تحلیل منطقهای و استخراج منحنی بزرگی- مساحت- فراوانی خشکسالی با استفاده از توابع مفصل در حوضه آبریز دریاچه ارومیه

Abstract

خشکسالی‌ها رویدادهای کرانه‌ای هستند که براساس تداوم در زمان و تاثیرات مکانی آن مشخص می‌شوند. بطورکلی خشکسالی‏های منطقه‌ای متاثر از گردش عمومی جو (در مقیاس بزرگ) و عوامل طبیعی منطقه‌ای شامل شرایط توپوگرافی، دریاچه‌های طبیعی، موقعیت نسبت به مرکز و مسیر جریان‌های آب و هوایی در جو (در مقیاس ریز) بوده و اثرات کاملأ همسانی در یک منطقه وسیع را نشان نمی‌دهند. لذا در این مطالعه توزیع احتمال توام بزرگی-مساحت تحت پوشش خشکسالی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه با استفاده از تکنیک توابع مفصل انجام پذیرفته و منحنی بزرگی-مساحت-فراوانی/احتمال خشکسالی (S-A-F) توسعه داده شده است. بدین منظور از سری داده‌های شاخص خشکسالی یکماهه SPI در 24 ایستگاه هواشناسی در محدوده مطالعاتی و 7 خانواده تابع مفصل شامل کلایتون، گامبل، فرانک، جو، گالامبوس، پلاکت و نرمال برای مدل‌سازی توزیع احتمال توام دو متغیر همبسته بزرگی و مساحت تحت پوشش خشکسالی استفاده شده است. عملکرد توابع مفصل هفتگانه مذکور براساس معیارهای آماری رایج مورد آزمون قرار گرفته و در نهایت بازای مناسب‌ترین تابع مفصل (مفصل فرانک)، دوره‏های بازگشت شرطی تعیین و منحنی S-A-F برای منطقه مطالعاتی استخراج شد. نتایج مطالعه نشان می‏دهد که رفتارهای کرانه‌ای اقلیمی (خشکسالی یا ترسالی) اکثریت محدوده مطالعاتی را تحت تاثیر قرار می‏دهند. درحالیکه رفتارهای نیمه یا شبه‏خشک دارای پوشش مساحت متفاوت با پراکندگی قابل توجه در محدوده مطالعاتی بوده و با افزایش بزرگی خشکسالی مساحت بیشتری از حوضه آبریز را در بر می‏گیرند. بطوریکه بعنوان مثال، بزرگی خشکسالی برای زمان برگشت 50 ساله با کمترین و بیشترین مقادیر در منطقه یعنی 42/0 و 0/1 بترتیب حدود 5 و 95 درصد مساحت محدوده مطالعاتی را پوشش می‏دهد.