مقایسه روش‌های پارامتری و ناپارامتری محاسبه شاخص بارش استاندارد شده (SPI) در پایش خشکسالی (مطالعه موردی: حوضه گرگانرود)

Abstract

شاخص بارش استاندارد شده (SPI) مرسوم­ترین شاخص پایش خشکسالی است. محاسبه این شاخص به طور معمول بر اساس برازش توزیع گاما بر روی اطلاعات بارش انجام می‌شود؛ اما مطالعات نشان داده‌اند که برای پایش دقیق‌تر خشکسالی باید توزیع بهینه بارش در هر ماه تعیین گردد. از طرف دیگر در سری‌های زمانی ناایستای بارش، امکان تعیین صحیح پارامترهای توزیع‌های احتمالاتی وجود ندارد. از این ‌رو در سال‌های اخیر شاخص ناپارامتری SPI معرفی شده که در آن یک توزیع احتمال تجربی، جایگزین توزیع پارامتری گردیده است. با این وجود در مطالعات داخلی هم چنان توجه کافی به استفاده از شاخص­های ناپارامتری خشکسالی نشده است. از این‌رو در این مقاله کارایی شاخص ناپارامتری SPI در پایش خشکسالی حوضه گرگانرود بین سال‌های آبی 1352- 1351 تا 1386- 1385 ارزیابی و نتایج آن با شاخص پارامتری SPI مقایسه شد. همچنین بسته نرم افزاری SDAT برای محاسبه شاخص‌های ناپارامتری خشکسالی معرفی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که دو سری زمانی حاصل از رویکرد پارامتری بر اساس بهترین توزیع احتمالاتی و رویکرد ناپارامتری به خوبی بر هم منطبق هستند به نحوی که ضریب همبستگی بین دو سری زمانی برابر یک بوده و وقایع خشکسالی را به صورت همزمان شناسایی کرده­اند. بر اساس شاخص SPI12 در هر دو رویکرد پارامتری و ناپارامتری طولانی‌ترین خشکسالی در حوضه بین بهمن 1361 تا اسفند 1362 به مدت 14 ماه رخ داده است که در این دوره، حوضه درگیر یک خشکسالی شدید بوده است.