تحلیل فراوانی توام مدت و سختی خشکسالی هواشناسی مبتنی بر داده های بازتحلیل حاصل از پایگاه ERA۵-Land

خشکسالی یکی از پدیده های طبیعی است که در صورت کاهش بارش نسبت به مقدار نرمال طی یک بازه زمانی رخ می دهد و با مشخصه هایی مانند مدت، سختی، شدت و فراوانی شناخته می شود. تغییرات اقلیمی اخیر موجب تغییر این مشخصه ها شده و ضرورت به روزرسانی روش های پایش خشکسالی را دوچندان کرده است. با توجه به ماهیت درهم تنیده خشکسالی، تحلیل مشخصه های آن به صورت چندمتغیره و توام، با استفاده از توابع مفصل، در مطالعه های اخیر توصیه می شود. در گذشته، تحلیل خشکسالی بیشتر با داده های ایستگاهی انجام می شد، اما در مناطق فاقد ایستگاه این امکان وجود ندارد. در این مطالعه، از داده های بارش بازتحلیل ERA۵-Land برای محاسبه شاخص SPI و بررسی توام مدت و سختی خشکسالی در شش مقیاس زمانی یک تا ۱۲ ماهه استفاده شد. دقت این داده ها با اطلاعات بارش روزانه ایستگاه های بندرانزلی (ایستگاه مرطوب) و کرمان (ایستگاه خشک) طی سال های ۱۹۵۹ تا ۲۰۲۰ ارزیابی گردید. پس از برازش توابع توزیع حاشیه ای و تایید همبستگی بین مدت و سختی خشکسالی، بهترین تابع مفصل برای هر مقیاس زمانی انتخاب شد. نتایج نشان داد که در حالت "و" (D≥d and S≥s)، احتمال وقوع خشکسالی های مشابه در کرمان بیشتر از بندرانزلی است، در حالی که در حالت "یا" (D≥d or S≥s)، احتمال وقوع خشکسالی با هر یک از مشخصه های مدت یا سختی بالا در بندرانزلی بیشتر است. همچنین، تخمین دوره بازگشت با در نظر گرفتن هر دو متغیر مدت و سختی به صورت توام، تحلیل دقیق تری از وقایع خشکسالی ارائه می دهد. منحنی های به دست آمده می توانند به عنوان الگوی قابل استفاده در مقیاس های زمانی مختلف برای پایش خشکسالی و کمک به تصمیم گیری در مدیریت منابع آب تا زمانی که توزیع آماری مقادیر مدت و سختی خشکسالی تغییر نکند، به کار گرفته شوند. همچنین، عملکرد مطلوب ERA۵-Land در تخمین بارش، کارایی آن را برای تحلیل خشکسالی در مناطق فاقد داده های ایستگاهی نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

بازتحلیل ، تابع مفصل ، توزیع حاشیه ای ، سختی خشکسالی ، مدت خشکسالی ، SPI