پایش خشکسالی هواشناسی بر اساس شاخص‌های SPI و mRAI در حوضه آبریز دریاچه ارومیه

هادی پور, سپیده; عرفانیان, مهدی; کاظم پور چورسی, ُسیما

doi:10.22098/mmws.2025.17802.1625

پایش خشکسالی هواشناسی بر اساس شاخص‌های SPI و mRAI در حوضه آبریز دریاچه ارومیه

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

² گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه

10.22098/mmws.2025.17802.1625

چکیده

خشکسالی، پدیده‌ای طبیعی است که به طور مکرر رخ می‌دهد و تأثیرات قابل توجهی بر کشاورزی، فعالیت‌های اجتماعی-اقتصادی و اکوسیستم طبیعی به‌ویژه در مناطق حساس از نظر بوم‌شناختی دارد. این مطالعه با هدف ارزیابی و پایش خشکسالی هواشناسی حوضه آبریز دریاچه ارومیه با استفاده از شاخص استاندارد شده بارش (SPI) و شاخص آنومالی بارش اصلاح شده (mRAI) در مقیاس‌های زمانی 3، 6، 9 و 12 ماهه طی دوره آماری 1991 تا 2020 انجام شد. برای محاسبه این شاخص‌ها، از داده‌های جهانی بارش ماهانه GPCC با قدرت تفکیک مکانی 0.25 درجه به عنوان پایگاه شبکه‌ای جهانی در غلبه بر محدودیت تعداد پایین و پراکنش نامناسب ایستگاه‌های باران‌سنجی در منطقه، استفاده شد. صحت داده‌های GPCC در تخمین بارش ماهانه ایستگاه‌های سینوپتیک مورد مطالعه با استفاده از معیارهای آماری R²، RMSE، MAE و PBIAS ارزیابی شد. نتایج ارزیابی با R² برابر0.91 و RMSE برابر10.83، دقت قابل قبول پایگاه بارش GPCC را نشان داد. برای مقایسه طبقات شدت خشکسالی بدست آمده از دو شاخص SPI و mRAI در مقیاس‌های زمانی مختلف، از آماره کاپا (Kappa) و ضریب Cramer's V بهره گرفته شد. مقادیر آماره Kappa و ضریب Cramer's V برای مقیاس‌های زمانی مختلف در ایستگاه‌ها به ترتیب0.851 و 0.837 (3 ماهه)، 0.863 و 0.847 (6 ماهه)،0.867 و 0.850(9 ماهه)، و 0.929 و 0.912 (12 ماهه) به دست آمد. نتایج به وضوح نشان داد که تطابق آماری بین طبقات شدت خشکسالی شاخص‌های SPI و mRAI در مقیاس‌های زمانی 3، 6، 9 و 12 ماهه وجود دارد. این آماره‌ها (در سطح 1 درصد)، وجود یک رابطه معنی‌دار را بین شاخص‌های خشکسالی SPI و mRAI در ارزیابی شرایط خشکسالی در مقیاس ایستگاه‌های سینوپتیک و کل حوضه بیان می‌کنند. یافته‌های پژوهش بر کاربرد موثر داده‌های GPCC و هم‌خوانی دو شاخص در پایش خشکسالی هواشناسی حوضه آبریز دریاچه ارومیه تأکید دارد و استفاده از داده‌های این پایگاه بارش در تحقیقات مدیریت منابع آب و هیدرولوژی حوضه توصیه می‌‎شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات