توسعه ی شاخص تجمیعی خشکسالی (ADI) بر پایه تجزیه به مولفه های اصلی به منظور پایش خشکسالی کشاورزی در استان گلستان - ایران

Abstract

شاخص‌های تک متغیره برای هدف و کاربردی مشخص تا حد زیادی مفید می‌باشند، اما تصویر جامعی از ویژگی‌های خشکسالی به عنوان یک پدیده پیچیده‌ی اقلیمی ارائه نمی‌نمایند. در این پژوهش با محاسبه‌ی شاخص‌های مختلف خشکسالی به عنوان ورودی و استفاده از روش تجزیه به مولفه‌های اصلی (PCA)، شاخص تجمیعی خشکسالی (ADI) جهت پایش خشکسالی کشاورزی در سطح استان گلستان توسعه داده شد. بدین منظور با استفاده از داده‌های روزانه هواشناسی در 10 ایستگاه‌ تبخیرسنجی و سینوپتیک موجود در سطح استان گلستان مقادیر پنج شاخص پرکاربرد خشکسالی شامل: بارش استاندارد شده (SPI)، بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI)، شاخص خشکسالی پالمر (PDSI)، شاخص Z (مشتق شده از شاخص پالمر) و شاخص رطوبت خاک (SMI) در مقیاس ماهانه طی 33 سال زراعی برآورد شدند. سپس با اعمال روش PCA، شاخص ADI از ترکیب خطی مولفه‌های حاصل از شاخص‌های ورودی برای هر یک از ایستگاه‌های مورد بررسی توسعه داده شد. بر پایه‌ی نتایج بدست آمده همبستگی قوی (بیشتر از 8/0) بین مقادیر شاخص ADI و SPEI در نواحی مرطوب و ماه‌های آذر تا اسفند در ایستگاه‌های مورد بررسی مشاهده شد در حالی که طی ماه‌های گرم سال شامل فروردین تا خرداد از مقدار ضریب همبستگی کاسته شده است. بررسی تطبیقی نتایج شاخص ADI با شاخص SPEI در ماه‌های مختلف سال به ویژه ماه‌های اردیبهشت و خرداد نشان می‌دهد که شاخص ADI به عنوان یک شاخص جامع می‌تواند اثرات شاخص‌های خشکسالی ورودی نظیر رطوبت خاک را منعکس و پایش جامع‌تری را در اختیار دهد.