بررسی مناطق مستعد خشکسالی در حوضه خلیج‌فارس با استفاده از شاخص‌های هواشناسی و هیدرولوژیکی

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 استادیار، گروه انرژی‌های نو و محیط‌زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه انرژی‌های نو و محیط‌زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

10.22034/jewe.2020.226606.1355

چکیده

با تحلیل سوابق تاریخی پدیده خشکسالی و با تکیه ‌بر آمار و اطلاعات موجود می­توان دوره بازگشت­های خشکسالی را برای مناطق مختلف برآورد کرد. با ایجاد طرح­های آمادگی برای پدیده خشکسالی می­توان مشکلات ناشی از خشکسالی را تا حد زیادی کاهش داد. فراوانی به­همراه شدت، مدت و گستره از مهم­ترین ویژگی­های موردمطالعه در مطالعات مربوط به خشکسالی می­باشند. هدف از این پژوهش محاسبه فراوانی­های نسبی خشکسالی حوضه خلیج فارس با کمک شاخص خشکسالی تبخیر و تعرق بارش استانداردشده (SPETI) و تهیه نقشه فراوانی آن­ها بود. بدین منظور از شاخص SPETI به‌عنوان شاخص منتخب جهت بررسی خشکسالی­ها در 10 ایستگاه واقع در داخل و خارج از حوضه با طول دوره آماری مشترکyr 30 ساله (2017-1988) در چهار مقیاس 12 و 9 و 6 و month 3 استفاده شد. پس از بررسی نتایج خروجی فراوانی­های نسبی خشکسالی در هر مقیاس استخراج و نقشه­های آن ترسیم شدند. نمودارهای روند بارش و دما نشان داد که داده‌های سالانه بارش و دما به­ترتیب روند کاهشی و افزایشی داشته که دما با 28% افزایش همراه بوده است؛ بنابراین نتایج نشان داد که شاخص SPETI در ارائه پدیده‌های خشکسالی با افزایش دما و کاهش بارش مواجه بوده است. لذا این ایستگاه­ها به‌عنوان ایستگاه با پتانسیل حساسیت به خشکسالی معرفی می­گردند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of Drought Prone Areas in the Persian Gulf Basin Using Meteorological and Hydrological Indicators

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hossein Jahangir 1
  • Maryam Talei 2
1 Assist. Professor, Department of New Energies and Environment, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, Iran
2 M. Sc. Student, Department of New Energies and Environment, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

By analyzing the historical records of the drought phenomenon and relying on the available statistics and information, it is possible to estimate the period of drought returns for different regions. By creating drought preparedness plans, the problems caused by drought can be greatly reduced. Frequency along with severity, duration and range are the most important features studied in drought studies. The purpose of this study was to calculate the relative drought frequencies of the Persian Gulf basin with the help of the standardized precipitation evapotranspiration drought index (SPETI)  and to prepare a map of their frequencies. For this purpose, SPETI index was used as a selected index to study droughts in 10 stations located inside and outside the basin with a common statistical period of 30 years (1988-2017) in four scales of 12, 9, 6 and 3 months. After reviewing the output results, the relative frequencies of drought were extracted and mapped at each scale. Trend graphs of precipitation and temperature showed that the annual data of precipitation and temperature had a decreasing and increasing trend, respectively, with a temperature increase of 28%; hence, the results showed that SPETI index in presenting drought phenomena was faced with an increase in temperature and a decrease in precipitation. Therefore, these stations are introduced as stations with the potential for drought sensitivity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evaporation and transpiration
  • Persian Gulf basin
  • SPETI
  • Temperature
Abramopoulos F., Rosenzweig C. and Choudhury B. (1988). Improved ground hydrology calculations for global climate models (GCMs): soil water movement and evapotranspiration. J. Clim., 1(9), 921–941.
Abramowitz M. (1974). Handbook of mathematical functions, with formulas, graphs, and mathematical tables. Dover Publications, Inc., USA.
Alijani B. and Babaei O. )2009). Spatial analysis of short term droughts in Iran. Iran. Geogr. Region. Plan., 1, 109-121.
Allen R. G., Pereira L. S., Raes D., and Smith M. (1998). Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, pp. 300.
Bazrafshan J. and Khalili A. (2013). Spatial analysis of meteorological drought in Iran from 1965 to 2003: Desert, 18, 63-71.
Boroneant C., Ionita-Scholtz M. and Rimbu N. (2011). Monitoring the summer drought variability over the Iberian Peninsula and its relationship to global sea surface temperature and large scale atmospheric circulation. European Conference on application of meteorology EMS annual meeting. Berlin, Germany.
Chang T. J. and Kleopa X. A. (1991). A proposed method for drought monitoring. J. Am. Wat. Resour. Assoc., 27(2), 275–281.
Droogers P. and Allen R. G. (2002). Estimating reference evapotranspiration under inaccurate data conditions. Irrig. Drain. Syst., 16, 33–45.
Dubrovsky M., Svoboda M. D., Trnka M., Hayes M. J., Wilhite D. A., Zalud Z. and Hlavinka P. (2009). Application of relative drought indices in assessing climate-change impacts on drought conditions in Czechia. Theor. Appl. Climatol., 96, 155–171.
Eslahi M., Sobhani B. and Poorasghar, F. (2014) Studying and applying the standardized precipitation evapotranspiration index (Case study: Tabriz Meteorological Station). Meteorol. Res., 19, 23-38 [in Persian].
Haghshenas, S. A. (2010). The Rule of Iranian History Over the Islands of Tonb and Abu Musa. Sena Publications: Tehran [in Persian].
Heim R. R. (2002). A review of twentieth-century drought indices used in the United States. Bull. Amer. Meteor. Soc., 83(8), 1149–1165.
Jones P. D. and Moberg A. (2003). Hemispheric and large-scale surface air temperature variations: an extensive revision and an update to 2001. J. Clim., 16, 206–223.
McKee T. B., Doesken N. J. and Kleist J. (1993). The relationship of drought frequency and duration to time scales. Eighth Conf. on Applied Climatology. Anaheim, CA, Am. Meteor. Soc., 179–184.
Palmer, W. C. (1965). Meteorological droughts. U.S. Department of Commerce, Weather Bureau Research Paper 45, 58 pp.
Solomon S., Qin D., Manning M., Marquis M., Averyt K., Tignor M. M. B., Miller H. L. and Chen, Z. (2007). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Cambridge University Press, 996 pp.
Thornthwaite C. W. (1948). An approach toward a rational classification of climate. George. Rev., 38(1), 55–94.
Vicente-Serrano S. M., Beguería S. and López-Moreno J. I. (2010). A multiscalar drought index sensitive to global warming: the standardized precipitation evapotranspiration index. J. Clim., 23(7), 1696-1718.