ارزيابي شاخص خشكسالي پالمر در حوزه‌هاي ايران مركزي

Evaluation of Palmer Drought Severity Index in Central Iran

شاخص شدت خشكسالي پالمر كه متغيرهاي مختلف آب و هواشناسي را براي يك موازنه آبي ساده در خاك تحليل مي كند و شرايط خشكسالي يا ترسالي را به صورت پديده اي پويا درنظر مي گيرد، در بسياري از نقاط جهان جهت بررسي شرايط خشكسالي و تداوم آن مورد استفاده قرار مي گيرد. با توجه به اين كه واسنجي شاخص براساس شرايط منطقه مورد مطالعه مي تواند منجر به ارائه نتايج بهتر و دقيق تري گردد، هدف اين تحقيق، ارزيابي شاخص پالمر براساس فرضيات اوّليه، وضعيت واسنجي شده در حوزه ها ي ايران مركزي و همچنين استفاده از خروجي هاي واسنجي صحت سنجي شده مدلSWAT به عنوان ورودي شاخص مي باشد. لذا شاخص پالمر براساس روش هاي: 1) شاخص اوليه پالمر بدون واسنجي، با استفاده از ضرائب اقليمي و معادله شدت استخراجي براي كانزاس غربي و آيواي مركزي؛ 2) شاخص اوليه همراه با اصلاح ضرائب معادله هاي شدت خشكسالي؛ 3) شاخص واسنجي شده با بومي سازي معادلات شدت؛ 4) شاخص با جايگزيني متغيرهاي رطوبت خاك و تبخير تعرق پتانسيل از مدل SWAT؛ و 5) شاخص با جايگزيني متغيرهاي رطوبت خاك، تبخير تعرق پتانسيل و رواناب از مدل SWAT؛ در سطح كل ايران، در قالب 17 حوزه مطالعاتي، در مقياس ماهانه در دوره آماري 20021990 محاسبه شد. سپس با استفاده از هر پنج روش، شدت خشكسالي براي 160 زيرحوزه واقع در ايران مركزي محاسبه و ارزيابي گرديد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه، در بين آنها روش 4 نتايج مطمئن تري را ارائه مي كند همچنين اين روش ها مرطوب ترين سال (1992) و خشك ترين سال (2001) را به خوبي مشخص نمودند. نتايج اين پژوهش، مطالعه واسنجي شاخص پالمر را براي هر منطقه و با استفاده از خروجي ِ ساير مدل هاي هيدرولوژيكي امكان پذير مي سازد.

The Palmer Drought Severity Index (PDSI), which uses hydrometeorological variables to solve a simple water balance equation in the soil and considers the drought or wet conditions as dynamic phenomena, is used for the assessment of drought conditions in many parts of the world. The main goal of this study was to assess the PDSI based on its original assumptions, its regionalized status, using the outputs of already calibrated and validated SWAT model in central regions of Iran. The PDSI was assessed through five methods: 1) original Palmer Index without calibration in which the climate coefficients and the severity equation were derived for Kansas and central Iowa 2) original Palmer Index in which the coefficients of severity equations were adjusted 3) the Palmer Index with the calibration of equations in central areas of Iran 4) the Palmer Index using the soil moisture and potential evapotranspiration from SWAT model and 5) the Palmer Index using the soil moisture, potential evapotranspiration and runoff from SWAT model. The evaluation was conducted for 17 major basins covering the entire country with a monthly time step for the period 19902002. Then, using all five methods, the severity of the drought for 160 sub basins located in central Iran was calculated and evaluated. The results of this study indicated that method 4 provides more acceptable results. Also, the results of this research showed these methods clearly demonstrated (1992) as the wettest year and (2001) as the driest year. The approach used in this study is applicable to regional calibration of Palmer Index and the outputs of other hydrological models.