-
خشکسالی خسارتهای زیادی را ایجاد می کند؛ ولی در مناطق خشک و نیمه خشک نمود بیشتری دارد و خسارتهای ایجاد شده در این مناطق به علت شکننده بودن محیط چشم گیرتر است. بخشهای مرکزی، شرقی و جنوبی ایران با آب و هوای خشک و نیمه خشک ازجمله این مناطق بشمار می روند. هدف از تحقیق حاضر بررسی ارتباط بین خشکسالی هیدروژئولوژیکی و اقلیمی است. در این تحقیق از شاخصهای SPI و SWI برای پهنه بندی خشکسالی هیدروژئولوژیکی و اقلیمی دشت سبزوار استفاده شد. داده های مربوط به بارش از سال 79-1378 تا سال 86-1385 و داده های مربوط به آبهای زیرزمینی از سال 80 تا سال 86 با استفاده از شاخصهای مذکور مورد تحلیل قرار گرفت. بعد از محاسبه SPI و SWI برای هر سال پهنه بندی خشکسالی با استفاده از روش کریجینگ در نرم افزار ArcGIS انجام شد. نتایج حکایت از آن داشت که خشکسالی اقلیمی و هیدروژئولوژیکی از نظم خاصی تبعیت نمی کند و بیشترین شدت و فراوانی خشکسالی در غرب دشت سبزوار بوده است. شرق دشت از شرایط نرمال و ترسالی برخوردار بوده و خشکسالی هیدروژئولوژیکی با یکسال تاخیر نسبت به خشکسالی اقلیمی اتفاق می افتد.
کلید واژگان: پهنه بندی خشکسالی, شاخص SPI, شاخص SWI, دشت سبزوارIn arid and semi-arid areas, drought damages are more than other regions due to the fragility of environment. Parts of central, eastern and southern Iran with arid and semi- arid climate are include these regions. The object of this study was to investigate the relationship between hydrological and climatological drought in Sabzevar Plain. In this study, SPI and SWI indices were used for the zonation of hydrological and climatological droughts in Sabzevar plain. Precipitation and groundwater data were collected from 1999 to 2007 and from 2001 to 2007, respectively and then were analyzed by the mentioned indices. After calculating SPI and SWI, drought zonation was performed for each year using Kriging method in ArcGIS. Results showed that climatological and hydrological droughts did not follow a certain order and the highest intensity and frequency of droughts were west Sabzevar plain. In other hand, the east region has enjoyed normal and wet condition. According to the results, a significant relationship was found between climatological and hydrological drought in the study area as hydrological drought occurred one year later compared to climatological drought.Keywords: drought zonation, SPI index, SWI index, Sabzevar plain -
در پژوهش حاضر تاثیر خشکسالی بر کیفیت آب زیرزمینی از دیدگاه آبیاری در آبخوان دشت هشتگرد بررسی شد. ابتدا با استفاده از مقادیر بارش 6 ایستگاه هواشناسی دشت هشتگرد و روش پلی گون بندی تیسن، متوسط مجموع ماهانه بارندگی دشت برای دوره 30 سال (1364 تا 1394) محاسبه شد. متوسط ماهانه سطح آب زیرزمینی، بر اساس اطلاعات 8 چاهک مشاهده ای و روش پلی گون بندی تیسن، برای دوره 23 سال (1370 تا 1393) محاسبه شد. سپس خشکسالی آب و هوایی، با شاخص SPI و خشکسالی آب زیرزمینی با شاخص GRI محاسبه شد. بر اساس نتایج، طولانی ترین دوره خشکسالی آب و هوایی با دوام 2 ساله، قدرت، شدت و متوسط بارش 73/2-=SPIsum، 365/1-=SPIavg و 70/157 میلی متر (به ترتیب) در سال های آبی 1377 تا 1378 بود. شدیدترین خشکسالی آب زیرزمینی در 4 سال آبی 1389 تا 1393، با قدرت 10/6-=GRIsum، شدت 53/1-=GRIavg و متوسط سالانه سطح آب زیرزمینی 26/1180 متر بود. در دوره زمانی 12 ماه، بین سطح آب زیرزمینی و بارش، همبستگی معنی دار با 11 ماه تاخیر وجود داشت. در خردادماه سال آبی 1392-1393 با شرایط خشکسالی بسیار شدید، کیفیت آب 16 درصد از سطح آبخوان برای آبیاری مناسب و 84 درصد نامناسب بود در حالی که در آذرماه همان سال آبی 100 درصد سطح آبخوان دارای کیفیت نامناسب بود. بر اساس شاخص LSI، در کلیه سال های مورد بررسی و در هر دو مقطع زمانی خرداد و آذرماه، آب 100 درصد سطح آبخوان دشت هشتگرد دارای پتانسیل تشکیل رسوبات کربنات کلسیم بود.کلید واژگان: خشکسالی, شاخص بارش استاندارد SPI, شاخص منبع آب زیرزمینی GRI, نمودار ویل کاکس, شاخص اشباع لانژیلرIn this research, impact of drought on groundwater quality investigated on irrigation usage in Hashtgerd plain aquifer. First, using Thiessen-polygon method and precipitation values of 6 weather stations in Hashtgerd plain, total average monthly rainfall for a period of 30 years (1985-2015) was calculated. Average monthly of groundwater levels for a period of 23 years (1991-2014) were calculated using 8 observation wells data and Thiessen-polygon method. Climatological drought calculated by SPI and groundwater drought calculated by GRI. Based on results, the longest climatological drought with durability of 2 years, severity -2.73 (SPIsum), density -1.365 (SPIavg) and total average monthly rainfall 157.70 mm were in the water years 1998-1999. The most severe groundwater drought was in the water years 2010-2014 (4 years durability) with severity -6.10 (GRIsum), density -1.53 (GRIavg) and groundwater average monthly level 1180.26m. On 12 months period, correlation between groundwater levels and rainfall amounts were significant with time-lag of 11 months. In June of water year 2013-2014 with extreme drought condition, water quality of 16% aquifer area was appropriate to use plants irrigating but 84% was inappropriate while in December, 100% aquifer area was inappropriate as irrigation water quality. Based on LSI, in June and December of all studied years, water quality of 100% Hashtgerd plain aquifer area, it was possible to formation of calcium carbonate sediments.Keywords: Drought, Standard Precipitation Index (SPI), Groundwater Resource Index (GRI), Willcox Diagram, Langelier saturation Index
-
خشکسالی اقلیمی به معنی کمبود بارش، بخش های مختلف جوامع انسانی، کشاورزی، تولید آب، صنعت و محیط زیست را تحت تاثیر قرار می دهد. درک روابط زمانی و مکانی پارامترهای موثر بر خشکسالی بعنوان یک خطر طبیعی توسط متغیرهای چندگانه هواشناسی بهتر تفسیر می گردد. هدف این تحقیق استفاده از مدل نمودار سه متغیره برای تفسیر پدیده خشکسالی هواشناسی در ایستگاه های سینوپتیک استان کردستان است. پس از اخذ آمار ماهانه هفت ایستگاه سینوپتیک در سطح استان کردستان شامل بارش، دما و رطوبت نسبی، تحلیل های اولیه روی آن ها انجام گرفت. سپس مقادیر شاخص بارش استاندارد ماهانه برای هر ایستگاه محاسبه گردید. پس از محاسبه و ترسیم نیم تغییرنمای هر مدل، با روش ارزیابی متقاطع و استفاده از معیارهای ضریب تبیین و مجموع مربعات خطا، روش مناسب درون یابی جهت تهیه نمودارهای سه متغیره انتخاب گردید و نمودارهای سه متغیره بر اساس مقادیر شاخص بارش استاندارد، دمای متوسط ماهانه و درصد رطوبت نسبی برای هر یک از ایستگاه های مورد مطالعه، رسم گردید. بر اساس نتایج، طبقه بندی مقادیر شاخص بارش استاندارد در نمودار سه متغیره چارچوبی را برای تفسیر خصوصیات و تغییرات عناصر اقلیمی فراهم می نماید. هم چنین ضمن مقایسه شرایط رطوبتی میان ایستگاه ها، می توان ارتباط فضایی آن ها را تجزیه و تحلیل نمود. نمودارهای سه متغیره امکان تفسیر ارتباط وقایع حدی و روند میان متغیرها را فراهم می نماید.
کلید واژگان: الگوی خشکسالی هواشناسی, دوره های خشک و مرطوب, زمین آمار, شاخص بارش استاندارد, شدت خشکسالیIntroductionDrought means scarcity of water, which various sectors of human society, agriculture, water supply, industry and environment can adversely affect due to its occurrence. Drought is best characterized by multiple climatological parameters as a natural hazard. An understanding of the spatio-temporal dependence relationships between effective variables on drought is necessary to its description and analysis.MethodologyThe main purpose of this study is investigation of climatological drought in synoptic station of the Kurdistan Province, Iran, by using Triple Diagram Model (TDM). The data consists of monthly average temperature, precipitation, and also relative humidity from seven synoptic stations. The standardized precipitation index (SPI) was calculated for each station. The semivariogram of different used models have been analysed and were been chosen using the cross validation method. According to coefficient of determination and residual sum of squares indices appropriate method was selected for drawing triple diagram models. The triple diagram models have been prepared based on geostatistic principles by SPI, Temperature, and relative humidity variables.DiscussionThe results indicate that SPI classification is characterized by the scattering in two input variables can provide the analysis framework of the characteristics and variations of climatological factors.ConclusionThe spatial relationship between stations/regions can be carried out by comparison of the humidity conditions. Application of the triple diagram models can be recommended for drought analysis in other climatological stations. The triple diagram plots help to make interpretations in spite of extreme scatter points facilitate the explanations of the influencing trend among variables.Keywords: Meteorological drought pattern, Wet, dry spells, Geostatistics, Standardized Precipitation Index (SPI), Drought severity -
طولانی شدن مدت زمان خشکسالی هواشناسی می تواند منجر به شروع خشکسالی هیدرولوژیک گردد. در این پژوهش به تعیین فاصله زمانی میان رخداد این دو نوع خشکسالی پرداخته شده است تا بدینوسیله بتوان با شروع خشکسالی هواشناسی، زمان رخداد خشکسالی هیدرولوژیکی را پیش بینی نمود. این امر کمک خواهد کرد که تمهیدات لازم برای مدیریت حوضه را در صورت بروز کمبود آب از پیش فراهم نمود. برای تعیین و پیش بینی فاصله زمانی میان دو نوع خشکسالی از مدل بیلان آب SWAT و برای مطالعه موردی از حوضه آبریز فومنات (تالاب انزلی) در استان گیلان استفاده شد. تحلیل حساسیت مدل بیلان، با توجه به توانایی آن در شبیه سازی جریان دراز مدت رودخانه های معرف در حوضه، به روش OAT انجام گردید و نشان داد که ازمیان پارامترهای مورد استفاده در مدل SWAT، سه پارامتر شماره منحنی، آب قابل دسترس خاک و عامل جبران تبخیر در خاک به ترتیب بیشترین تاثیر را در خروجی مدل برای موضوع مورد تحقیق دارا می باشند. واسنجی و اعتبارسنجی SWAT با استفاده از مدل SCH انجام شد و دقت شبیه سازی با استفاده از شاخص های نش-ساتکلیف و ضریب همبستگی در دوره واسنجی به ترتیب 68/0 و 8/0 و در دوره اعتبارسنجی به ترتیب 65/0 و 79/0 و قابل قبول برآورد گردید. با داشتن مدل کالیبره شده بیلان، برای هر سناریوی احتمالی در خشکسالی هواشناسی وضعیت بیلان آبی حوضه و همچنین فرصت زمانی موجود برای رخداد خشکسالی هیدرولوژیکی قابل پیش بینی است. براساس نتایج بدست آمده با احتمال بیش از 70درصد تاخیر زمانی یکماهه و به همین ترتیب با احتمال بیش از 23 درصد تاخیر زمانی دو ماهه بین دو خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی وجود دارد.کلید واژگان: تاخیر زمانی, خشکسالی هیدرولوژیکی, خشکسالی هواشناسی, مدل SWA, تالاب انزلیLong meteorological drought can lead to the onset of hydrological drought. In this research, the lag time between the two types of drought was investigated for determining the hydrologic drought onset after realizing the climatological drought. This is a matter to provide managers with enough time for decision making before the occurrence of water shortage in the watershed. The SWAT water balance model was used to determine and predict the lag time between the two types of drought for Foomanat (Anzali wetland) watershed in Gilan province Due to the ability to simulate the long-term flow of representative rivers in the basin. The OAT method was employed for the sensitivity analysis of the water balance model. Among the parameters used in SWAT, three parameters including curve number, available water, and the evaporation compensation factor in the soil were recognized as the most effective parameters for the results of the model. Calibration and validation of SWAT were performed using SCH model. The calculated Nash-Sutcliff and correlation coefficient in estimating runoff as well as determining and predicting the lag time between the two types of drought by SWAT were acceptable. The Nash coefficient was obtained as 0.68 and 0.8 for calibration, and 0.65 and 0.79 for validation periods, respectively. Using the calibrated model, one can predict the water balance situation and the lag time between the onset of meteorological drought and the emerging hydrological drought in the watershed for any interested meteorological drought scenarios. Based on the results, the chance of having a one -month lag time, is more than 70 percent, while the chance of a 2-month lag time in the Foomanat watershed Anzali wetland) is more than 23 percent.Keywords: lag time, Hydrological drought, Meteorological drought, SWAT, Anzali Wetland
-
با توجه به اینکه بخش وسیعی از استان اصفهان در ناحیه خشک مرکزی ایران قرار دارد، مستعد وقوع خشک سالی است. لذا انجام مطالعات و تحقیقات مناسب به منظور پایش و پیش بینی خشک سالی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش های متعددی برای تعریف خشک سالی با استفاده از شاخص های گوناگون ارائه شده است.در این تحقیق خشک سالی های هواشناسی با استفاده از سری های بارندگی سالانه و سطوح آستانه متفاوت(50،40،30،60،70،80،90،95درصد) مورد بررسی قرار گرفت.برای این بررسی از داده های بارش 85 ایستگاه در استان اصفهان و مناطق مجاور آن در یک دوره 32 ساله(1377-1346)استفاده شد.با استفاده از روش های میان یابی شامل کریجینگ،کوکریجینگ،عکس مجذور فاصله و TPSS، سطوح آستانه میان یابی شدند و خطای مربوط به هر روش محاسبه شد. روش کوکریجینگ دارای کم ترین خطا و روش TPSS دارای بیش ترین خطا در بین روش های منتخب بود. در مرحله بعد با استفاده از نرم افزار ILWIS نقشه های گستره خشک سالی در سطوح آستانه متفاوت با مناسب ترین روش تهیه شد.با توجه به نتایج به دست آمده در دوره آماری منتخب، در حدود نیمی از بارش ها درسطح آستانه 30 درصد بوده است. از طرفی در حدود 28 درصد وقایع بارش مربوط به سطوح آستانه 80 درصد است که نشان دهنده وقوع خشک سالی ها با شدت زیاد در منطقه مورد مطالعه بوده است. بیش ترین فراوانی وقوع سطوح آستانه درمحدوده مورد مطالعه،به ترتیب30، 80، 60، 50، 40، 90، 70 و 95درصد است. نتایج بیان گر این است که روش سطوح آستانه راه کار مناسبی در بررسی خشک سالی هواشناسی در منطقه مورد مطالعه است.
کلید واژگان: میان یابی, سطوح آستانه, شاخص خشکسالی, کریجینگ, کوکریجینگMost parts of the Isfahan province are located in central arid land of Iran and are sensitive to drought occurrences. So it is required to study drought for prediction. There are many ways to define drought using different indicators. Climatology drought was evaluated using annual precipitation time series and different truncation levels including 30% 40, 50, 60, 70, 80, 90 and 95%. In this study 85 precipitation stations were selected in Isfahan province and around of it, in period of 1966-1998.Interpolation methods such as, kriging, Co-kriging, inverse distance weighted and TPSS were evaluated for interpolation of truncation levels and the error of each method was calculated. In the selected methods, Co-kriging method had minimum error and TPSS method had maximum error. Drought extension maps were drawn for each truncation levels using ILWIS software. Also water volume of probable precipitation is calculated for each truncation levels. Results showed about half of rainfall events occurred in 30 percent truncation level, whereas about 80 percent of the events are in 30 percent truncation level. Thus intense droughts occurred in the study area. Maximum frequency of drought occurrences in basis of truncation levels in study area are 30, 80, 60, 50, 40, 90, 70, 95%, respectively. Results indicated that truncation levels are suitable method for climatological drought evaluation in the studied area.Keywords: Co, kriging, Drought index, Interpolation, kriging, Truncation levels -
در بیشتر مناطق ایران آب مورد نیاز جوامع و صنعت از منابع زیرزمینی تامین می شود. خشکسالی از مهمترین فاکتورهای موثر بر کیفیت آب زیرزمینی است. تقاضای آب زیرزمینی در دشت قروه دهگلان به دلیل موقعیت آن و محدودیت دسترسی به آب های سطحی افزایش یافته است. در این تحقیق اثر خشکسالی بر کیفیت آب چاه های دشت قروه و دهگلان بررسی شد. از داده های کیفیت آب 38 چاه در دوره آماری 21 ساله (1392-1371) استفاده شده و برای تعیین دوره های ترسالی و خشکسالی شاخص بارش استاندارد شده (SPI) در پایه های زمانی 12،6،3 و 24 ماهه بکار رفت. با استفاده از آزمون من-کندال روند تغییر پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی بررسی شده و رابطه بین خشکسالی اقلیمی و کیفیت آب زیرزمینی با ضریب همبستگی بدست آمد. بررسی ضرایب همبستگی نشان داد در 2/22 % موارد، بین پارامترهای کیفیت در سطح اطمینان 95% رابطه معنی داری با SPI وجود دارد. ضرایب همبستگی در برخی از چاه ها مثبت و در برخی منفی می باشد. نتایج نشان داد در مورد بیشتر پارامترهای کیفیت آب، با افزایش پایه زمانی SPI میزان همبستگی افزایش می یابد. نتایج آزمون من - کندال نشان داد بیشتر پارامترهای کیفیت آب روند افزایشی داشته و فقط Cl-، HCO3- و Mg2+ به ترتیب در 53/60%،53/60% و 63/52% چاه ها روند منفی دارند و CO32- نیز در هیچ یک از چاه ها روند نداشته است. نقشه های پهنه بندی کیفیت آب نشان داد بیشترین کاهش کیفیت آب در قسمت های شرقی دشت اتفاق می افتد، زیرا مقدار افت تراز آب در بخش های ذکر شده بیشتر از سایر قسمت ها می باشد.کلید واژگان: پهنه بندی, روند, قره دهگلان, کیفیتIn most regions of Iran the requisite water for populations and industry are supplied by groundwater resources. Drought is an important factor, which effects groundwater quality. Demand for groundwater resources is increasing in Qurveh - Dehgolan plain due to its position and limited access to surface water resources. In this research, the effects of drought on water quality of wells in Qurveh Dehgolan studied. Water quality data in 38 wells for 21 years (1992 to 2013) used to define dry and wet period the Standardized Precipitation Index (SPI) for 3, 6, 12 and 24 months time scales calculated. Using Mann-Kendall tests, the trend of ground water quality parameters investigated and the relation between climatological drought and groundwater quality parameters calculated using correlation coefficients. Study of correlation coefficients between quality parameters and SPI showed in 22.2% of cases, drought effected on groundwater quality (at 95% level). Correlation coefficients were positive in some wells and were negative in other wells. Also in most quality parameters, with increasing of SPI time scale, the rate of correlation was increased. The results of Mann-Kendall test showed the most parameters of water quality had increasing trend and Cl-, HCO3- and Mg2 had negative trend in 60.53%, 60.53%, and 52.63% of wells respectively. In addition, CO32- had not trend in any wells. Zoning map of water quality showed that most reduction of ground water quality was happened in eastern part of plain, because the ground water level downfall in mentioned part was higher than other parts.Keywords: Qorveh Dehgolan, Quality, Trend, Zoning
-
هدف اصلی این پژوهش، تعیین گستره ی تداوم خشکسالی های هواشناسی و هیدرولوژیکی و مشخص کردن ارتباط بین آن ها است. در این تحقیق از شاخص های بارش استاندارد (SPI) و سطح آب استاندارد (SWI)، جهت بررسی خشکسالی ها استفاده شد. در این تحقیق از 16 ایستگاه باران سنجی و 31 حلقه چاه پیزومتری با طول دوره ی آماری مشترک 30 ساله (1362 تا 1392) استفاده شد. برای آنالیز روند خشکسالی ها از 7 مقیاس زمانی 1، 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه و مقیاس سالانه استفاده شد. در این پژوهش برای بازسازی نواقص آماری از روش همبستگی و از روش نسبت نرمال برای همگنی داده ها بهره گرفته شده است. سپس برای بررسی روند تغییرات میزان بارش و آب های زیرزمینی و تحلیل کمی خشکسالی های حوضه از شاخص های SPI و SWI استفاده گردید تا امکان ارزیابی آن در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی میسر شود. با محاسبات انجام شده و بررسی نقشه ی گستره ی خشکسالی های سالانه هواشناختی مناطق نیمه ی غربی و شرق حوضه بیشتر از سایر مناطق خشکسالی داشته اند. در بررسی نقشه ی گستره ی خشکسالی های سالانه آب زیرزمینی مناطق جنوب غرب، غرب و شمال بیشتر از سایر مناطق در معرض خشکسالی قرار گرفته اند. طولانی ترین تداوم از لحاظ طول مدت خشکسالی هواشناسی نشان می دهد که در بخش های شمال شرقی، غرب و جنوب غربی دارای تداو م های طولانی تری نسبت به سایر مناطق دارند. همچنین طولانی ترین تداوم از لحاظ طول مدت خشکسالی آب های زیرزمینی نشان می دهد در نواحی شمالی و جنوب غربی و مرکز حوضه، طولانی ترین تداوم های خشکسالی وجود دارد.کلید واژگان: تحلیل مکانی خشکسالی, شاخص SPI, شاخص SWI, آب زیرزمینیIntroductionDrought, with its gradual, tranquil, and crawling occurrence, is one of the most important natural disasters that affects various aspects of human life. This phenomenon, as a disastrous climatic phenomenon, directly affects communities through changes in their access to water resources. One of the most important effects of drought on water resources is the reduction and drop in groundwater aquifers and the decrease in river flow rates. The hydrological drought, with the effects of periods of atmospheric drops, affects the sources of groundwater or surface water supplies such as river flows, reservoirs, lakes, and groundwater. Therefore, the effect of the rainfall shortage on the components of the hydrological system such as soil moisture, river flow, surface of reservoirs, and groundwater is seen after a long time. Climatological drought with a time lag in one place leads to a hydrological drought which, consequently, leads to water stress. Determining the starting and ending dates of droughts, their severity, continuity, spatial distribution, assessment, and quantification is one of the most important issues in the study area. Accordingly, the main objective of this research was to determine the extent of the continuity of meteorological and hydrological droughts and the relationship between them.
MethodologyThe Gorganroud River watershed forms 48% of Golestan Province with an area of 11393.1 km2. It is located in the geographical range of '36 ° 36 'to 37 ° 37' the northern latitude and '00 ° 54 'to '29 ° 56 the eastern altitude. It is located in the national scale of the Gorgan River basin in the north of the country. From the south east to the eastern Alborz, from the east to mount Aladagh and mount Glydiyah, from the north to the Atrak basin, and from the west to the Caspian Sea and the Gharasso basin. The Gorganroud River has 17 main branches that are connected in different parts and, ultimately, flood the Caspian Sea. The basin is used as a forest in the south and east, but in the north and west, alluvial plains are exploited in agriculture and pasture. In order to study droughts, the standardized precipitation index (SPI) and standardized water-level index (SWI) were used. The data used in this study was extracted from 16 meteorological stations and 31 piezometric wells, with a common statistical period of 30 years (1362-1392). To analyze the drought's trend, seven scales of 1, 3, 6, 12, 24, and 48 were used in a monthly and annual scales. In this study, to reconstruct the statistical errors and homogenize the data, acorrelation and normal ratio methods were used. Then, the SPI and SWI indices and the quantitative analysis of droughts of basin were used to evaluate the trend of rainfall and underground water in different spatial and temporal scales.
ResultAccording to the calculations and checking the map of the annual extent of meteorological drought, the western and eastern regions of the basin were affected by drought more than other regions. In addition, according to the map of the annual extent of the groundwater droughts, the southwestern, western, and northern parts were affected by drought more than other regions. Considering the duration of the meteorological drought, the northeastern, western, and southwestern parts had longer durations than other regions. Considering the duration of the groundwater drought, the northern, southwestern, and central parts of the basin had the longest duration.Keywords: Spatial analysis of drought, Standard precipitation index, Standardized water-level index, Groundwater -
در تحقیقات مختلف، پارامترهای هواشناسی متفاوتی در پیش بینی دوره های کم بارش مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق نمایه بارش استاندارد شده (SPI) برای 6 سناریوی فصل (پاییز، زمستان، بهار، پاییز+ زمستان، زمستان+ بهار و پاییز تا بهار) محاسبه شده و متغیرهای هواشناسی پیش بینی کننده دمای هوا (در سطح 300، 500، 700 و 850 میلی بار) و ارتفاع ژئوپتانسیل (در سطح 300، 500، 700 و 850 میلی بار) در محدوده طول و عرض جغرافیایی 0 تا 60 درجه شمالی و 0 تا 90 درجه شرقی، در سالهای (1354-1386) برای پیش بینی پدیده خشکسالی هواشناسی مورد استفاده قرار گرفت. در این مدل پیش بینی، بازه زمانی پیش بینی کننده بین ماه های اکتبر تا آوریل برای SPI پیش بینی شده در همان بازه زمانی قرار دارد. نمایه بارش استاندارد شده در حوضه های مورد مطالعه (حوضه سدهای طالقان و ماملو) بر اساس بارش متوسط حوضه ها که به روش میانگین معکوس فاصله وزندار محاسبه شده، تخمین زده شده است. یکی از روش های یادگیری آماری با استفاده از ناظر به نام ماشین بردار پشتیبان (SVM) برای تدوین مدل پیش بینی SPI استفاده شد. با استفاده از تکنیک آماری مبتنی بر آنتروپی مشترک اطلاعات، نقاط موثر بر بارش حوضه سدهای تهران در فصل بهار بیشتر در جنوب، جنوب غربی و شمال غربی کشور و در فصل پائیز، شمال، شمال غربی و جنوب و در زمستان در شمال غربی و غرب کشور تشخیص داده شدند. نتایج مدل SVM در اکثر موارد پیش بینی، دقت مناسب داشت. این روش می تواند در پیش بینی رفتارهای غیرخطی داده های هواشناسی با طول دوره آماری کوتاه مورد استفاده قرار گیرد. این دقت برای دسته بندی SPI فصلهای پاییز و بهار بیشتر از سایر سناریوها است.
کلید واژگان: خشکسالی هواشناسی, ماشین بردار پشتیبان, نمایه بارش استاندارد شده, استان تهرانIn various researches, implementation of meteorological parameters in drought prediction is studied. In the current work, meteorological drought classes based on Standardized Precipitation Index (SPI) for six seasonal scenarios (autumn, winter, spring, autumn + winter, winter +spring, and autumn + winter + spring) and meteorological predictors contained ground and sea surface temperature, weather temperature (at 300, 500, 700 and 850 mi bar) and geopotential height (at 300, 500, 700 and 850 mi bar) wide of North (0, 60) and East (0, 90) was applied in prediction models based on data from 1975 to 2005. In these models, temporal range of meteorological predictors is between October to April month on the same predicted SPI. SPI was calculated based on mean precipitation at seasonal time scale in the main watershed of Tehran (Taleghan, Mamloo) by Inverse Weighted Distance method. The well known statistical supervised machine learning method, support vector machine (SVM), is applied to predict SPI. Regarding to selected data points, the effective regions on Tehran precipitation are southern, southwestern and northwestern of Iran in spring, northern and northwestern in autumn and northwestern and western in winter. SVM depicted accurate results in prediction of SPI, spatially prediction of SPI in all scenarios, and it can be proposed as a very suitable statistical learning method in investigating of nonlinear behavior of meteorological phenomena with a short samples. The predicted SPI in spring and autumn are more accurate than the other scenarios.Keywords: Climatological Drought, Support Vector, Standardized Precipitation Index (SPI), Tehran Province -
اثر تغییرات بارش و کاربری اراضی بر تولید رسوب / مطالعه موردی: حوزه آبخیز صنوبر - تربت حیدریهفرسایش خاک در حوزه های آبخیز تابعی از اقلیم، توپوگرافی، نوع خاک و کاربری اراضی می باشد. دراین بین، اهمیت بارش به دلیل نوسانات زیاد و کاربری اراضی به دلیل نقش آبخیز نشینان در توسعه جوامع بسیار مشهود است. در این تحقیق از داده های بارش، دبی و رسوب در دوره آماری 1388-1346 استفاده شد. وضعیت خشکسالی با شاخص SPI سه ماهه مشخص شد. با استفاده از تصاویر ماهواره ای، نقشه کاربری اراضی در سه مقطع زمانی تهیه شده و تغییرات کاربری اراضی در آنها با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد سطح مراتع و اراضی زراعی به ترتیب از 14% و 21% در ابتدای دوره مطالعاتی به 41% و 11% در انتهای دوره تغییر یافته است. اختلاف معنی داری در میزان رسوبدهی از ابتدای دوره تا انتهای آن قابل مشاهده است. درصد فراوانی وقوع خشکسالی از دوره اول به سوم تا سه برابر افزایش یافته است. نتایج آزمون من-کندال نشان داد که میزان رواناب در این مدت دارای روند منفی معنی دار در سطح اعتماد 95% می باشد. بنابراین به نظر می رسد افزایش وقوع خشکسالی ها و در نتیجه کاهش آبدهی رودخانه و تبدیل اراضی زراعی به مرتع منجر به کاهش میزان رسوب معلق حوزه آبخیز صنوبر شده است.کلید واژگان: تصاویر ماهواره ای, تحلیل روند, خشکسالی اقلیمی, دبی, منحنی سنجهSoil erosion in the watersheds is a function of some factors such as climatology, topography, soil type and land use. Within these factors, the importance of precipitation because of its high variation and land use because of the role of humans on community development is very clear. In this research, the precipitation, discharge and sediment data in a statistical period from 1967 to 2009 were used. Drought situation was calculated by standard precipitation index with 3 months time scale. Land use maps were prepared in three periods based on satellite images, and the changes of land use between these periods were compared. Results showed that the area of rangelands and farms from initial to final section of study period varied from 14% and 21% to 41% and 11%, respectively. Significant difference in sedimentation rate is visible between initial and final sections of study period. Percentage of drought occurrence increased to triple from initial to final period. The result of Mann-Kendall test showed a negative trend for watershed discharge at 95% significant confidence level. Therefore, it seems that increasing drought occurrences and therefore decreasing runoff and change of farms to rangeland, caused to the decreasing suspended sediment load in Senobar watershed.Keywords: Satellite images, Trend analysis, Climatological drought, Discharge, rating curve
-
تحقیق حاضر، تلاشی است برای ارزیابی کارآیی برخی از شاخص های متداول اقلیمی در اقلیم های نمونه و معرف حوضه دریاچه نمک. این شاخص ها که در حال حاضر در سیستم های فعال جهانی مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: شاخص درصد نرمال، شاخص دهک، شاخص SPI، شاخص ZSI. این شاخص ها طی یک دوره آماری 44 ساله بر روی 34 ایستگاه هواشناسی حوضه دریاچه نمک مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمون فرضیه ها نشان داد شاخص دهک ها (DI) و شاخص SPI مقارن با سال وقوع کمینه بارندگی، رخداد خشکسالی شدید و بسیار شدید را در تمام ایستگاه های تحت مطالعه نشان داده و کارآیی بیشتری نسبت به سایر شاخص ها از جنبه نمایش خشکسالی بسیار شدید دارند. شاخص (PNI) در 24 ایستگاه تحت مطالعه با رخداد خشکسالی بسیار شدید در طی سال های وقوع کمینه بارندگی انطباق داشته و در 10 ایستگاه مقارن با سال وقوع کمینه بارندگی، با خشکسالی شدید و بسیار شدید تطابق نداشته است. فراوانی های مقادیر مختلف شاخص (SPI) و (ZSI) رفتار و عملکرد مناسب و مشابهی نشان دادند. بر این اساس در انتخاب مناسب ترین شاخص جهت تحلیل وضعیت خشکسالی در طی سال های یک دوره طولانی مدت، شاخص SPI و شاخص دهکها در جایگاه نخست، شاخص ZSI در جایگاه دوم، شاخص درصد نرمال در جایگاه سوم قرار می گیرد.
کلید واژگان: حوضه دریاچه نمک, روش های آماری, شاخصهای خشکسالی, شاخصهای متداول اقلیمیOf the many Climatic events that influence earth’s environmental fabric‚ drought is perhaps the one that is most linked with desertification(WMO‚1997).This Investigation is an effort for assessment of acceptability about many of Climatic current Drought Indices in reagent and sample stations of Salt Lake Basin of Iran. These drought indices which are used in world active systems, are Percent of normal precipitation Index PNI, Deciles of precipitation Index DPI, Standardized precipitation Index SPI, and Z Score Index ZSI.The above mentioned indices were calculated first by average of monthly precipitation data for a 44 years period from 1957 to 2000 relate to 34 synoptic and climatological stations in their common time scales. Based on obtained results from one hypotheses, DPI and SPI indices in the contemporary with minimum occurrence, showed, extremely drought in the studied stations. These acceptability of indices in more than of other indices and according of this investigation,DPI index sit on the first place, SPI sit on the second place, ZSI index sit on the third place, and finally PNI Index, sit on the forth place. In next stage the Standardized Precipitation Index SPI, based on precipitation values from 34 monitoring stations around the Salt Lake Basin of Iran, is computed monthly and was performanced for climatic interpret and characteristic include assess drought relative frequency, intensity, expand and duration and calculated return period of the most intense drought and according to the point stations data, drew intense map. This investigation indicate the most intense drought in Salt Lake Basin of Iran belong to Hamadan(Nozheh) and the longest drought duration in Avaj ‚Dooshantappeh‚ and Kashan Stations with the highest relative frequency digit of drought (38/6%) and the lowest relative frequency digit of drought (18/1%) belong to Golpayegan. The most of severe year has occurred in 1973 and 1967 in 44 years period.Keywords: Drought, regional droughts, drought Indices, Salt Lake Basin of Iran, drought analysis
نکته:
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* با توجه به بالا بودن تعداد نتایج یافتشده، آمار تفکیکی نمایش داده نمیشود. بهتراست برای بهینهکردن نتایج، شرایط جستجو را تغییر دهید یا از فیلترهای زیر استفاده کنید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
متن مطلب
اعتبار نشریه
-
معتبرحذف فیلتر