مقایسه روش های پارامتری و ناپارامتری محاسبه شاخص بارش استاندارد شده (SPI) در پایش خشکسالی (مطالعه موردی: حوضه گرگانرود)

شاخص بارش استاندارد شده (SPI) مرسوم­ترین شاخص پایش خشکسالی است. محاسبه این شاخص به طور معمول بر اساس برازش توزیع گاما بر روی اطلاعات بارش انجام می شود؛ اما مطالعات نشان داده اند که برای پایش دقیق تر خشکسالی باید توزیع بهینه بارش در هر ماه تعیین گردد. از طرف دیگر در سری های زمانی ناایستای بارش، امکان تعیین صحیح پارامترهای توزیع های احتمالاتی وجود ندارد. از این رو در سال های اخیر شاخص ناپارامتری SPI معرفی شده که در آن یک توزیع احتمال تجربی، جایگزین توزیع پارامتری گردیده است. با این وجود در مطالعات داخلی هم چنان توجه کافی به استفاده از شاخص­های ناپارامتری خشکسالی نشده است. از این رو در این مقاله کارایی شاخص ناپارامتری SPI در پایش خشکسالی حوضه گرگانرود بین سال های آبی ۱۳۵۲- ۱۳۵۱ تا ۱۳۸۶- ۱۳۸۵ ارزیابی و نتایج آن با شاخص پارامتری SPI مقایسه شد. همچنین بسته نرم افزاری SDAT برای محاسبه شاخص های ناپارامتری خشکسالی معرفی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که دو سری زمانی حاصل از رویکرد پارامتری بر اساس بهترین توزیع احتمالاتی و رویکرد ناپارامتری به خوبی بر هم منطبق هستند به نحوی که ضریب همبستگی بین دو سری زمانی برابر یک بوده و وقایع خشکسالی را به صورت همزمان شناسایی کرده­اند. بر اساس شاخص SPI۱۲ در هر دو رویکرد پارامتری و ناپارامتری طولانی ترین خشکسالی در حوضه بین بهمن ۱۳۶۱ تا اسفند ۱۳۶۲ به مدت ۱۴ ماه رخ داده است که در این دوره، حوضه درگیر یک خشکسالی شدید بوده است.

کلیدواژه ها:

Keywords: SDAT ، parametric probability distribution ، gamma distribution ، empirical distribution ، non-stationary time series ، واژه­ های کلیدی: SDAT ، توزیع احتمال پارامتری ، توزیع گاما ، توزیع تجربی ، سری های زمانی ناایستا