رفتن به محتوای اصلی
x
تحلیل منطقه ای شاخص های خشكسالی هواشناسی در مناطق همگن هیدرولوژیك و پیش بینی آن در دوره های بازگشت مختلف برای حوضه زاینده رود
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
استاد

سیدسعید اسلامیان

دانشکده
مهندسی كشاورزی

خشكسالی یكی از مهم ترین مخاطرات هیدروكلیماتیك است كه با تأثیر بر منابع آب، كشاورزی، محیط زیست و فعالیت های اقتصادی، ضرورت ارزیابی دقیق احتمال وقوع و شدت رخدادهای آن را افزایش داده است. با توجه به ناهمگنی اقلیمی و مكانی حوضه آبریز زاینده رود، تحلیل خشكسالی در مقیاس ایستگاهی نمی تواند به تنهایی بیانگر رفتار منطقه ای این پدیده باشد. پژوهش حاضر با هدف تحلیل فراوانی منطقه ای شدت و مدت خشكسالی هواشناسی در مناطق همگن حوضه آبریز زاینده رود و برآورد مقادیر متناظر با دوره های بازگشت مختلف انجام شده است. بدین منظور، ابتدا شاخص های استاندارد بارش (SPI) و استاندارد بارش-تبخیرتعرق (SPEI) در مقیاس های زمانی مختلف محاسبه و ویژگی های رخدادهای خشكسالی، شامل شدت و مدت، استخراج شد. سپس با استفاده از روش خوشه بندی، ایستگاه های مورد مطالعه به مناطق اقلیمی همگن تقسیم و همگنی مناطق تشكیل شده با استفاده از آزمون Hosking-Wallis ارزیابی شد. در ادامه، تحلیل فراوانی منطقه ای مبتنی بر گشتاورهای L (L-moments) انجام و توزیع های احتمال مختلف برای توصیف شدت و مدت خشكسالی مورد ارزیابی قرار گرفتند. به منظور كاهش عدم قطعیت ناشی از انتخاب توزیع احتمال، رویكرد میانگین گیری مدل بیزی (BMA) برای تلفیق نتایج توزیع های منتخب به كار گرفته شد. در نهایت، منحنی های رشد منطقه ای و كوانتایل های خشكسالی برای دوره های بازگشت مختلف استخراج و رفتار خشكسالی در مناطق همگن، شاخص های SPI و SPEI و مقیاس های زمانی مختلف مقایسه شد. نتایج نشان داد كه الگوی آماری خشكسالی در مناطق همگن یكسان نبوده و توزیع احتمال مناسب با تغییر شاخص، مقیاس زمانی و منطقه تغییر می كند. برای نمونه، در برخی مقیاس ها توزیع های GPA و GLO برای SPI و توزیع های GNO، GPA و PE3 برای SPEI عملكرد مطلوب تری داشتند. همچنین، مقایسه توابع توزیع تجمعی و نمودارهای Q-Q نشان داد كه توزیع های منتخب در بخش مركزی داده ها انطباق مناسبی با مشاهدات دارند، اما اختلاف ها در دنباله های توزیع، به ویژه برای رخدادهای شدیدتر، افزایش می یابد. این موضوع اهمیت لحاظ كردن عدم قطعیت انتخاب مدل را در برآورد كوانتایل های مربوط به دوره های بازگشت طولانی تر نشان می دهد. استفاده از BMA امكان تلفیق اطلاعات توزیع های مختلف و ارائه برآوردهای منطقه ای با لحاظ عدم قطعیت مدل را فراهم كرد. همچنین، نتایج منحنی های رشد منطقه ای نشان داد كه مقادیر طراحی شدت و مدت خشكسالی با افزایش دوره بازگشت افزایش یافته و الگوی تغییرات آنها در مناطق همگن و بین شاخص های SPI و SPEI متفاوت است. در مجموع، چارچوب ارائه شده می تواند مبنایی مناسب برای ارزیابی احتمالاتی ریسك خشكسالی، برآورد مقادیر طراحی و پشتیبانی از برنامه ریزی و مدیریت منابع آب در حوضه زاینده رود فراهم كند.

تحت نظارت وف ایرانی