نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهشید کریمی ¹
• نوید دهقانی ²
• مسعود گودرزی ³

¹ مرکز تحقیقات کرمانشاه

² استادیار، دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، گروه مدیریت حوزه‌های آبخیز پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و

³ دانشیار، دکتری کلیماتولوژی، گروه خشکسالی و تغییراقلیم پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

چکیده

مقدمه:
خشکسالی یکی از مهم‌ترین و پرهزینه‌ترین مخاطرات طبیعی است که آثار گسترده‌ای بر منابع آب، کشاورزی و محیط‌زیست دارد. به دلیل ناهمگنی اقلیمی استان کرمانشاه و تفاوت در الگوی بارش میان پهنه‌های مختلف، استفاده از یک شاخص واحد برای پایش خشکسالی ممکن است به ارزیابی‌های نادقیق منجر شود. ازاین‌رو، انتخاب شاخص متناسب با ویژگی‌های اقلیمی هر منطقه می‌تواند دقت پایش خشکسالی و کارایی تصمیم‌گیری در مدیریت منابع آب و حوزه‌های آبخیز را افزایش دهد. هدف این پژوهش، ارزیابی و مقایسه عملکرد شاخص‌های بارش استانداردشده (SPI)، ناهنجاری بارش (RAI)، معیار بارش سالانه (SIAP) و شناسایی خشکسالی (RDI) در اقلیم‌های مختلف استان کرمانشاه و تعیین مناسب‌ترین شاخص برای هر پهنه اقلیمی است.

مواد و روش‌ها:
روند خشکسالی هواشناسی در سه پهنه اقلیمی سردسیر، گرمسیر و معتدل استان کرمانشاه طی دوره آماری ۱۳۸۰ تا ۱۴۰۳ با استفاده از شاخص‌های SPI، RDI، SIAP و RAI بررسی شد. عملکرد شاخص‌ها با استفاده از SPI به‌عنوان شاخص مرجع ارزیابی گردید. این شاخص به دلیل مقبولیت علمی، سادگی محاسبات، قابلیت تحلیل احتمالاتی و کاربرد گسترده در مطالعات خشکسالی، به‌عنوان معیار مبنا انتخاب شد. هدف اصلی، شناسایی شاخصی بود که بیشترین دقت را در هر پهنه اقلیمی برای پایش خشکسالی داشته باشد.

نتایج و بحث:
نتایج نشان داد که اگرچه تمامی شاخص‌ها روند زمانی مشابهی از تغییرات خشکسالی را نمایش دادند، اما میزان دقت آن‌ها به شرایط اقلیمی منطقه وابسته است. سال ۱۳۸۷ در تمامی شاخص‌ها به‌عنوان شدیدترین دوره خشکسالی شناسایی شد. در مناطق گرمسیر سرپل‌ذهاب و گیلان‌غرب، شاخص RDI با ضرایب همبستگی 0.78 و 0.76 در سطح معنی‌داری 0.01، بیشترین انطباق را با SPI داشت. در مقابل، در مناطق سردسیر کنگاور و سنقر، شاخص SIAP با ضرایب همبستگی 0.77 و 0.75 بهترین عملکرد را نشان داد. کارایی بیشتر RDI در اقلیم‌های گرمسیر به لحاظ کردن هم‌زمان بارش و تبخیرـتعرق و عملکرد مناسب SIAP در اقلیم‌های سردسیر به استفاده از پارامترهای آماری و حساسیت بیشتر آن به تغییرات بارش نسبت داده شد. در اقلیم معتدل نیز شاخص‌ها عملکرد قابل قبولی داشتند.

نتیجه‌گیری:
یافته‌های پژوهش نشان داد که کارایی شاخص‌های خشکسالی تابع شرایط اقلیمی است و استفاده از یک شاخص یکسان برای تمامی اقلیم‌ها توصیه نمی‌شود. انتخاب شاخص متناسب با ویژگی‌های هر منطقه می‌تواند دقت پایش خشکسالی، قابلیت اعتماد سامانه‌های هشدار زودهنگام و اثربخشی مدیریت منابع آب، برنامه‌ریزی کشاورزی و مدیریت حوزه‌های آبخیز را بهبود بخشد.

کلیدواژه‌ها

• خشکسالی هواشناسی
• SPI
• RAI
• SIAP
• RDI
• پهنه‌های اقلیمی و مدیریت آبخیز

عنوان مقاله [English]

Comparative Analysis of Meteorological Drought Indices with a Watershed Management Approach in Different Climatic Zones of Kermanshah Province

نویسندگان [English]

• Navid Dehghani ²
• Massoud Goodarzi ³

¹

² Assistant Prof., Watershed Management Department, Soil Conservation & Watershed Management Research Institute (SCWMRI), AREEO, Tehran, Iran

³ Associate Professor, Department of drought and climate change, Soil conservation & watershed Management Research Institute (SCWMRI), AREEO, Tehran, Iran

چکیده [English]

Introduction

Drought is one of the most destructive natural hazards, causing severe impacts on water resources, agriculture, and ecosystems. Because of the climatic heterogeneity of Kermanshah Province, western Iran, a single drought index cannot accurately represent drought conditions across different climatic zones. This study evaluated the Standardized Precipitation Index (SPI), Rainfall Anomaly Index (RAI), Standardized Index of Annual Precipitation (SIAP), and Reconnaissance Drought Index (RDI) to identify the most suitable index for each climatic region.

Materials and Methods

Meteorological drought was analyzed in the cold, warm, and temperate climatic zones of Kermanshah Province during 2001–2024. SPI was selected as the reference index because of its widespread use and statistical reliability. The performance of RAI, SIAP, and RDI was evaluated by comparing their correlations with SPI to identify the most appropriate index for each climatic zone.

Results and Discussion

All drought indices showed similar temporal patterns and identified 2008 as the most severe drought year. However, their performance varied among climatic regions. In the warm regions of Sarpol-e Zahab and Gilan-e Gharb, RDI showed the strongest agreement with SPI, with correlation coefficients of 0.78 and 0.76, respectively (p < 0.01). In the cold regions of Kangavar and Sonqor, SIAP showed the highest correlations with SPI (0.77 and 0.75, respectively; p < 0.01). In the temperate climatic zone, all evaluated indices showed comparable performance.

Conclusion

The results demonstrate that the performance of meteorological drought indices depends on regional climatic conditions. Although all indices showed similar drought patterns, their accuracy differed among climatic zones. RDI was more suitable for warm climates, whereas SIAP performed better in cold climates. Selecting climate-specific drought indices can improve drought monitoring, reduce assessment uncertainty, and support watershed management, water resources planning, agricultural management, and drought adaptation strategies.

کلیدواژه‌ها [English]

• Meteorological drought
• SPI
• RAI
• SIAP
• Climatic zones and Watershed management