس، در این پژوهش به پایش خشکسالی برای ۱۰ ایستگاه هواشناسی و ۱۰ ایستگاه هیدرومتری در غرب حوضه آبریز ارومیه با توابع توزیع مختلف برای شناسایی بهترین تابع توزیع برای برازش داده ها پرداخته شد. برای دستیابی به هدف مورد نظر، برای بازه زمانی ۳۱ ساله از تاریخ ۱۳۹۸-۱۳۶۸ در مقیاس سالانه در نرم افزار متلب مقادیر دو شاخص بارش استانداردشده (SPI) و جریان دبی استاندارد (SSI) تعیین شدند و سپس مقایسه ای برای تعیین بهترین برازش تابع توزیع انجام شد. نتایج بررسی SSI نشان داد که تابع تجمعی گاما بهترین عملکرد را برای برازش داده ها برای نه ایستگاه داشته است. فقط در ایستگاه مراکند تابع توزیع تجمعی ویبول برازش بهتری را برای داده ها ارائه کرد. ایستگاه بابارود با همبستگی ۹۹ درصد و میانگین مربعات خطا MSE برابر ۰/۰۱۷ بهترین برازش را در میان ایستگاه های دیگر داشته است. در این پژوهش عملکرد تطبیقی دو شاخص SPI و SSI  نشان داد که این دو شاخص با یک دیگر رابطه مستقیم دارند. هم چنین مشخص شد که شاخص SPI برای پیش بینی شروع خشکسالی و شاخص SSI برای سنجش شدت و تداوم خشکسالی بهتر هستند. بر اساس دو شاخص SPI وSSI  منطقه مورد مطالعه پس از سال ۱۳۶۸ در یک روند خشکسالی شدید با طول دوره طولانی را تا سال ۱۳۸۰ تجربه کرده است. این موضوع در حالی است که در سال های بین ۱۳۸۰ تا ۱۳۹۵ شرایط با نوسان بین دوره ترسالی و خشکسالی حالت طبیعی تری را گذرانده است. از سال ۱۳۹۵ دوره های ترسالی با شدت کم تر و طول دوره کوتاه تر و برعکس دوره های خشکسالی با شدت و طول دوره بیش تری را تجربه کرده است.

Keywords:

پایش خشکسالی , تابع تجمعی گاما , دریاچه ارومیه , شاخص بارش استانداردشده (SPI) , شاخص جریان دبی استاندارد (SSI)