Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Farahmand,Kayvan Asghari
علیرضا فرهمند (استاد مشاور) کیوان اصغری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masoud Zeraati
مسعود زراعتی اردها

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
: Drought is one of the costliest natural disaster and can cause devastating effects on societies and environment all over the world. In a general definition drought is a costly natural disaster which occurs when precipitation is less than expected or normal condition and the precipitation shortage continues for a season or more that could not provide human and environment needs. Drought is categorized into four Until now, numerous drought indices have been developed for describing and monitoring different types of drought and these indices have significant differences in their ability for detecting onset, persistence, and termination of drought. For example, several studies found that SPI, which is a meteorological drought index and is a function of precipitation, can detect drought onset earlier than other indices such as Palmer Drought Severity Index (PDSI) or Standardized Soil moisture Index (SSI). On the other hand, indices such as Standardized Relative Humidity Index (SRHI), Standardized air Temperature index (ST), and Standardized Vapor Pressure Deficit index (SVPD), which their inputs respectively are: relative humidity, air temperature, and vapor pressure deficit, at global and continental scales potentially detected drought onset earlier than SPI. One of the drawbacks of these indices is that they could not capture termination of drought like hydrologic or agriculture drought indices, because after the end of meteorological drought and start of rainfall, it may take several months until soil moisture or surface waters return to normal condition. The purpose of this study is evaluating and assessing the performance of SRHI, ST, and SVPD which are obtained from satellite data in drought early detection relative to SPI in Iran and within different climate Keywords: Drought early detection, multivariate indices, relative humidity, air temperature, vapor pressure deficit, and soil moisture
خشکسالی یکی از پرهزینه‌ترین بلای طبیعی می‌باشد و می‌تواند آثار ویران کننده اجتماعی و زیست محیطی در سراسر کره زمین به بار آورد. در یک تعریف کلی می‌توان گفت خشکسالی یک بحران طبیعی زیان آور است که به علت بارش کمتر از حد انتظار یا نرمال که در طول یک فصل یا بیشتر ادامه داشته باشد و نیازهای انسانی و محیط زیستی را تأمین نکند رخ می‌دهد. خشکسالی دارای چهار نوع شامل: هواشناسی، کشاورزی، هیدرولوژی و اقتصادی-اجتماعی می‌باشد. خشکسالی هواشناسی به علت کمبود بارش رخ می‌دهد، در صورتی که این کمبود بارش ادامه پیدا کند باعث کاهش رطوبت خاک می‌شود و در نتیجه خشکسالی کشاورزی اتفاق می‌افتد. خشکسالی هیدرولوژی به علت کاهش رواناب، سطح آبهای زیر زمینی و ذخیره مخازن که در نتیجه کاهش ممتد بارندگی اتفاق می‌افتد، رخ می‌دهد. هر­گاه میزان تقاضای آب برای تولید برخی کالاهای اقتصادی بیشتر از عرضه آب شود، خشکسالی اقتصادی-اجتماعی اتفاق می‌افتد. تاکنون شاخص‌های گوناگونی برای شناسایی و تحلیل انواع مختلف خشکسالی ارائه شده است و این شاخص‌ها عملکرد متفاوتی در تشخیص شروع، دوام و پایان خشکسالی داشته‌اند. به عنوان مثال مطالعات پیشین نشان داده‌اند شاخص استاندارد شده بارش (SPI) که یک شاخص خشکسالی هواشناسی می‌باشد و تنها ورودی آن بارش است توانسته شروع خشکسالی را زودتر از سایر شاخص‌ها همچون شاخص پالمر (PDSI) و شاخص استاندارد شده رطوبت خاک (SSI) تشخیص دهد. از سوی دیگر شاخص‌های استاندارد شده رطوبت نسبی (SRHI)، دما (ST) و کمبود فشار بخار (SVPD) که متغیرهای ورودی آنها به ترتیب رطوبت نسبی، دما و کمبود فشار بخار می‌باشد، توانستند در مقیاس جهانی و قاره‌ای به طور بالقوه‌ای شروع خشکسالی هواشناسی را زودتر از شاخص SPI تشخیص دهند.یکی از نقاط ضعف اصلی این شاخص‌ها این می‌باشد که نمی‌توانند پایان خشکسالی را همانند شاخص‌های خشکسالی کشاورزی یا هیدرولوژی تشخیص دهند چرا که پس از اتمام خشکسالی هواشناسی و شروع بارندگی ممکن است بعد از چند ماه رطوبت خاک و یا آبهای سطحی به شرایط نرمال باز گردند. هدف این تحقیق بررسی و ارزیابی عملکرد شاخص‌های SRHI، ST و SVPD که با استفاده از داده‌های سنجش از دور بدست آمده‌اند، در تشخیص زودهنگام خشکسالی نسبت به شاخص SPI در کشور ایران و در 14 اقلیم آب و هوایی مختلف آن می‌باشد. از آنجاییکه در مطالعات پیشین عملکرد این شاخص‌ها در مقیاس جهانی و قاره‌ای ارزیابی شده است، بررسی عملکرد این شاخص‌ها در اقلیم‌های مختلف می‌تواند اطلاعات مفیدی درباره نحوه رفتار آنها در تشخیص شروع خشکسالی در مناطق مختلف بدهد. با توجه به نقطه ضعف شاخص‌های تک متغیره در تشخیص پایان خشکسالی، در این تحقیق سه شاخص چند متغیره غیر پارامتریک با نام‌های RHSDI، TSDI و VPDSDI که به ترتیب با ترکیب متغیرهای ورودی شاخص‌های SRHI، ST و SVPD با رطوبت خاک بدست می‌آیند توسعه داده شد. عملکرد شاخص‌های چند متغیره در تشخیص زودهنگام آغاز خشکسالی در کل ایران و 14 اقلیم مختلف ایران نسبت به شاخص SPI و تشخیص پایان خشکسالی نسبت به شاخص SSI که یک شاخص خشکسالی کشاورزی می‌باشد، ارزیابی و بررسی شد و نتایج نشان دادند که این شاخص‌ها توانستند آغاز خشکسالی را با احتمال 80 درصد زودتر یا همزمان با شاخص SPI و پایان خشکسالی را با احتمال 100 درصد دیرتر یا همزمان با شاخص SSI تشخیص دهند. خشکسالی‌های ایران با استفاده از شاخص SPI و شاخص چند متغیره بارش-رطوبت خاک (MSDI) بررسی شد و نتایج نشان دادند که شدیدترین خشکسالی ایران بین سال‌های 1998 تا 2001 اتفاق افتاد. واژگان کلیدی: تحلیل زودهنگام خشکسالی، شاخص چند متغیره، رطوبت نسبی، دما، کمبود فشار بخار و رطوبت خاک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی