تعیین چند شاخص خشکسالی جدید و تحلیل فراوانی منطقه ای آن‏ها با استفاده از گشتاورهای خطی

برای ارزیابی شدت خشکسالی در یک سال یا ماه خاص، 4 شاخص کمبود بارش تجمعی (cpd)، کمبود بارش تجمعی نسبی (rcpd)، حداکثر کمبود بارش (mpd) و حداکثر کمبود بارش نسبی (rmpd) استفاده گردید که تحلیل فراوانی منطقه ای توسط گشتاورهای خطی برای شاخص های cpd و mpd انجام شد. این میزان از خشکسالی رابطه محکمی با کمبود رطوبت برای گیاهان در فصل رشد دارد. در این تحقیق، 11 ایستگاه سینوپتیک در استان اصفهان که حداقل 10 سال داده داشتند استفاده گردید و شاخص های مذکور برای همه ایستگاهها محاسبه گردید. از مدول weatherman برای کامل کردن سری داده هایی که آمار ناقص داشتند استفاده گردید. روش فائو پنمن-مانتیث برای محاسبه تبخیر-تعرق مرجع به کار گرفته شد که طبق مطالعات قبلی روش مناسبی برای این منطقه می باشد. روش هارگریوز برای محاسبه تبخیر-تعرق مرجع برای روزهایی که فقط دمای حداکثر و حداقل داشتند استفاده گردید. روش شبکه عصبی مصنوعی برای تبدیل مقادیر تبخیر-تعرق هارگریوز به فائو پنمن-مانتیث ایجاد گردید. آزمون همگنی هاسکینگ برای تشخیص مناطق همگن به کار برده شد. همچنین آزمون نکوئی برازش هاسکینگ برای انتخاب بهترین توزیع منطقه ای انجام گرفت. نتایج حاکی از این بود که ایستگاه های اردستان، خور و بیابانک و نائین بیشترین شدت خشکسالی را داشتند و حداکثر شدت خشکسالی در تمام ایستگاه ها در ماه های 6 تا 8 که اواخر بهار تا اواسط تابستان می باشد، اتفاق می افتد. همچنین توزیع لجستیک تعمیم یافته (gl) برای 2 شاخص خشکسالی سالانه به عنوان بهترین توزیع منطقه ای انتخاب گردید. بنابراین شدت خشکسالی با دوره های برگشت مختلف برای شاخص های cpd و mpd با استفاده از gl تخمین زده شد. با استفاده از این نتایج، آب مورد نیاز کشاورزی برای در امان بودن از خشکسالی در این استان تعیین گردید. برای تعیین دوره های خشکسالی و ترسالی در ایستگاه های مورد مطالعه، از حالت استاندارد 4 شاخص cpd، mpd، rcpd و rmpd استفاده گردید و برای جمع بندی 4 شاخص استاندارد شده، شاخص میانگین ایجاد گردید. این شاخص ها با شاخص spi مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج گواه این بود که شاخص های جدید دقیق تر و بهتر نسبت به شاخص spi عمل کرده و در تشخیص خشکسالی حساس تر و موثرتر بوده اند. این شاخص ها، خشکسالی های به وقوع پیوسته در سال های 1378 تا 1380 را به خوبی نمایان ساختند در حالی که شاخص spi در بسیاری از ایستگاه ها فاقد این توانایی بود. با توجه به نتایج این تحقیق، استفاده از این شاخص های جدید در استان اصفهان توصیه می شود.