پایش یکپارچه خشک سالی های هوا-آبشناسی در حوزه آبریز کسیلیان (استان مازندران)

در مطالعه حاضر، پایش یکپارچه وضعیت خشک سالی هواشناسی (بر مبنای متغیر های دما و بارش) و خشک سالی آب شناسی (بر مبنای جریان رودخانه) در حوضه کسیلیان مازندران مورد توجه قرار گرفت. هدف اصلی تحقیق حاضر، ارائه یک شاخص خشک سالی ترکیبی با استفاده از روش چند متغیره تحلیل مولفه اصلی (PCA) در حوضه مورد بررسی است. برای پایش خشک سالی هواشناسی از شاخص های بارش استاندارد (SPI) و شاخص بارش- تبخیر و تعرق پتانسیل استاندارد (SPEI) و برای پایش خشک سالی آب شناسی از شاخص خشک سالی جریان رودخانه (SDI) استفاده شد. داده­های مورد نیاز این مطالعه از ایستگاه­های هواشناسی و آب شناسی مستقر در حوضه کسیلیان برای یک دوره آماری ۴۳ سال آبی (۵۰-۱۳۴۹ تا ۹۲-۱۳۹۱) گردآوری شد. پس از انجام کنترل های مقدماتی روی کیفیت داده­ها، شاخص های خشک سالی هواشناسی و آب شناسی در چهار پنجره زمانی ۳، ۶، ۹ و ۱۲ از ابتدای سال آبی محاسبه شد. در مرحله بعد، دو شاخص ترکیبی برای ارزیابی خشک سالی های هوا-آب شناسی، یکی SPI-SDI و دیگری SPEI-SDI با استفاده از روش PCA ساخته شد. شاخص ترکیبی که فرم استاندارد شده نخستین مولفه اصلی شاخص های مورد استفاده در ترکیب است، به طور جداگانه برای ایستگاههای آب شناسی ولکبن و شیرگاه واقع در بالادست و پایین دست حوضه محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در شناسایی سال های خشک، در بالادست حوضه، ترکیب SPEI-SDI به دلیل ساختار همبستگی قوی تر و توجیه درصد تغییرپذیری بیشتر توسط اولین مولفه اصلی آنها (۵/۷۵ تا ۹/۸۷ درصد) موفقیت بیشتری نسبت به ترکیب SPI-SDI دارد. این در حالی است که بین دو ترکیب در پایش خشک سالی ها در پایین دست تفاوت چندانی وجود ندارد. همچنین، در دوره های خشک ممتد، شاخص ترکیبی یک ماه زودتر از شاخص های منفرد وضعیت خشک سالی را اعلام می کند.

کلیدواژه ها:

بارش ، جریان رودخانه ، شاخص های ترکیبی ، روش چند متغیره ، تبخیر و تعرق