ارزیابی شاخص دو متغیره خشکسالی msdi مبتنی بر بارش و دبی (در ایستگاه‌های ارازکوسه و گالیکش استان گلستان)

تعریف شاخص جامعی که تفسیر کامل‌تری از خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی داشته باشد ضروری است بر این اساس در پژوهش حاضر شاخص چند متغیره‌ خشکسالی (msdi) بر مبنای بارش و دبی تعریف شده است تا توانایی آن در تشخیص خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی سنجیده شود. برای این منظور دو شاخص spi‌ و ssi در دومنطقه گالیکش و ارازکوسه در استان گلستان که از آمار بارش و دبی بلند مدت 50 ساله برخوردار بودند در مقیاس فصلی محاسبه شدند شاخص msdiبر اساس تعریف توزیع مشترک از متغیرهای دبی و بارش با استفاده از توابع مفصل نیز محاسبه شد. به‌منظور بررسی تطابق  این شاخص با spi و ssi، میزان همبستگی و سپس، روند و جهش آنها با استفاده از آزمون‌های من-کندال و پتیت، بررسی شدند. نتایج نشان داد همبستگی کاملی بین شاخص spi‌ و ssi‌ وجود ندارد و در فصل‌های مختلف و ایستگاه‌های مختلف میزان همبستگی متغیر است ولی شاخص تعریف شده msdi از همبستگی بالایی با هر دو شاخص ssi و spi برخوردار بود. و حتی در بدترین حالت که spi و ssi‌ هیچ همبستگی معنی‌داری نداشتند این شاخص در بدترین شرایط 62 درصد همبستگی را با  spiدر گالیکش ایجاد کرد. نتایج روند و جهش از تطابق خوبی در دو ایستگاه برخوردار بودند. در ایستگاه ارازکوسه spi ‌فاقد روند، ssi‌ فقط در بهار و msdi در بهار و تابستان دارای روند می‌باشند. در ایستگاه گالیکشmsdi  در هیچ فصل، spi در پاییز و ssi‌ در بهار دارای روند می‌باشند. شاخص msdi در مواردی که دو شاخص spi‌ و ssi ‌شرایط خشکی یکسانی را نشان می‌دادند با آنها مطابقت داشت در غیر اینصورت در بیشتر موارد با شاخصی که شرایط خشک‌تری را داشت هماهنگ بود. در ضمن این شاخص تمایل زیادی به خشک‌تر نشان دادن فصل‌ها داشت بطوری که در برخی از موارد از دو شاخص دیگر شرایط خشک‌تری را نشان می‌داد. در نهایت می‌توان نتیجه گرفت شاخص msdi می‌تواند شاخص مناسبی برای تحلیل همزمان خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در نظر گرفته شود.

evaluation of msdi bivariate drought index based on precipitation and runoff (arazkouse and galikesh stations of golestan province)

a comprehensive index definition that provides a more complete interpretation of meteorological and hydrological drought is essential. based on the multivariate drought index (msdi) was defined in this study based on rainfall and runoff to diagnose meteorological and hydrological droughts. in this regard, two indices, spi and ssi, were calculated seasonally in the galikesh and arazkouse regions in golestan province. 50-year rainfall and runoff statistics were used for the calculations. the msdi index was also calculated using joint functions based on flow and precipitation variables. to test the compatibility of the msdi index with spi and ssi, the degree of correlation, trend, and change points were checked using mann-kendall and pettit tests. the results showed that while there was no perfect correlation between the spi and ssi indices, the msdi index had a high correlation with both of them. the degree of correlation varied in different seasons and stations. even in the worst case where spi and ssi had no significant correlation, the msdi index created a 62% correlation with spi in galikesh. the trend and mutation results were in good agreement in the two stations. at arazkouse station, spi had no trend, ssi only in spring, and msdi had a trend in spring and summer. at galikesh station, msdi didn’t have a trend in any season, spi had a trend in autumn, and ssi in spring. the msdi index was similar to spi and ssi indices in cases where they showed the same dry conditions. otherwise, it was consistent with the index that showed a drier condition. additionally, the msdi index had a tendency to show drier seasons. in conclusion, the msdi index can be considered a suitable index for the simultaneous analysis of meteorology and hydrology drought.