تحلیل فراوانی منطقه ای شدت خشکسالی توام شاخص های SEI-SRI و SEI-SSI در تداوم های مشترک با استفاده از گشتاورهای خطی چندمتغیره و توابع کاپولا (مطالعه موردی: حوضه آبریز کرخه)

بررسی همگنی منطقه ای با استفاده از خصوصیات تک متغیره، گام مهمی در روش تجزیه و تحلیل فراوانی منطقه ای است؛ لیکن برخی پدیده های هیدرولوژیک دارای خصوصیات چندمتغیره بوده که نمی توان با روش های تک متغیره آنها را بررسی کرد. خشکسالی ها از جمله این پدیده ها هستند که تعریف آنها به صورت تک متغیره برای ارزیابی خطرات، تصمیم گیری و مدیریت مناسب تاثیرگذار نخواهد بود. بدین جهت در این مطالعه، به بررسی تحلیل فراوانی منطقه ای خشکسالی به صورت چندمتغیره با استفاده از شاخص های SEI (تبخیر- تعرق استاندارد شده)، SSI (رطوبت خاک استاندارد شده) و SRI (رواناب استاندارد شده) در حوضه آبریز کرخه طی دوره آماری ۱۹۹۶ تا ۲۰۱۹ پرداخته شد. شاخص ها، با استفاده از روش گشتاورهای خطی چندمتغیره و توابع کاپولا، توزیع توام احتمال بین متغیرهای تبخیر- تعرق، رواناب و رطوبت خاک را محاسبه کرده و خشکسالی های هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژیک را به صورت همزمان مدنظر قرار دادند. نتایج تحلیل فراوانی منطقه ای چندمتغیره، با درنظر گرفتن تابع منطقه ای کاپولا گامبل، نشان داد که حوضه از لحاظ شدت شاخص های توام خشکسالی SEI-SSI در تداوم های مشترک همگن قابل قبول و از لحاظ شاخص های SEI-SRI ناهمگن است. این درحالی است که پس از خوشه بندی حوضه به چهار ناحیه همگن از لحاظ خصوصیات شاخص SPI (بارش استاندارد شده)، حوضه در تمام نواحی از لحاظ شاخص های تک متغیره SEI، SSI و SRI همگن قابل قبول و در خوشه سوم و چهارم شاخص های خشکسالی SRI و SSI ناهمگن شناسایی شد. توابع توزیع پیرسون نوع (۳)، پارتو، نرمال و لجستیک عمومی برای بررسی خصوصیات شاخص های خشکسالی SEI، SSI و SRI در این حالت، مناسب تشخیص داده شد. درنهایت برآورد بزرگی انواع خشکسالی های توام و احتمال وقوع آنها نشان داد که نواحی شمالی و جنوبی حوضه آبریز کرخه طی سال های آتی، خشکسالی های کوتاه و پیاپی را تجربه خواهند کرد. خشکسالی ها در مناطق فاقد داده های هواشناسی، از نظر احتمال مشترک با استفاده از روش تحلیل فراوانی منطقه ای خشکسالی پیشنهاد شده در این پژوهش، قابل پیش بینی هستند.

Keywords:

Homogeneity tests , Discordant stations , Growth curve , Drought severity , Drought duration , Karkheh river basin , آزمون های همگنی , ایستگاه های ناجور , منحنی رشد , شدت خشکسالی , مدت خشکسالی , حوضه آبریز کرخه