Borna66
07-04-2009, 05:43 PM
شاخصهای خشکسالی
ابتدا بايد متذكر شد كه شاخصهاي خشكسالي از داده هاي كوتاه مدت بارش، برف، روانآب و ديگر شاخصهاي ذخاير آبي براي تبديل شدن به يك نمونه بزرگ قابل فهم ساخته شده اند .
شاخصهاي خشكسالي به منظور استفاده بيشتر از داده هاي خام جهت قابل فهم بودن آنها وهمچنين ايجاد قدرت تصميم گيري براي طراحان و برنامه ريزان معمولاً تنها به صورت يك عدد بيان مي شوند.
بعضي از شاخصهاي خشكسالي ميزان يك دوره زماني معين مقدار بارش را كه به لحاظ تاريخي نسبت به مقدار هنجار آن انحراف دارند را اندازه گيري مي كنند . اگر چه هيچ شاخص عمده اي از نظر كم وكيف بالاتر از بقيه شاخصها نيست اما بعضي از شاخصها ممكن است براي بعضي از كاربران مفيدتر و مناسبتر باشد براي مثال شاخص شدت خشكسالي پالمر به طور وسيعي توسط وزارت كشاورزي امريكا ، به منظور تعيين زمان لازم جهت كمك هاي بلاعوض در موقع وقوع خشكسالي شديد مورد استفاده قرارگرفته شده است .اما با اين وجود شاخص شدت خشكسالي پالمر زماني مفيد تر واقع مي شودكه كه در مورد نواحي كه داراي توپوگرافي همگن و يكساني هستند به كار
رود به همين دليل ايالت هاي غربي امريكا كه داراي سرزمينهاي كوهستاني و در نتيجه ميكروكليماي ناحيه اي پيچيده اي هستند متوجه شده اند كه اگر ارزش وارقام ناشي از شاخص پالمر را تواًم با ديگر شاخصها مانند شاخص ذخيره آب سطحي به كار ببرند نتيجه بهتر و مفيدتري خواهند گرفت.
مركز بين المللي تعديل خشكسالي نيز شاخصي تحت عنوان شاخص بارش استاندارد را براي نشان شرايط ذخيره رطوبت مورد استفاده قرار داده كه از جمله ويژگيهاي متمايز كننده آن، يكي شناسايي و ظاهر شدن ماههاي خشكسالي زودتر از شاخص پالمر مي باشد و ديگري محاسبه آن براي مقياسهاي زماني متفاوت مي باشد هر چند خود اين شاخص از عيب و نقص مبرا نمي باشد
با وجود مطالب ذكر شده بيشتر طراحان منابع آب و برنامه ريزان و تصميم گيرندگان اين مطلب را درك كرده اند كه قبل از تصميم گيري بيش از يك شاخص خشكسالي را مد نظر داشته باشند و تنها به يك شاخص اكتفا نكنند .
انواع شاخصهاي خشكسالي موجود
1- شاخص شدت خشکسالی پالمر PDSIalmer Drought Severty Index
اين شاخص در سال 1965 توسط palmer ابداع شد و مفهوم اساسي آن بر اساس دما و بارش وهمچنين رطوبت خاك استوار مي باشد. اين شاخص در مقياس زماني ماهيانه به كار مي رود و فاكتور هاي اساسي مورد نياز جهت محا سبه اين شاخص شامل دما،بارش،رطوبت خاك و تبخيروتعرق طي محا سبه فرمولهاي فراوان و نسبتاً پيچيده مي باشد.
2- شاخص ذخیره آب سطحی SWSI: Surface Water Supply Index
اين شاخص در سال 1982 توسطShafer وdezman ارائه شد.و مفهوم اصلي آن همان مفهوم شاخص پالمر است با اين تفاوت كه در اين شاخص ذخيره آب موجود در برف مورد توجه و تاًكيد قرار گرفته شده است. اين شاخص نيز براي مقياس زماني ماهيانه به كار مي رود و فاكتورهاي اساسي هواشناسي و اقليمي مورد استفاده آن بارش و پوشش برف ميباشد.
3- شاخص درصدي از نرمال PN : Percent of Normal
اين شاخص در سال 1994 توسط Willeke وهمكارانش ارائه شد و مفهوم اساسي آن تقسيم بارش واقعي بر بارش نرمال مي باشد و تنها فاكتور مورد نياز جهت محا سبه آن بارش ميباشد وهمچنين در مقياس زماني ماهيانه به كار برده مي شود.
4- شاخص دهكهاDeciles.
اين شاخص در سال 1967 توسطGibbs و Maher ارائه شد .اين شاخص اساساًاز تقسيم توزيع احتمال وقوع آمار ثبت شده درازمدت بارش بر بخشي از هريك از ده درصد توزيع به دست مي آيد .تنها فاكتورمؤثر در محاسبه اين شاخص بارش مي باشد و مقياس زماني مورد استفاده دراين شاخص نيز مقياس ماهيانه مي باشد .
5- شاخص بارش استاندارد SPI:Standardized Percipitation Index
اين شاخص در سال 1995 توسط Mckee و همكارانش ارائه شد .اين شاخص بر اساس تفاوت بارش از ميانگين براي يك مقياس زماني مشخص و سپس تقسيم آن بر انحراف معيار به دست مي آيد وتنها فاكتور مؤثر در محاسبه اين شاخص عنصر بارندگي مي باشد .اين شاخص را مي توان در مقياسهاي زماني 3-6-12-24و48 ماهه محاسبه كرد.
6-شاخص رطوبت محصول(CMI):Crop Moisture Index
اين شاخص در سال 1968 توسط palmer ابداع شد .مفهوم اين شاخص براساس ميانگين دما ومجموع بارش هر هفته در يك تقسيم اقليمي نسبت به مقادير CMI هفته قبل استوار است وبا توجه به زمان ومكان داراي ضرائب وزني ميباشد.فاكتورهاي اساسي مورد استفاده در اين شاخص دما وبارش مي باشد ودر مقياس زماني هفتگي به كار مي رود.
7-شاخص خشکسالی رطوبت خاک SMDI:Soil Moisture Drouyht Index
اين شاخص در سال 1994 توسط Hollinyer وهمكارانش ارائه شد. اين شاخص برمبناي مجموع رطوبت خاك بطور روزانه براي يك سال استوار است وتنها فاكتور اقليمي مورد استفاده در اين شاخص رطوبت خاك ميباشد.اين شاخص در مقياسهاي سالانه به كار مي رود.
8-شاخص خشكسالي محصول-ويژه(CSDI): Crop Specific Drought Index
اين شاخص در سال 1993 توسط Meyer وهمكارانش ارائه شد سپس در سال 1995 مجدداً توسط Meyer و Hubbard اصلاح شد.اين شاخص پس از شاخص رطوبت محصول (CMI) ارائه شد.مفهوم اساسي اين شاخص ،مجموع ارقام محاسبه شده تبخير وتعرق وتقسيم آن برتبخير وتعرقي كه ممكن است در طول دوره رشد يك محصول ويژه اتفاق افتاده باشد.مهمترين فاكتور اقليمي كه در اين شاخص بكار مي رود تبخير وتعرق مي باشد و در مقياس زماني فصلي از اين شاخص استفاده مي شود.
9-شاخص بارش سراسري یاکلی (RI): National Rain Fall Index
اين شاخص در سال 1994 توسط Gommes و Petrassi عرضه شد .اين شاخص بر اساس الگوها ونابهنجاريهاي بارش در يك مقياس قاره اي استوارمي باشدوتنها فاكتور مؤثر در آن بارش مي باشد ودر دو مقياس زماني سال وقرن بكار برده ميشود.
10-شاخص نابهنجاري یا بی نظمی بارش((RAI:Rain Fall AnomalyIndex
اين شاخص در سال 1965 توسط Rooy عرضه شد .اين شاخص براساس محاسبه بارش مقايسه شده با ارقام تصادفي از3- تا 3+ بدست مي آيد بطوري كه به بي نظمي هاي بارش 10 كرانه اختصاص داده شده است .تنها عامل مؤثر در محاسبه اين شاخص ،بارش مي باشد .در ضمن اين شاخص در دو مقياس زماني ماهانه وسالانه بكار برده ميشود.
11-شاخص خشکسالی احیائی(RDI):Reclamination Drought Index
اين شاخص در سال 1996 توسط Weyhorst ارائه شد. اين شاخص شبيه به شاخص ذخيره آب سطحي مي باشد وبراساس فاكتورهاي اقليمي وهواشناسي ،سطح آب رودخانه ،بارش برف، جريانات سطحي ،ذخائر آب وهمچنين دما محاسبه مي شود ودر مقياس زماني ماهانه بكار ميرود
12-شاخص بارش مؤثر((ERI: Effective Rain Fall Index
اين شاخص در سال 1999 توسط Wilhit وbyun بعنوان جديدترين شاخص خشكسالي در سالهاي اخير ارائه گرديد واين شاخص براساس تحليل هاي كمي از بارش مؤثر روزانه استوار است بنابراين تنها عامل مؤثر در آن بارش بوده ومقياس زماني آن روزانه مي باشد.
ابتدا بايد متذكر شد كه شاخصهاي خشكسالي از داده هاي كوتاه مدت بارش، برف، روانآب و ديگر شاخصهاي ذخاير آبي براي تبديل شدن به يك نمونه بزرگ قابل فهم ساخته شده اند .
شاخصهاي خشكسالي به منظور استفاده بيشتر از داده هاي خام جهت قابل فهم بودن آنها وهمچنين ايجاد قدرت تصميم گيري براي طراحان و برنامه ريزان معمولاً تنها به صورت يك عدد بيان مي شوند.
بعضي از شاخصهاي خشكسالي ميزان يك دوره زماني معين مقدار بارش را كه به لحاظ تاريخي نسبت به مقدار هنجار آن انحراف دارند را اندازه گيري مي كنند . اگر چه هيچ شاخص عمده اي از نظر كم وكيف بالاتر از بقيه شاخصها نيست اما بعضي از شاخصها ممكن است براي بعضي از كاربران مفيدتر و مناسبتر باشد براي مثال شاخص شدت خشكسالي پالمر به طور وسيعي توسط وزارت كشاورزي امريكا ، به منظور تعيين زمان لازم جهت كمك هاي بلاعوض در موقع وقوع خشكسالي شديد مورد استفاده قرارگرفته شده است .اما با اين وجود شاخص شدت خشكسالي پالمر زماني مفيد تر واقع مي شودكه كه در مورد نواحي كه داراي توپوگرافي همگن و يكساني هستند به كار
رود به همين دليل ايالت هاي غربي امريكا كه داراي سرزمينهاي كوهستاني و در نتيجه ميكروكليماي ناحيه اي پيچيده اي هستند متوجه شده اند كه اگر ارزش وارقام ناشي از شاخص پالمر را تواًم با ديگر شاخصها مانند شاخص ذخيره آب سطحي به كار ببرند نتيجه بهتر و مفيدتري خواهند گرفت.
مركز بين المللي تعديل خشكسالي نيز شاخصي تحت عنوان شاخص بارش استاندارد را براي نشان شرايط ذخيره رطوبت مورد استفاده قرار داده كه از جمله ويژگيهاي متمايز كننده آن، يكي شناسايي و ظاهر شدن ماههاي خشكسالي زودتر از شاخص پالمر مي باشد و ديگري محاسبه آن براي مقياسهاي زماني متفاوت مي باشد هر چند خود اين شاخص از عيب و نقص مبرا نمي باشد
با وجود مطالب ذكر شده بيشتر طراحان منابع آب و برنامه ريزان و تصميم گيرندگان اين مطلب را درك كرده اند كه قبل از تصميم گيري بيش از يك شاخص خشكسالي را مد نظر داشته باشند و تنها به يك شاخص اكتفا نكنند .
انواع شاخصهاي خشكسالي موجود
1- شاخص شدت خشکسالی پالمر PDSIalmer Drought Severty Index
اين شاخص در سال 1965 توسط palmer ابداع شد و مفهوم اساسي آن بر اساس دما و بارش وهمچنين رطوبت خاك استوار مي باشد. اين شاخص در مقياس زماني ماهيانه به كار مي رود و فاكتور هاي اساسي مورد نياز جهت محا سبه اين شاخص شامل دما،بارش،رطوبت خاك و تبخيروتعرق طي محا سبه فرمولهاي فراوان و نسبتاً پيچيده مي باشد.
2- شاخص ذخیره آب سطحی SWSI: Surface Water Supply Index
اين شاخص در سال 1982 توسطShafer وdezman ارائه شد.و مفهوم اصلي آن همان مفهوم شاخص پالمر است با اين تفاوت كه در اين شاخص ذخيره آب موجود در برف مورد توجه و تاًكيد قرار گرفته شده است. اين شاخص نيز براي مقياس زماني ماهيانه به كار مي رود و فاكتورهاي اساسي هواشناسي و اقليمي مورد استفاده آن بارش و پوشش برف ميباشد.
3- شاخص درصدي از نرمال PN : Percent of Normal
اين شاخص در سال 1994 توسط Willeke وهمكارانش ارائه شد و مفهوم اساسي آن تقسيم بارش واقعي بر بارش نرمال مي باشد و تنها فاكتور مورد نياز جهت محا سبه آن بارش ميباشد وهمچنين در مقياس زماني ماهيانه به كار برده مي شود.
4- شاخص دهكهاDeciles.
اين شاخص در سال 1967 توسطGibbs و Maher ارائه شد .اين شاخص اساساًاز تقسيم توزيع احتمال وقوع آمار ثبت شده درازمدت بارش بر بخشي از هريك از ده درصد توزيع به دست مي آيد .تنها فاكتورمؤثر در محاسبه اين شاخص بارش مي باشد و مقياس زماني مورد استفاده دراين شاخص نيز مقياس ماهيانه مي باشد .
5- شاخص بارش استاندارد SPI:Standardized Percipitation Index
اين شاخص در سال 1995 توسط Mckee و همكارانش ارائه شد .اين شاخص بر اساس تفاوت بارش از ميانگين براي يك مقياس زماني مشخص و سپس تقسيم آن بر انحراف معيار به دست مي آيد وتنها فاكتور مؤثر در محاسبه اين شاخص عنصر بارندگي مي باشد .اين شاخص را مي توان در مقياسهاي زماني 3-6-12-24و48 ماهه محاسبه كرد.
6-شاخص رطوبت محصول(CMI):Crop Moisture Index
اين شاخص در سال 1968 توسط palmer ابداع شد .مفهوم اين شاخص براساس ميانگين دما ومجموع بارش هر هفته در يك تقسيم اقليمي نسبت به مقادير CMI هفته قبل استوار است وبا توجه به زمان ومكان داراي ضرائب وزني ميباشد.فاكتورهاي اساسي مورد استفاده در اين شاخص دما وبارش مي باشد ودر مقياس زماني هفتگي به كار مي رود.
7-شاخص خشکسالی رطوبت خاک SMDI:Soil Moisture Drouyht Index
اين شاخص در سال 1994 توسط Hollinyer وهمكارانش ارائه شد. اين شاخص برمبناي مجموع رطوبت خاك بطور روزانه براي يك سال استوار است وتنها فاكتور اقليمي مورد استفاده در اين شاخص رطوبت خاك ميباشد.اين شاخص در مقياسهاي سالانه به كار مي رود.
8-شاخص خشكسالي محصول-ويژه(CSDI): Crop Specific Drought Index
اين شاخص در سال 1993 توسط Meyer وهمكارانش ارائه شد سپس در سال 1995 مجدداً توسط Meyer و Hubbard اصلاح شد.اين شاخص پس از شاخص رطوبت محصول (CMI) ارائه شد.مفهوم اساسي اين شاخص ،مجموع ارقام محاسبه شده تبخير وتعرق وتقسيم آن برتبخير وتعرقي كه ممكن است در طول دوره رشد يك محصول ويژه اتفاق افتاده باشد.مهمترين فاكتور اقليمي كه در اين شاخص بكار مي رود تبخير وتعرق مي باشد و در مقياس زماني فصلي از اين شاخص استفاده مي شود.
9-شاخص بارش سراسري یاکلی (RI): National Rain Fall Index
اين شاخص در سال 1994 توسط Gommes و Petrassi عرضه شد .اين شاخص بر اساس الگوها ونابهنجاريهاي بارش در يك مقياس قاره اي استوارمي باشدوتنها فاكتور مؤثر در آن بارش مي باشد ودر دو مقياس زماني سال وقرن بكار برده ميشود.
10-شاخص نابهنجاري یا بی نظمی بارش((RAI:Rain Fall AnomalyIndex
اين شاخص در سال 1965 توسط Rooy عرضه شد .اين شاخص براساس محاسبه بارش مقايسه شده با ارقام تصادفي از3- تا 3+ بدست مي آيد بطوري كه به بي نظمي هاي بارش 10 كرانه اختصاص داده شده است .تنها عامل مؤثر در محاسبه اين شاخص ،بارش مي باشد .در ضمن اين شاخص در دو مقياس زماني ماهانه وسالانه بكار برده ميشود.
11-شاخص خشکسالی احیائی(RDI):Reclamination Drought Index
اين شاخص در سال 1996 توسط Weyhorst ارائه شد. اين شاخص شبيه به شاخص ذخيره آب سطحي مي باشد وبراساس فاكتورهاي اقليمي وهواشناسي ،سطح آب رودخانه ،بارش برف، جريانات سطحي ،ذخائر آب وهمچنين دما محاسبه مي شود ودر مقياس زماني ماهانه بكار ميرود
12-شاخص بارش مؤثر((ERI: Effective Rain Fall Index
اين شاخص در سال 1999 توسط Wilhit وbyun بعنوان جديدترين شاخص خشكسالي در سالهاي اخير ارائه گرديد واين شاخص براساس تحليل هاي كمي از بارش مؤثر روزانه استوار است بنابراين تنها عامل مؤثر در آن بارش بوده ومقياس زماني آن روزانه مي باشد.