بررسی کارایی و اصلاح نمایه spi در پایش خشکسالی مناطق خشک و نیمه خشک ایران

نمایه بارش استاندارد پرکاربردترین نمایه برای پایش وضعیت خشکسالی است. اما این نمایه تنها از تابع توزیع پیش فرض گاما برای برازش بر داده‌های بارش استفاده می‌کند و تغییرات فصلی بارش را در نظر نمی‌گیرد. هدف از این پژوهش، بررسی کارایی نمایه spi در پایش خشکسالی مناطق خشک و نیمه خشک ایران و رفع ایرادات آن است. پس از آن نمایه‌ spi با حالت اصلاح شده آن (spimod) در طی دوره‌ی (19562010) مقایسه شد. نتایج نشان داد تابع توزیع حدنهایی عمومی در بیش از 57 درصد موارد مناسب‌ترین تابع توزیع احتمال داده‌های بارش است و توزیع پیش فرض گاما تنها در 11 درصد موارد به عنوان توزیع مناسب انتخاب شد. مقایسه ضرایب کاپا نشان داد که با افزایش پنجره زمانی میزان توافق نمایه‌های spimod و spi افزایش می‌یابد. مقدار این شاخص برای مقیاس یک ماهه ایستگاه‌های تهران (0.31)، مشهد (0.33)، بوشهر (0.32) و خرم‌آباد (0.26) بدست آمد درحالی که در پنجره زمانی نه ماهه، شاخص کاپا در ایستگاه تهران به مقدار (0.49) و در ایستگاه‌های مشهد، بوشهر و خرم‌آباد به‌ترتیب با مقادیر (0.47)، (0.56) و (0.45) افزایش یافت. همچنین نتایج نشان داد فراوانی و جابه‌جایی طبقات خشکسالی در مقایسه این دو نمایه دستخوش تغییرات بسیار زیادی خواهد شد. به‌ طوریکه جابه‌جایی طبقات نرمال، خشکسالی شدید و ترسالی شدید به‌ترتیب با مجموع فراوانی 259، 147 و 111 رخداد در پنجره زمانی سه ماهه و جابه‌جایی طبقات خشکسالی متوسط، نرمال و ترسالی متوسط به‌ترتیب با مجموع فراوانی 68، 54 و 28 رخداد در پنجره زمانی نه ماهه قابل توجه بود.

Performance evaluation and modification of SPI in drought monitoring of arid and semi arid regions of Iran

Standard precipitation index (SPI) is the most widely drought monitoring index. However, this index only uses the gamma distribution function for fitting precipitation data and does not consider seasonal variations. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of SPI in drought monitoring of arid and semiarid regions of Iran and fix the related problems with this Index. Then the SPI was compared with its modified state (SPImod) over (1956–2010). The results showed that the generalized extreme value distribution function in more than 57% of the cases was the most appropriate probability distribution function of rainfall data. But the default distribution (Gamma) was selected only in 11% of months. Comparison of Kappa index showed that with increasing time window, the agreement between SPImod and SPI indexes increases. The amounts of onemonth Kappa for studied stations was Tehran (0.31), Mashhad (0.33), Bushehr (0.32) and KhorramAbad (0.26), while for ninemonth the Kappa increased. Such that in Tehran (0.49) and in Mashhad, Bushehr and Khorramabad, respectively, with values (0.47), (0.56) and (0.45). Also, the results showed that the frequency and displacement of drought classes would be very variable in comparison to these two indices. As the displacement of normal, severe drought and severe, with a total of 259, 147 and 111 events in the time windowthree and displacement of moderate drought, normal and moderate wet year, with a total of 68, 54 And 28 events in time windownine were noticeable.