مجله پژوهش های خشکسالی و تغییراقلیم

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

لیست داوران

کاربرد توابع مفصل در تحلیل خشک‌سالی هواشناسی در شهرقائن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشیارگروه علوم و مهندسی آب و عضو گروه پژوهشی خشکسالی وتغییراقلیم،دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

چکیده

خشک‌سالی یکی از خسارت‌بارترین وقایع طبیعی هست که به دلیل حکم‌فرما بودن آن در یک حیطه جغرافیائی و طولانی بودن بایستی موردتوجه برنامه‌ریزان منابع آب قرار گیرد. دو مشخصه بارز که در بررسی خشک‌سالی‌ بایستی موردتوجه باشند، شدت و دوام آن هست. در این تحقیق از توابع مفصل دوبعدی برای ایجاد توزیع‌های دومتغیره از شدت و مدت خشک‌سالی در ایستگاه هواشناسی قائن طی سال‌های2018-1988 استفاده شد. برای تعیین شدت و مدت خشک‌سالی از سری زمانی شاخص بارش استانداردشده(SPI) 12‌ماهه استفاده گردید. ضریب همبستگی تاو-کندال و اسپیرمن برای تعیین معنی‌دار بودن همبستگی بین شدت و مدت خشک‌سالی مورداستفاده قرار گرفت که مقدار آن‌ها به ترتیب 0/74 و0/88 تعیین گردید. نتایج بررسی توزیع احتمال‌های حاشیه‌ای نشان داد که مدت و شدت خشک‌سالی به ترتیب از توزیع احتمال پرتو و لوگ نرمال پیروی می‌نمایند که پارامترهای این توزیع‌ها مشخص گردیدند. همچنین از میان توابع مفصل موردبررسی، تابع مفصل جو با داشتن مقدار RMSE برابر 0/0624 و شاخص NSE برابر 0/996 مناسب‌ترین تابع برای تحلیل دومتغیره شدت و مدت خشک‌سالی می‌باشد و مقدار حداکثر لگاریتم درست نمائی آن7/78 به دست آمد. درنهایت احتمال وقوع دومتغیره توأم و احتمال دوره‌های بازگشت توأم محاسبه شدند که نتایج حاصله می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را برای برنامه‌ریزی و مدیریت یکپارچه منابع آب منطقه مورد مطالعه، در اختیار برنامه‌ریزان و ذی‌نفعان قراردهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع
Bazrafshan, O., Zamani, H. & Shekari, M. (2020). A copula‐based index for drought analysis in arid and semi‐arid regions of Iran. Natural Resource Modeling, 33(1), e12237. https://doi.org/10.1111/nrm.12237.
Chen, L., & Guo, S. (2019). Copulas and its application in hydrology and water resources. Springer Singapore.
Das, J., Jha, S. & Goyal, M. K. (2020). Non-stationery and copula-based approach to assess the drought characteristics encompassing climate indices over the Himalayan states in India. Journal of Hydrology, 580, 124356. https://doi.org/10.1016/j. jhydrol.2019.124356.
Farrokhnia, A. & Morid, S. (2008). Analysis of drought severity and duration using Copula functions. 4th National Congress on Civil Engineering, 6-8 May [In Persian]
Joe, H. (1997). Multivariate models and multivariatedependence concepts. CRC press.
Loukas, A. & Vasiliades, L. (2004). Probabilistic analysis of drought spatiotemporal characteristics in Thessaly region, Greece. Natural Hazards and Earth System Science, 4, 719-731. https://doi. org/10.5194/nhess-4-719-2004.
Madadgar, S., & Moradkhani, H. (2013). Drought analysis under climate change using copula. Journal of Hydrologic Engineering, 18(7), 746-759. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.000053.
Mesbahzadeh, T., Mirakbari, M., Mohseni Saravi, M., Soleimani Sardoo, F., & Miglietta, M. M. (2020). Meteorological drought analysis using copula theory and drought indicators under climate change scenarios (RCP). Meteorological Applications, 27(1). https://doi.org/10.1002/met.1856.
Mirabbasi, R., Anagnostou, E., Fakheri-Fard, A., Dinpashoh, Y. & Eslamian, S. (2013). Analysis of meteorological drought in northwest Iran using the Joint Defcit Index. Journal of Hydrology, 492, 35-48. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.04.019.
Mirabbasi, R., Fakheri-Fard, A. & Dinpashoh, Y. (2012). Bivariate drought frequency analysis using the copula method. Theoretical and Applied Climatology, 108(1-2), 191-206. https:// doi.org/10.1007/s00704-011-0524-7.
Mishra, A., Singh, V. P. & Desai, V. (2009). Drought characterization: a probabilistic approach. Stoch Environment Research Risk A, 23(1), 41–55. https://doi.org/10.1007/s00477-007-0194-2.
Moradzadeh Rahmatabadi, S., Irandoust, M., & Mirabbasi Najafabadi, R. (2022). Bivariate Frequency Analysis of Rainfall Characteristics Using Archimedean Copula Functions (Case Study: Khanmirza Watershed in Chaharmahal and Bakhtiari Province). Journal of Water and Soil Resources Conservation, 11(3),59-75. https://doi. org/10.30495/wsrcj.2022.19226. [In Persian].
MotevaliBashi Naeini, E., Akhond Ali, A. M., Radmanesh, F., Sharif, M., & Abedi Koupaei, J. (2019). Zoning map of drought characteristics under climate change scenario using copula method in the Zayandeh Roud River Catchment. Irrigation Sciences and Engineering, 42(1), 145-160. https://doi.org/10.22055/jise.2017.20611.1485.[In Persian].
Mousavi Nadoushani, S.S., Alimohammadi, S., Ahani, A., Behrouz, M., & Mousavi, S. M. (2017). Analysis of the frequency of the bivariate drought in the Qarasu-Gorganrood watershed using detailed functions. Journal of Water & Soil Protection Research, 25(4), 75-91. https://doi.org/10.22069/jwsc.2018.14689.2964. [In Persian].
Muntaseri, M., Amir Attai, b. & Rezaei, H. (2016). Copula-Based Regional Drought Analysis and Derivation of Severity-Area-Frequency Curve in Lake Urmia Basin, Water and soil journal, 31(4), 1260-1277. https://doi.org/10.22067/jsw. v31i4.60382. [In Persian].
Murad Zadeh Rahmat-Abadi, S., Irandoost, M., & MirAbbasi, R. (2022). Bivariate Frequency Analysis of Rainfall Characteristics Using Archimedean Joint Functions (Case Study: Khanmirza Basin in Chaharmahal and Bakhtiari Province). Protection of water and soil resources (scientific research), 11(3), 59-75. https://doi.org/10.30495/wsrcj.2022.19226. [In Persian].
Naderi, K., Moghdasi, M., Shukri, A., & Ahmadi, F. (2021). Analyzing the effect of the length of the statistical period on the probability of drought using the detailed functions approach (case study: Arak synoptic station). Iran Water and Soil Research, 52(9), 2427-2440. https://doi. org/10.22059/ijswr.2021.324692.668986. [In Persian].
Omidi, M., Mohammadzadeh, M., & Murid, S. (2010). Probabilistic analysis of severity-duration of drought in Tehran province using detailed functions. Iran Water and Soil Research, 41(1), 95-101. https://doi.org/20.1001.1.2008479.1389. 41.1.10.9. [In Persian].
Sadegh, M., Ragno, E., & AghaKouchak, A. (2017). Multivariate C copula A analysis T toolbox (MvCAT): describing dependence and underlying uncertainty using a Bayesian framework. Water Resources Research, 53(6), 5166-5183. https:// doi.org/10.1002/2016WR020242.
Sajeev, A., Deb Barma, S., Mahesha, A., & Shiau, J. T. (2021). Bivariate drought characterization of two contrasting climatic regions in India using copula. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 147(3). https://doi.org/10.1061/(ASCE)  IR.1943-4774.0001536.
Salvadori, G., De Michele, C., Kottegoda, N. T., & Rosso, R. (2007). Extremes in nature: an approach using copulas (Vol. 56). Springer Science & Business Media.
Shiau, J.T. (2006). Fitting drought duration and severity with two-dimensional copulas. Water resources management, 20(5), 795-815.
Sklar, M. (1959). Functions de repartition an dimensions et leurs marges. Publ. inst. statist. univ.Paris, 8, 229-231.
Tosunoglu, F. & Kisi, O. (2016). Joint modeling of annual maximum drought severity and corresponding duration. Journal of Hydrology, 543: 406-422. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.10.018.
Vicente-Serrano, S. M., & López-Moreno, J. I. (2005). Hydrological response to different time scales of climatological drought: an evaluation of the Standardized Precipitation Index in a mountainous Mediterranean basin. Hydrology and earth system sciences, 9(5), 523-533. https://doi. org/10.5194/hess-9-523-2005.
Won, J., Choi, J., Lee, O., & Kim, S. (2020). Copula-based Joint Drought Index using SPI and EDDI and its application to climate change. Science of the Total Environment, 744, 140701. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140701.
Zhang, L., & Singh, VP. (2006) Bivariate flood frequency analysis using the copula method. J Hydrologic Engineering, 11(2),150–164. https://doi. org/10.1061/(ASCE)1084-0699(2006)11:2(150).
مجله پژوهش های خشکسالی و تغییراقلیم
دوره 2، شماره 3 - شماره پیاپی 7
آذر 1403
صفحه 1-16
فایل ها
سابقه مقاله
  • تاریخ دریافت: 25 بهمن 1402
  • تاریخ بازنگری: 21 مرداد 1403
  • تاریخ پذیرش: 21 مرداد 1403
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار