Assessment of the impacts of climate change on land surface temperature and drought risk in agricultural land use in Khuzestan province

Document Type : Research/Original/Regular Article

Authors

1 P.h.D Student in Climatology, Department of Climatology, Faculty of Geographical Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran

2 Professor Department of Climatology, Faculty of Geographical Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran

3 Professor Department of Remote Sensing and GIS, Faculty of Geographical Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran

4 Assistant Professor Department of Climatology, Faculty of Geographical Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran

5 Ph.D Student in Remote Sensing, Department of Remote Sensing and Geographic Information Systems, Faculty of Geographical Sciences, University of Tehran, Tehran, Iran

6 Professor, Department of Remote Sensing and Geographic Information Systems, Faculty of Geographical Sciences, University of Tehran, Tehran, Iran

Abstract

Introduction
Climate change is intensifying global droughts, posing severe threats to the environment, agriculture, and human livelihoods. The Earth's temperature is rising at twice the global average, driving significant changes in planetary conditions. Escalating land surface temperatures have degraded ecosystems, depleted soil quality, and reduced water availability, leading to the expansion of arid regions. These shifts stress vegetation and diminish agricultural yields, exacerbating food insecurity, particularly in developing nations. Drought and water scarcity are now prominent trends in arid and semi-arid regions. Altered precipitation patterns, influenced by climate change, disrupt rainfall quantity and distribution, further straining water resources. In countries like Iran, with predominantly dry climates, these climatic shifts are especially acute. Iran ranks among the top six nations for natural disasters, with over 83 percent of its crises tied to earthquakes, floods, and droughts. Drought, a recurring issue, inflicts significant damage on Iran's society, water, and soil resources. Khuzestan Province, a key agricultural and economic hub in southwestern Iran with rich water resources, is significantly affected by climate change. Rivers like Karun, Karkheh, and Jarahi, vital for drinking water, agriculture, and industry, are impacted by these changes. This study evaluates the impact of climate change on land surface temperature and drought risk in the agricultural regions of Khuzestan Province, aiming to address these critical challenges.
Materials and Methods
This study utilized two primary data sources to assess climate change impacts in Khuzestan Province. Climate parameters, including precipitation, radiation, and maximum/minimum temperatures, were obtained from the Abadan synoptic station (1985–2015) from the Meteorological Organization. Additionally, satellite data for 19 stations, covering temperature, radiation, and precipitation, were sourced from the ERA5 database for 1950–2025. Due to incomplete data from 21 meteorological stations, satellite data were used for the first time in this region to model and forecast temperature and precipitation. The Mann-Kendall Z-statistic test, applied at 95 and 99 percent significance levels, analyzed trends in temperature and precipitation changes. To address the low resolution of general circulation models for regional studies, the LARS-WG8 statistical model was employed for downscaling. This model used daily time series data, including precipitation (mm), maximum/minimum temperatures (C°), and radiation (MJ/m²/day), with a base period of 1985–2015, aligned with CMIP6 models. Projections were based on the CanESM5 model under the high-emission SSP5-8.5 scenario, downscaled for short-term (2021–2040) and medium-term (2031–2050) periods. Trends in modeled data were also evaluated using the Mann-Kendall test. Model performance was assessed in Excel using percentage error, correlation coefficient (R), and root mean square error (RMSE). Additionally, satellite data from Google Earth Engine were analyzed to calculate land surface temperature (LST), normalized difference vegetation index (NDVI), standardized precipitation index (SPI), and Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI).
Results and Discussion
An analysis of monthly and annual temperature trends from 1950 to 2025 across 19 stations in Khuzestan shows a significant upward trend in nearly all months. Projections using the LARS-WG8 model under the SSP585 scenario  CanESM5 indicate an approximate 3 C° increase in both the near future (2021–2040) and medium-term future (2031–2050) compared to the 1985–2015 baseline. Data from the Abadan synoptic station and satellite observations confirm this warming, with satellite data predicting even hotter summers. In contrast, precipitation is projected to decline across all months in both future periods, with December and January remaining the wettest months. The 24- year NDVI record shows substantial vegetation cover fluctuations, with the lowest values in 2000, 2008, and 2009, likely linked to low rainfall and drought. A recovery has been observed since 2010, possibly reflecting improved climatic or hydrological conditions. Land surface temperature has shown a steady rise since 2010. The Standardized Precipitation Index (SPI) indicates severe droughts in 2000–2004, 2010,  2021, and 2022. The Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) shows that from 1980 to 1999, conditions were generally normal with alternating mild to moderate droughts. From 2000 to 2024, mild to moderate droughts predominated, while 2008–2022 marked a shift toward severe drought conditions. According to the SPEI index, the most extreme droughts occurred in December 2010 (−2.53) and December 2021 (−2.48).
Conclusion
This study comprehensively analyzes the drought trend in Khuzestan Province from 1950 to 2025 using meteorological and remote sensing data. Initial findings show a significant increase in temperature in all months except November, along with a decrease in precipitation in the long term, which is consistent with the CanESM5 model predictions of a 3 C° increase in temperature and a decrease in precipitation. These results confirm that global warming and human activities, especially in industrial cities such as Ahvaz and Abadan, have exacerbated drought conditions. The SPI and SPEI indices show severe drought periods between 2000 and 2022, accompanied by a decrease in NDVI and adverse effects on agriculture and vegetation. These findings highlight the impact of non-precipitation factors, such as artificial irrigation, in mitigating the effects of drought. However, limitations include uncertainties in the SSP5-8.5 scenarios, reliance on data from specific weather stations, and weak correlations between SPI and NDVI. To address these issues, future research should use hybrid climate models, extend data collection to rural areas, and integrate artificial intelligence for advanced analysis. Practical recommendations include promoting drought-resistant crops, optimizing irrigation systems, and educating local communities. This study provides a basis for water resources management and climate policies, and emphasizes the urgent need for adaptive measures to cope with intensifying droughts.

Keywords

Main Subjects

References

منابع:
اسدی، علی و ثنائی‌نژاد، سید حسین. (1404). تحلیل مکانی بارش مشاهداتی استان فارس و پیش‌نگری آن با استفاده از برونداد مدل اقلیمی. CanESM5 نیوار، 49(128-129) ، 68-79.  doi: 10.30467/nivar.2025.476368.1307
بابائیان، ایمان، مدیریان، راهله، خزانه‌داری، لیلی، کریمیان، مریم، کوزه‌گران، سعیده، کوهی، منصوره، فلامرزی، یاشار و ملبوسی، شراره. (1402). چشم‌انداز بارش ایران در قرن 21 با به‌کارگیری مقیاس‌کاهی آماری برونداد مدل‌های منتخب CMIP6 توسط نرم‌افزار .CMHyd فیزیک زمین و فضا، 49(2)، 431-449.  doi: 10.22059/jesphys.2023.332410.1007436
بالویی، فاطمه، کابلی‌زاده، مصطفی و محمدی، شاهین. (1403). پایش تغییرات زمانی-مکانی خشک‌سالی هواشناسی و تحلیل روند متغیرهای اقلیمی در استان خوزستان بین سال‌‌های 2000 تا 2020. مخاطرات محیط طبیعی، 13(40)، 73-94. doi: 10.22111/jneh.2024.46574.1987
برخورداری فرد، زهرا و شمس الدینی، علی. (1403). تأثیر ارتفاع و دمای سطح زمین بر عملکرد محصولات بارشی ماهواره‌ای در مقیاس ماهانه در ایران. آمایش فضا و ژئوماتیک، 28(1)، 120-147. https://hsmsp.modares.ac.ir/article-21-75758-fa.html
بهرامی دمنه، نرگس، سلطانی گردفرامرزی، سمیه، قیصوری، مرتضی و عزیزیان، ابوالفضل. (1402). بررسی گام‌های زمانی خشک‌سالی و اثر تغییرات کاربری اراضی بر پارامترهای کمی و کیفی آب رودخانه پلاسجان. علوم و مهندسی آبیاری، 46(3)، 103-120. 
doi: 0.22055/jise.2023.40898.2030
پاکدل، سعید، و ظهرابی، نرگس. (1398). تغییرات دما و بارش در ایستگاه‌های سینوپتیک استان خوزستان. علوم و مهندسی آب، 26(9)، 241-56.   https://sanad.iau.ir/fa/Article/922044
حشمتی، سارا و رمضانی اعتدالی، هادی. (1400). پیش‌‏بینی وضعیت خشکسالی در دوره‌‏های آتی با استفاده از مدل LARS-WG (مطالعة موردی: شهرستان کرمانشاه). آمایش سرزمین، 13(2)، 647-669.   doi: 10.22059/jtcp.2021.332432.670263
حقیقی، پارسا، سلیمان‌پور، سید مسعود و مرادی، ابوالفتح. (1404). اثرات تغییر اقلیم بر مقادیر حدی بارش و دما با استفاده از سناریوهای SSP (مطالعه موردی: استان فارس). مدل‌سازی و مدیریت آب و خاک، 5(2)، 199-218.  doi: 10.22098/mmws.2024.14691.1425
حافظی مقدس، ناصر، لشکری پور، غلامرضا و پارسائی، رشید. (1403). ارزیابی عملکرد مدل‌های CMIP6 در پیش‌نگری تغییرات دما و بارش در محدوده چاه نیمه‌های استان سیستان و بلوچستان. پژوهش‌های اقلیم‌‌شناسی، 1402(56)، 165-178.  https://clima.irimo.ir/article_192161.html
خواجه امیری، چکاوک، خسروی، محمود، طاوسی، تقی، حمیدیان پور، محسن و کیانی مقدم، منصور. (1401). صحت سنجی عملکرد برونداد مدل‌ اقلیمی CMIP6 با داده‌های مشاهده‌ای کرانه‌های مکران. هواشناسی و علوم جوّ، 5(1)، 22-41.
 doi: 10.22034/jmas.2023.379448.1193
خزایی کوهپر، سوفیا، جانباز قبادی، غلامرضا و متولی، صدرالدین. (1403). شناسایی و تحلیل سیوپتیکی امواج گرمایی کلان‌شهر اهواز. مهندسی جغرافیایی سرزمین، 8(3)، 193-208.  doi: 10.22034/jget.2023.346928.1434.
رحیمی، راضیه و رحیمی، مهدی . (1397). تحلیل مکانی و زمانی تغییر اقلیم در سال‌های آینده و مقایسۀ روش‌های ریزمقیاس‌نمایی SDSM، LARS-WG و شبکۀ عصبی مصنوعی (مطالعۀ موردی: استان خوزستان). اکوهیدرولوژی، 5(4)، 1161-1174. doi: 10.22059/ije.2018.258209.885
زکوی، یاسر، برنا، رضا، مرشدی، جعفر و قربانیان، جبرائیل. (1403). دورنمایی از شرایط تغییر اقلیم ۵۰ سال آینده استان خوزستان با تاکید بر عنصر دما. پژوهش‌های اقلیم شناسی، (57)، 119-137.   doi: 10.22034/jcr.2024.191086.
شمسی‌پور، علی‌اکبر. (1401). نگاشت اقلیم شهر و توصیه‌های برنامه‌ریزی، ج 1، دانشگاه تهران.  https://press.ut.ac.ir/book_3704.html.
شیخ ربیعی، محمدرضا، پیروان، حمید رضا، دانشکار آراسته، پیمان، اکبری، مهری و معتمدوزیری، بهارک. (1403). بررسی اثرات تغییرات اقلیم با استفاده از نتایج گزارش ششم هیات بین الدول بر میزان تولید رواناب و رسوب. مهندسی و مدیریت آبخیز، 16(4)، 550-570.  doi: 10.22092/ijwmse.2024.365664.2062
طالبی‌نیا، مرجان، زهتابیان، غلامرضا، ملکیان، آرش و خسروی، حسن. (1399). بررسی اثرات خشکسالی بر ناپایداری اراضی کشاورزی دشت سگزی. جغرافیا (برنامه‌ریزی منطقه‌ای)، 10(39)، 329-342. https://www.jgeoqeshm.ir/article_117691.html?lang=fa
عبیات، محمد، ملکی، سعید، عبیات، محمود و عبیات، ماجده. (1402). ارزیابی اثر تغییرات کاربری بر الگوی مکانی-زمانی دمای سطح زمین و جزایر حرارتی در شهر اهواز با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای. پژوهش‌های جغرافیای انسانی، 55(2)، 39-62. doi: 10.22059/jhgr.2022.326267.1008331
فاتحی مرج، احمد، و حیدریان، احمد. (1392). بررسی خشکسالی هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژی با استفاده از GIS در استان خوزستان. علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، 7(23)، 19- 32.  https://jwmsei.ir/article-1-279-fa.html
قاسمی، محبوبه، ناصری، عبدعلی، سلطانی، امیر و معاضد، هادی. (1398). بررسی روند تغییرات اقلیمی آینده تحت سناریوهای واداشت تابشی با استفاده از آزمون ناپارامتری من کندال (مطالعه موردی: جنوب اهواز). نیوار، 43(106-107)، 92-102.  doi: 10.30467/nivar.2019.196158.1135
قاسمی‌نژاد، سعیده، سلطانی، سعید و سفیانیان، علیرضا. (1393). ارزیابی ریسک خشکسالی استان اصفهان. علوم آب و خاک، 18(68)، 213-226. https://jstnar.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-26&slc_lang=fa&sid=1
قلجایی، عصمت الله، خلیقی سیگارودی، شهرام، مقدم نیا، علیرضا و ملکیان، آرش. (1402). مقایسه آماری داده‌های روزانه بارش ایستگاه‌های هواشناسی و داده‌های ماهواره‌ای در البرز میانی. مرتع و آبخیزداری، 76(1)، 1-14.  doi: 10.22059/jrwm.2023.274312.1344
قویدل رحیمی، یوسف. (1394). تحلیلی از مخاطره اقلیمی امواج ابر گرم سال 1389 استان خوزستان. جغرافیا و برنامه‌ریزی، 19(51)، 289-309.  https://geoplanning.tabrizu.ac.ir/article_3450_0.html
کرمی، عزت اله. (1395). تغییر اقلیم، خشکسالی و تنگدستی در ایران: نگاهی به آینده.  پژوهش‌های راهبردی در علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 1(1), 63-80.  doi: 10.22047/srjasnr.2016.110532
کتیرایی بروجردی، پری‌‌سیما. (1395). مقایسه داده‌‌های بارش ماهانه ماهواره‌‌ای و زمینی در شبکه‌‌ای با تفکیک زیاد روی ایران. ژئوفیزیک ایران، 7(4)، 149-160.  https://www.ijgeophysics.ir/article_39553.html
گودرزی مسعود، صلاحی برومند، حسینی سید اسعد. (1394). ارزیابی عملکرد مدل‌های ریزمقیاس گردانی LARS-WG و SDSM در شبیه‌سازی تغییرات اقلیمی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه. آبخیزداری ایران، 9(31)، 11- 22. https://jwmsei.ir/article-1-457-fa.html
گوهردوست، اعظم، عظیمی، فریده، برنا، رضا و کردوانی، پرویز. (1397). تحلیل روند تغییراقلیم استان خوزستان با استفاده از مدل‌های آماری.  جغرافیا (برنامه‌ریزی منطقه‌ای)، 8(31)، 91-99. https://www.jgeoqeshm.ir/article_68873.html
متشفع، بهزاد و هاشم گلوگردی، ساره. (1401). ارزیابی روند تغییرات مکانی و زمانی خشکسالی بر اساس داده‌های سری‌های زمانی سنجش از دور در مرکز استان خوزستان. مهندسی اکوسیستم بیابان، 11(35)، 15-28. doi: 10.22052/deej.2022.11.35.21
محمدی، حسین، ایزدی، ناصر و قاسمی گرکانی، الهه. (1402). بررسی آسیب‌پذیری و تحلیل فضایی ریسک خشکسالی بخش کشاورزی در ایران. مخاطرات محیط طبیعی، 12(36)، 79-98. doi: 10.22111/jneh.2022.41968.1892
محمدی، نیلوفر و حجازی‌زاده، زهرا. (1403). اثرات تغییر اقلیم بر افزایش ریسک مخاطرة خشکسالی در تهران با بهره‌گیری از سناریوهای .CMIP6  مدل‌سازی و مدیریت آب و خاک، 4(2)، 133-148.  doi: 10.22098/mmws.2023.12563.1252
محمدی، هانیه ، بذرافشان، جواد و لیاقت، عبدالمجید . (1402). تحلیل همبست خشکسالی_گرد و غبار و بررسی ارتباط آن با تغییرات پوشش گیاهی در استان خوزستان. تحقیقات آب و خاک ایران، 54(10)، 1447-1465. doi: 10.22059/ijswr.2023.364328.669560
مصطفی‌زاده، رئوف و ذبیحی، محسن . (1395). تحلیل و مقایسه شاخص‌های ‏SPI‏ و ‏SPEI‏ در ارزیابی خشکسالی هواشناسی با استفاده از نرم‌افزار R (بررسی موردی: استان کردستان). فیزیک زمین و فضا، 42(3)، 633-643. doi: 10.22059/jesphys.2016.57881
مرکز مطالعات و تحقیقات شهرسازی و معماری ایران. (1391). توان طبیعی استان خوزستان، سازمان برنامه و بودجه، ج 8.
مرکز ملی مطالعات راهبردی کشاورزی و آب. (1402). ترجمه گزارش ارزیابی ششمین گزارش ارزیابی  IPCC. https://awnrc.com/news/item/849-ipcc_synthesisreportar6.html
موغلی، مرضیه. (1402). تحلیل فضایی خشکسالی با استفاده از تکنیک سنجش از دور (مطالعه موردی: حوضه مهارلو بختگان)، جغرافیای طبیعی، 58 (15)، 92-71. https://sanad.iau.ir/fa/Journal/jopg/Article/982894
محمدی، حسین. (1390). آب و هواشناسی مناطق خشک (چاپ اول). دانشگاه تهران.
نیکبخت شهبازی، علیرضا. (1397). بررسی میزان تغییرات بارش و تبخیر و تعرق محصولات کشاورزی در استان خوزستان تحت تأثیر تغییر اقلیم. پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 25(6)، 123-139. doi: 10.22069/jwsc.2019.14583.2945
نوروزی، علی اکبر، همایی، مهدی و ترکمان، مینا. (1402). تحلیل روند پارامترهای اقلیمی استان خوزستان با استفاده از آزمون من‌کندال (TFPW-MK). مطالعات علوم محیط زیست، 8(2)، 6510-6521. doi: 10.22034/jess.2022.174474.1130
نویدی نساج، بهزاد، ظهرابی، نرگس، نیک بخت شهبازی، علیرضا، و فتحیان، حسین. (1400). ارزیابی داده‌های بارش شبکه‌بندی جهانی در پایش خشکسالی (مطالعه موردی: حوضه‌ی آبریز کارون بزرگ). حفاظت منابع آب و خاک، 10(3 )، 79-96.  https://sanad.iau.ir/fa/Article/829260
یزدان‌پناه، حجت‌اله، مومنی، مهدی، مومنی، مهدی، موحدی، سعید، حسینقلی‌نژاد دزفولی، حجت، موحدی، سعید و سلیمانی تبار، مریم. (1393). مقایسه شاخص‌های پوشش‌گیاهی سنجش از دور در پایش خشکسالی (مطالعه موردی مراتع نیمه شمال استان خوزستان). جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 25(2)، 85-98. https://gep.ui.ac.ir/article_18663.html?lang=fa
یزدان پناه مسعود، زبیدی طاهره، زائری هاجر. (۱۳۹۹). تمایل به اقدام جهت کاهش تغییرات اقلیمی در میان متخصصان کشاورزی استان خوزستان تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 20(58)، 1-16. Doi: 10.29252/jgs.20.58.1
Reference
Abiyat, M., Maleki, S., Abiyat, M., & Abiyat, M. (2023). Evaluation of the Effect of Land-Use Changes on the Spatio-Temporal Pattern of Land Surface Temperature and Heat Islands in Ahvaz City Using Satellite Images. Human Geography Research, 55(2), 39-62. doi: 10.22059/jhgr.2022.326267.1008331 (In Persian).
Asadi, A., & Sanai-Nezhad, S. H. (2025). Analysis of spatial distribution of observed precipitation in Fars province and its prediction using the output of CanESM5 climate model. Nivar, 49(128-129), 68-79. https://nivar.irimo.ir/article_212718_en.html (In Persian).
Babaeian, I., Modirian, R., Khazanedari, L., Karimian, M., Koozegaran, S., Koohi, M., Falavarjani, Y. & Malbousi, S. (2023). Iran's precipitation outlook in the 21st century by applying statistical downscaling of selected CMIP6 models using CMHyd software. Earth and Space Physics, 49(2), 431-449. https://jesphys.ut.ac.ir/article_90611.html (In Persian).
Bahiraie, M., Hosseini, S. M., & Hossein-Panahi, B. (2025). Groundwater resources exploitation management in response to water scarcity challenges in Khuzestan Province, Iran. Groundwater Science and Engineering, 13(3), 268-285. DOI: 10.26599/JGSE.2025.9280054
Bahrami demneh, N., Soltani-Gerdefaramarzi, S., Gheysouri, M., & Azizian, A. (2023). Investigation of drought time steps and effects of land use changes on quantitative and qualitative water parameters of Plasjan river. Irrigation Sciences and Engineering, 46(3), 103-120. doi: 10.22055/jise.2023.40898.2030 (In Persian).
Baloei, F., Kabolizadeh, M., & Mohammadi, S. (2024). Monitoring temporal-spatial changes of meteorological drought and trend analysis of climatic variables in Khuzestan province from 2000 to 2020. Natural Environmental Hazards, 13(40), 73-94. doi: 10.22111/jneh.2024.46574.1987 (In Persian).
Barkhordarifard Z, Shamsoddini A. (2024).  The effect of ground elevation and temperature on the performance of satellite products of precipitation on a monthly scale in Iran. MJSP, 28 (1) :120-147. URL: http://hsmsp.modares.ac.ir/article-21-75758-en.html (In Persian).
Beguería, S., Vicente-Serrano, S. M., Reig-Gracia, F., & Latorre Garcés, B. (2023). SPEIbase v.2.10 [Dataset]. DIGITAL.CSIC. https://doi.org/10.20350/digitalCSIC/16497
Center for Urban Planning and Architecture Studies and Research of Iran. (2012). Natural potential of Khuzestan province, Vol. 8. Planning and Budget Organization (In Persian).
Fatehi Marj, A., & Heidarian, A. (2013). Investigation of meteorological, agricultural and hydrological drought using GIS in Khuzestan province. Water and Watershed Management Science in Iran, 7(23), 19-32. https://jwmsei.ir/article-1-279-fa.html (In Persian).
Funk, C. C., Peterson, P. J., Landsfeld, M. F., Pedreros, D. H., Verdin, J. P., Rowland, J. D., Romero, B. E., Husak, G. J., Michaelsen, J. C., & Verdin, A. P. (2015). The CHIRPS precipitation dataset. Climate Hazards Group, University of California, Santa Barbara. Retrieved from https://www.chc.ucsb.edu/data/chirps
Ghasemi, M., Naseri, A., Soltani, A., & Moazed, H. (2019). Investigating the Trend of Future Climate Change Under the Representative Concentration Pathway Scenarios Using Non-Parametric Man-Kendall Test (Case study: South of Ahvaz). Nivar, 43(106-107), 92-102. doi: 10.30467/nivar.2019.196158.1135 (In Persian).
Ghaseminejad, S., Soltani, S., & Soffianian, A. (2014). Drought Risk Assessment in Isfahan Province. Water and Soil Science, 18(68), 213-226. https://jstnar.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-26&slc_lang=en&sid=1 (In Persian).
Guha Sapir, D., Below, R., & Hoyois, P. (2022). EM-DAT: The Emergency Events Database -Université catholique de Louvain (UCL) - CRED, Belgium. Available at: https://www.emdat.be
Ghaljaee, E., Khalighi-Sigaroodi, S., Moghaddam Nia, A., & Malekian, A. (2023). Statistical Comparison of Daily Satellite Precipitation Data in Middle Alborz. Range and Watershed Managment, 76(1), 1-14. doi: 10.22059/jrwm.2023.274312.1344 (In Persian).
Ghavidel Rahimi, Y. (2015). Analysis of the climatic hazard of the 1389 heat waves in Khuzestan province. Geography and Planning, 19(51), 289-309. https://geoplanning.tabrizu.ac.ir/article_3450_en.html (In Persian).
Ghazi, B., Salehi, H., Przybylak, R., & Pospieszyńska, A. (2025). Projection of climate change impact on the occurrence of drought events in Poland. Scientific Reports, 15(1), 5609. https://www.nature.com/articles/s41598-025-90488-0
Gebrechorkos, S. H., Sheffield, J., Vicente-Serrano, S. M., Funk, C., Miralles, D. G., Peng, J., & Dadson, S. J. (2025). Warming accelerates global drought severity. Nature, 1-8. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09047-2
Gohardoust, A., Azimi, F., Borna, R., & Kardavani, P. (2018). Analyzing the climate change Process of Khuzestan Province Using Statistical Method. Geography (Regional Planning), 8(31), 91-99. https://www.jgeoqeshm.ir/article_68873.html (In Persian).
Goodarzi, M., Salahi Boroumand, H., & Hosseini, S. A. (2016). Performance Analysis of LARS-WG and SDSM Downscaling Models In Simulation of Climate Changes in Urmia Lake Basin. Water and Watershed Management Science in Iran, 9(31), 11-22. URL: http://jwmsei.ir/article-1-457-en.html (In Persian).
Guo, J., Wang, F., Wen, Y., et al. (2025). Rising compound hot-dry extremes engendering more inequality in human exposure risks. npj Natural Hazards, 2, 66. https://doi.org/10.1038/s44304-025-00119-x
Hafezi Moghaddas, N., Lashkaripour, G., & Parsaei, R. (2024). Performance analysis of CMIP6 models in projection of temperature and precipitation changes in the Chahnimeh area of Sistan and Baluchistan province. Climate Research, 1402(56), 165-178. https://clima.irimo.ir/article_192161.html?lang=en (In Persian).
Haghighi, P., Soleimanpour, S. M., & Moradi, A. (2025). The effects of climate change on precipitation and temperature using SSP scenarios (case study: Fars province). Water and Soil Management and Modelling, 5(2), 199-218. doi: 10.22098/mmws.2024.14691.1425 (In Persian).
Heshmati, S., & Ramezani Etedali, H. (2021). Drought Forecasting for Future Periods Using LARS-WG Model: The Case Study of Kermanshah City. Town and Country Planning, 13(2), 647-669. doi: 10.22059/jtcp.2021.332432.670263 (In Persian).
Huete, A. R., Didan, K., Miura, T., Rodriguez, E. P., Gao, X., & Ferreira, L. G. (2002). MODIS Vegetation Index (MOD13) Algorithm Theoretical Basis Document. NASA MODIS. Retrieved from https://modis.gsfc.nasa.gov/data/atbd/atbd_mod13.pdf
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). (2023). Summary for policymakers. In H. Lee & J. Romero (Eds.), Climate change 2023: Synthesis report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (pp. 1–34). IPCC. https://doi.org/10.59327/IPCC/AR6-9789291691647.00...
Karami, E. (2016). Climate Change, Drought and Poverty in Iran: A Perspective of Future. Agricultural Sciences and Natural Resources, 1(1), 63-80. doi: 10.22047/srjasnr.2016.110532 (In Persian).
Katiraie Boroujerdy, P. S. (2016). Comparison of high-resolution gridded monthly satellite and ground-based precipitation data over Iran. Geophysics, 7(4), 149-160. https://www.ijgeophysics.ir/article_39553.html (In Persian).
Khadka, D., Babel, M. S., Tingsanchali, T., Penny, J., Djordjevic, S., Abatan, A. A., & Giardino, A. (2024). Evaluating the impacts of climate change and land-use change on future droughts in northeast Thailand. Scientific Reports, 14(1), 9746. https://www.nature.com/articles/s41598-024-59113-4
Khajeh amiri, C., Khosravi, M., Tavousi, T., Hamidianpour, M., & Kiani moghadam, M. (2022). An analysis of the output performance of CMIP6 climate models in comparison with the observational data of Makran coast. Meteorology and Atmospheric Science, 5(1), 22-41. doi: 10.22034/jmas.2023.379448.1193 (In Persian).
Khazaei, M. R. (2025). Projected changes to drought characteristics in Tehran under CMIP6 SSP-RCP climate change scenarios. Heliyon, 11(2). https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440(25)00191-4
Khazaee kuhpar, S., Janbaz ghobadi, G., & Motevali, S. (2024). Identification and synoptic analysis of heat waves in Ahvaz metropolis. Geographical Engineering of Territory, 8(3), 193-208. doi: 10.22034/jget.2023.346928.1434 (In Persian).
Kogan, F. (2023). The IPCC Reports on Global Warming and Land Changes. In Remote Sensing Land Surface Changes: The 1981-2020 Intensive Global Warming (pp. 67-79). Cham: Springer International Publishing. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-96810-6_3
Malardel, S., de Rosnay, P., & Albergel, C. (2016). ERA5-Land: A new ECMWF reanalysis dataset with higher spatial and temporal resolution. European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Retrieved from https://www.ecmwf.int/en/forecasts/datasets
Mogheli, M. (2022). Spatial analysis of drought using remote sensing techniques (Case study: Maharlou Bakhtegan basin). Physical Geography, 58(15), 71-92. https://sanad.iau.ir/fa/Journal/jopg/Article/982894 (In Persian).
Mohammadi, H. (2011). Climatology of arid regions (1st ed.). University of Tehran (In Persian).
Mohammadi, H., Iizadi, N., & Ghasemi Garkani, E. (2023). Investigation of Vulnerability and Spatial Analysis of Drought Risk in the Agricultural Sector in Iran. Natural Environmental Hazards, 12(36), 79-98. doi: 10.22111/jneh.2022.41968.1892 (In Persian).
Mohammadi, N., & Hejazizadeh, Z. (2024). The effects of climate change on increasing the risk of drought in Tehran using CMIP6 scenarios. Water and Soil Management and Modelling, 4(2), 133-148. doi: 10.22098/mmws.2023.12563.1252 (In Persian).
Mostafazadeh, R. & Zabihi, M. (2016). Comparison of SPI and SPEI indices to meteorological drought assessment using R programming (Case study: Kurdistan Province). Earth and Space Physics, 42(3), 633-643. doi: 10.22059/jesphys.2016.57881 (In Persian).
Moteshaffeh, B. and Hashem Geloogerdi, S. (2022). Assessing the Trend of Spatio-temporal Drought Changes Using Remote Sensing Time Series Data in Central Khuzestan Province. Desert Ecosystem Engineering, 11(35), 15-28. doi: 10.22052/deej.2022.11.35.21 (In Persian).
Mohammadi, H. , Bazrafshan, J. and Liaghat, A. (2023). Correlation analysis of drought-dust and its relationship with vegetation changes in Khuzestan province. Soil and Water Research, 54(10), 1447-1465. doi: 10.22059/ijswr.2023.364328.669560 (In Persian(.
Mansouri Daneshvar, M. R., Ebrahimi, M., & Nejadsoleymani, H. (2019). An overview of climate change in Iran: facts and statistics. Environmental Systems Research, 8(1), 1-10. https://link.springer.com/article/10.1186/s40068-019-0135-3
National Center for Strategic Studies of Agriculture and Water. (2022). Translation of the Sixth Assessment Report of the IPCC. https://awnrc.com/news/item/849-ipcc_synthesisreportar6.html (In Persian).
Nikbakht Shahbazi, A. R. (2019). Investigation of Crop Evapotranspiration and Precipitation changes under Climate Change RCPs Scenarios in Khouzestan province. Water and Soil Conservation, 25(6), 123-139. doi: 10.22069/jwsc.2019.14583.2945 (In Persian).
Navidi Nassaj, B., Zohrabi, N., Nikbakht Shahbazi, A., & Fathian, H. (2021). Evaluation of global gridded precipitation data in drought monitoring (Case study: The Great Karun River Basin). Water and Soil Resources Conservation, 10(3), 79–96. https://sanad.iau.ir/fa/Article/829260 (In Persian).
Noroozi, A. A., Homaei, M., & Torkaman, M. (2023). Analysis of the trends of climate parameters using Mann Kendal test (TFPW-MK) in Khuzestan province. Environmental Science Studies, 8(2), 6510-6521. doi: 10.22034/jess.2022.174474.1130 (In Persian).
Öz, F. Y., Özelkan, E., & Tatlı, H. (2024). Comparative analysis of SPI, SPEI, and RDI indices for assessing spatio-temporal variation of drought in Türkiye. Earth Science Informatics, 17(5), 4473-4505. https://doi.org/10.1007/s12145-024-01401-8
Obarein, O. A., & Lee, C. C. (2025). ERA5 Reproduces Key Features of Global Precipitation Trends in A Warming Climate. Climatology, e8877. https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/joc.8877
Pakdel, S., & Zohrabi, N. (2019). Temperature and precipitation changes at synoptic stations in Khuzestan province. Water Science and Engineering, 26(9), 241-56. https://sanad.iau.ir/fa/Article/922044 (In Persian).
Patel, R., & Patel, A. (2024). Evaluating the impact of climate change on drought risk in semi-arid region using GIS technique. Results in Engineering, 21, 101957. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S259012302400210X
Pohlert, T. (2020). Non-parametric trend tests and change-point detection. CC BY-ND, 4, 1-18. https://brieger.esalq.usp.br/CRAN/web/packages/trend/vignettes/trend.pdf
Rabiee, M. R. S., Peyrowan, H. R., Arasteh, P. D., Akbary, M., & Motamedvaziri, B. (2023). Investigating the consequences of climate change in runoff and sediment rate. Geosciences, 16(5), 304. https://link.springer.com/article/10.1007/s12517-023-11352-x (In Persian).
Raziei, T. (2022). Climate of Iran according to Köppen-Geiger, Feddema, and UNEP climate classifications. Theoretical & Applied Climatology, 148. Doi: 10.1007/s00704-022-03992-y
Rahimi, R., & Rahimi, M. (2018). Spatial and temporal analysis of climate change in future years and comparison of SDSM, LARS-WG, and artificial neural network downscaling methods (Case study: Khuzestan Province). Ecohydrology, 5(4), 1161–1174. https://doi.org/10.22059/ije.2018.258209.885 (In Persian).
Salmi, T. (2002). Detecting trends of annual values of atmospheric pollutants by the Mann-Kendall test and Sen's slope estimates-the Excel template application MAKESENS. Ilmatieteen laitos.  https://www.researchgate.net/publication/259356944_Detecting_Trends_of_Annual_Values_of_Atmospheric_Pollutants_by_the_MannKendall_Test_and_Sen's_Solpe_Estimates_the_Excel_Template_Application_MAKESENS
Semenov, M. A., Barrow, E. M., & Lars-Wg, A. (2002). A stochastic weather generator for use in climate impact studies. User Man Herts UK, 1-27. https://www.researchgate.net/profile/Mikhail-Semenov-2/publication/268304865_LARS-WG_A_Stochastic_Weather_Generator_for_Use_in_Climate_Impact_Studies/links/5be6daef4585150b2bac772a/LARS-WG-A-Stochastic-Weather-Generator-for-Use-in-Climate-Impact-Studies.pdf
Serrano, A., Mateos, V. L., & Garcia, J. A. (1999). Trend analysis of monthly precipitation over the Iberian Peninsula for the period 1921–1995. Physics and Chemistry of the Earth, Part B: Hydrology, Oceans and Atmosphere, 24(1-2), 85-90. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1464190998000161
Shamsipour, A. A. (2023). Urban climate mapping and planning recommendations, Vol. 1. Tehran University. https://press.ut.ac.ir/book_3704.html (In Persian).
Simsek, O., Şenol, H. I., & Keskiner, A. D. (2025). Examination of area-based trend and drought characteristics of drought classes in the context of climate change. Natural Hazards. Advance online publication. https://doi.org/10.1007/s11069-025-07412-y
Swart, N. C., Cole, J. N. S., Kharin, V. V., Lazare, M., Scinocca, J. F., Gillett, N. P., Anstey, J., Arora, V., Christian, J. R., Hanna, S., Jiao, Y., Lee, W. G., Majaess, F., Saenko, O. A., Seiler, C., Seinen, C., Shao, A., Solheim, L., von Salzen, K., & Winter, B. (2019). The Canadian Earth System Model version 5 (CanESM5.0.3). Geoscientific Model Development Discussions. https://doi.org/10.5194/gmd-2019-177
Talebiniya, M., Khosravi, H., Zehtabian, G., Malekian, A., & Keshtkar, H. (2022). Investigating the role of meteorological drought and geodetic factors on land subsidence vulnerability using fuzzy overlay. Desert, 27(2), 227-245. doi: 10.22059/jdesert.2022.90823 (In Persian).
Tahmasebi, S. K., Kouhanestani, Z. K., & Joorabian, S. (2025). Investigating the uncertainty of atmospheric general circulation models in simulating the future runoff of Abu Al-Abbas Watershed, Khuzestan, Iran. Environment, 11(2), 116-124. https://www.jewe.ir/article_208085.html?lang=en
Tahmasebi, T., Karami, E., & Keshavarz, M. (2020). Agricultural land use change under climate variability and change: Drivers and impacts. Journal of Arid Environments, 180, 104202. Tahmasebi, T., Karami, E., & Keshavarz, M. (2020). Agricultural land use change under climate variability and change: Drivers and impacts. Arid Environments, 180, 104202.
Tran, H. T., Campbell, J. B., Wynne, R. H., Shao, Y., & Phan, S. V. (2019). Drought and human impacts on land use and land cover change in a Vietnamese coastal area. Remote Sensing, 11(3), 333. https://www.mdpi.com/2072-4292/11/3/333
Ty, T. V., Lavane, K., Nguyen, P. C., Downes, N. K., Nam, N. D. G., Minh, H. V. T., & Kumar, P. (2022). Assessment of relationship between climate change, drought, and land use and land cover changes in a semi-Mountainous area of the Vietnamese Mekong delta. Land, 11(12), 2175. https://www.mdpi.com/2073-445X/11/12/2175
Vicente-Serrano, S. M., Beguería, S., & López-Moreno, J. I. (2010). A multiscalar drought index sensitive to global warming: the standardized precipitation evapotranspiration index. Climate, 23(7), 1696-1718. https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/23/7/2009jcli2909.1.xml
Wang, T., Tu, X., Singh, V. P., Chen, X., & Lin, K. (2021). Global data assessment and analysis of drought characteristics based on CMIP6. Hydrology, 596, 126091. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169421001384
Wan, Z. (2008). MODIS Land Surface Temperature (LST) Algorithm Theoretical Basis Document. MODIS Science Team. Retrieved from https://modis.gsfc.nasa.gov/data/atbd/atbd_mod11.pdf
Xu, F., Bento, V. A., Qu, Y., & Wang, Q. (2023). Projections of global drought and their climate drivers using CMIP6 global climate models. Water, 15(12), 2272. https://www.mdpi.com/2073-4441/15/12/2272
Yazdanpanah Dero, Q., Sharif, M., Nikzad Samarin, A., Naseri, A. A., & Mohammadi, H. R. (2025). Monitoring of water resources based on remote sensing and ground data, a comprehensive analysis of human and climate impact. Modeling Earth Systems and Environment, 11(1), 24. https://link.springer.com/article/10.1007/s40808-024-02193-y
Yazdanpanah, H., Momeny, M., Momeny, M., Movahedy, S., Dezfullian, H., Movahedy, S. and Soleimanitabar, M. (2014). Drought monitoring of south of Khuzestan province, Iran using remote sensing and SPI. Geography and Environmental Planning, 25(2), 85-98. https://gep.ui.ac.ir/article_18663.html?lang=en (In Persian).
Yu, J., Zhou, H., Huang, J., & Yuan, Y. (2022). Prediction of multi-scale meteorological drought characteristics over the Yangtze river basin based on CMIP6. Water, 14(19), 2996. https://www.mdpi.com/2073-4441/14/19/2996
Yazdanpanah M, Zobeidi T, Zaery H. (2020). Willingness to take action toward climate change in Agriculture Experts in Khuzestan Province. Applied Researches in Geographical Sciences. 20(58), 1-16. doi:10.29252/jgs.20.58.1 (In Persian).
Zareie, S., Mohammadi, S., & Rabiei-Dastjerdi, H. (2025). Determining the effects of large dams and urbanization on soil salinity and surface temperature using satellite images in a Middle Eastern country. Discover Sustainability, 6(1), 393.  https://doi.org/10.1007/s43621-025-01168-y
zakavi, Y., Borna, R., morshedi, J., & ghorbanyan, G. (2024). A perspective on the conditions of climate change in the next 50 years of Khuzestan province with an emphasis on the element of temperature. Climate Research, 1403(57), 119-137. doi: 10.22034/jcr.2024.191086 (In Persian).
 
Water and Soil Management and Modelling
Volume 6, Issue 1
March 2026
Pages 164-191

Files

History

  • Receive Date: 27 August 2025
  • Revise Date: 25 September 2025
  • Accept Date: 29 September 2025

Share

How to cite

Statistics