تحليل خشك‌سالي‌هاي محلي و منطقه‌اي ايران با استفاده از تئوري گردش‌ها و شاخص بارش استانداردشده (SPI)

Analyzing Iran’s Local and Regional Droughts Using the Theory of Runs and Standardized Precipitation Index (SPI)

هدف اصلي اين پژوهش، بررسي ويژگي‌هاي مختلف خشك‌سالي‌هاي محلي و منطقه‌اي ايران بر اساس تئوري گردش‌ها و شاخص بارش استانداردشده‌ (SPI) است؛ بنابراين جهت رسيدن به اين هدف، داده‌هاي بارش سالانه‌ي 63 ايستگاه همديد براي يك دوره‌ي 30 ساله (2015-1986) از سازمان هواشناسي ايران دريافت شد. نخست بر اساس تئوري گردش‌ها و شاخص SPI ويژگي‌هاي خشك‌سالي‌‌هاي محلي و منطقه‌اي همچون درازاي زماني، كمبود تجمعي و شدت آن‌ها استخراج شدند. تشخيص و تفكيك خشك‌سالي‌‌هاي منطقه‌اي مبتني بر آستانه‌ي فضايي بحراني 30 و 50 درصد از مجموع مساحت ايران انتخاب شدند و بر اين اساس، ويژگي‌هاي خشك‌سالي‌ ايران براي هر دو مقياس با يكديگر بررسي شدند. در مقياس محليِ پايشِ خشك‌سالي‌‌ها با استفاده از تئوري گردش‌ها مشاهده شد كه اين روش براي مناطقي با وسعت زياد و داراي اقليم‌هاي مختلف در مقايسه با شاخص SPI نمي‌تواند بسيار مناسب باشد. در مقياس منطقه‌اي نيز نشان داده شد كه استفاده از تئوري گردش‌ها با آستانه‌ي فضايي 30 درصد، تركيب مناسبي براي پايش خشك‌سالي‌‌هاي منطقه‌اي ايران نمي‌باشند، لذا در مقايسه بين دو آستانه‌ي فضايي 30 و 50 درصد كاملاً آشكار شد كه آستانه‌ي فضايي 50 درصد براي تئوري گردش‌ها و شاخص SPI آستانه‌ي مناسبي براي پايش خشك‌سالي‌هاي منطقه‌اي ايران است. از ديگر نتايج اين مطالعه مي‌توان به اين مهم اشاره داشت كه درازي زماني خشك‌سالي‌‌ها در دوره‌ي اول نسبت به دوره‌ي دوم كوتاه‌تر بوده است و در مورد شدت خشك‌سالي‌‌ها به نظر مي‌رسد شدت خشك‌سالي‌ها در دوره‌ي دوم (2015-2001) نسبت به دوره‌ي اول (2000-1986) كاهش داشته باشند.

The primary objective of the present study is the investigation of the various properties of Iran’s local and regional droughts based on the theory of runs and standardized precipitation index (SPI). Thus, in order to accomplish this goal, the annual precipitation data of 63 synoptic stations were procured from Iran’s meteorological organization for a 30-year period (1986-2015).. First, based on the theory of runs and SPI index, local and regional drought characteristics such as duration, cumulated deficit and their severity were extracted.. Detection and separate of regional droughts based on critical spatial threshold were selected 30 and 50% of the total area of Iran, and based on this, the characteristics of Iranian drought for both scales were examined together. In local scale, the droughts were monitored using the theory of runs and it was found out that this method cannot be an appropriate one for regions featuring high vastness and various climates in comparison to SPI. It was also shown in regional scale that the use of the theory of runs with areal threshold of 30% of the total area under drought cannot make up a suitable combination for monitoring Iran’s regional droughts. Thus, in a comparison between the two areal thresholds of 30% and 50%, it was figured out that the 50% areal threshold is a good one for the theory of runs and SPI for monitoring Iran’s regional droughts. Another result of this study is that the duration of droughts in the first period was shorter than the second period.. As for the intensity of the droughts, it seems that the intensity of the droughts is lower in the second half (2001-2015) as compared to the first half (1986-2000).