تحلیل هم زمان مشخصات خشکسالی هواشناسی مبتنی بر spi و سناریوی cru

در تحلیل مشخصه‌های خشک‌سالی به صورت هو زمان دو محدودیت وجود دارد که این مطالعه به بررسی و رفع آن‌ها پرداخته است. اول، محدودیت طول دوره آماری در خصوص نمایان‌سازی مشخصه‌های خشک‌سالی هواشناسی و دیگری تحلیل فراوانی هم زمان می‌باشد. مورد اول با استفاده از داده‌های اقلیمی cru و مورد دوم با استفاده از توابع مفصل در این تحقیق مرتفع گردید. در این مطالعه ضمن بررسی دقت مقادیر بارش مستخرج از مدل اقلیمی cru در مقیاس ماهانه به تحلیل فراوانی توام مشخصه‌های شدت و مدت خشک‌سالی مبتنی بر شاخص spi در حوضه آبریز زرینه‌رود پرداخته شده است. نتایج بررسی‌ها نشان داد که مقادیر سناریو cru دقت و میزان خطای مناسبی با داده‌های مشاهداتی داشته و از کارایی مناسبی با توجه به آماره نش - ساتکلیف بیش از 0/7 برخوردار می باشند. با قطعیت مناسبی برخوردار می‌باشند. با تطویل دوره آماری به 60 سال، شاخص spi در منطقه مورد مطالعه برآورد گردید که نشان دهنده افزایش شدت و مدت خشکسالی‌ها در سال‌های اخیر می‌باشد.نتایج نشان داد که 45 درصد دوره آماری مورد بررسی با کمبود بارش و 8 درصد ماه‌های مورد بررسی نیز با خشک‌سالی شدید روبرو بوده‌اند. با انتخاب توزیع مقادیر حدی و لجستیک برای سری‌های شدت و مدت خشک‌سالی در ایستگاه‌های مورد مطالعه، مفصل فرانک برای جفت متغیر شدت-مدت خشک‌سالی انتخاب شد. نتایج بررسی و تحلیل توام جفت متغیر شدت-مدت خشک‌سالی منجر به ارائه منحنی‌های احتمال وقوع توام در منطقه شد که مشخصات منطقه‌ای خشک‌سالی را با احتمالات مختلف برآورد می‌کنند. رویکرد ارائه شده به دلیل افزایش حافظه سری زمانی و به کارگیری توزیع توام و توابع مفصل از عملکرد بهتری برخوردار بوده و مشخصه‌های خشک‌سالی را بهتر نمایان می‌سازد.

joint analysis of meteorological drought characteristics based on spi and cru senario

there are two limitations in the analysis of drought characteristics, which this study has investigated and resolved. first, the limitation of the length of the statistical period regarding the presentation of meteorological drought characteristics and the other is the frequency analysis. the first case was solved by using cru climate data and the second case by using copula functions in this research. in this study, while checking the accuracy of the rainfall values extracted from the cru climate model on a monthly scale, the frequency analysis of drought severity and duration characteristics based on the spi index in the zarinehrood basin has been analyzed. the results of the investigations showed that the values of the cru scenario have a suitable accuracy and error rate with the observational data and have a suitable certainty. by extending the statistical period to 60 years, the spi index was estimated in the studied area, which indicates the increase in the severity and duration of droughts in recent years. 45% of the studied statistical period had a lack of rainfall and 8% of the studied months were faced with severe drought. by choosing the distribution of generalized extreme values and logistic for drought severity and duration series in the studied stations, frank’s copula was selected for drought severity-duration pair variable. the results of investigation and joint analysis of drought severity -duration pair variables led to the presentation of drought probability curves in the region, which estimate the regional characteristics of drought with different probabilities. the presented approach has better performance due to the increase of time series memory and the use of joint distribution and copula functions and shows the characteristics of drought better.