ارزیابی تطبیقی هفت نمایه خشک سالی هواشناسی با استفاده از روش تحلیل خوشه ای

این مطالعه با هدف مقایسه چند بعدی هفت نمایه خشک سالی هواشناسی و با استفاده از آمار بارندگی یک دوره آبی ۳۵ ساله (۱۳۴۶-۱۳۴۵ تا۱۳۸۰-۱۳۷۹) در ۲۲ ایستگاه استان همدان انجام یافته است. نمایه­های خشک سالی مورد بررسی عبارتند از: نمایه دهک ها (DI) ;نمایه درصد نرمال بارندگی (PNPI); نمایه معیار استاندارد Z (Z); نمایه ناهنجاری بارش (RAI); نمایه بارش استاندارد شده (SPI); نمایه Z چینی (CZI) و نمایه Z چینی تعدیل یافته (MCZI). پس از محاسبه نمایه های خشک سالی فوق در مقیاس زمانی مورد نظر، نتایج براساس معیارهای شباهت توالی سال های خشک، نرمال و تر با استفاده از روش تحلیل خوشه ای (Cluster analysis)، و همبستگی آماری بین نمایه ها، دسته بندی و مورد ارزیابی  قرار گرفت. بررسی ها از دیدگاه تحلیل خوشه ای نشان داد که سنجه­های  RAI ، Z و DI از نظر آماری مشابه بوده و در ارزیابی های خشک سالی نیز در شرایط اقلیمی سرد نیمه خشک استان همدان به نتایج نسبتا مشابهی ختم می شوند. در ارزیابی روابط همبستگی نیز، نمایه­های زوج شده PNPI-Z، PNPI-RAI، Z-RAI، SPI-CZI در اغلب ایستگاه های استان در سطح اطمینان مطلوبی) ۵ ۰/۰ (p<  رابطه همبستگی بالا )۹۵% (R۲>با یکدیگر از خود نشان دادند، ولی در تحلیل خوشه ای فقط نمایه های RAI، Z، و DI در یک گروه قرار گرفتند. محاسبات نشان داد که نتایج معیار­های RAI، Z و DI از لحاظ توصیف وضعیت خشک سالی بسیار به هم نزدیک می باشند. بر این اساس، معیار­های ناهنجاری بارش (RAI) ، Z و دهک ها (DI) به ترتیب به عنوان بهترین سنجه­ها جهت ارزیابی خشک سالی هواشناسی در شرایط اقلیمی سرد نیمه خشک شناخته شدند. نتایج حاصل از معیارهای منتخب نشان داد که در سال های ۴۷-۴۶، ۵۶-۵۵، ۶۳-۶۲، ۶۸-۶۷، ۷۰-۶۹، ۷۶-۷۵ و ۷۸-۷۷  خشک سالی های شدید در اغلب نقاط استان اتفاق افتاده است.  این نتایج با شواهد واقعی رخ داده (افت شدید عملکرد محصولات کشاورزی، کاهش سطح آب های زیر زمینی و کاهش دبی رودخانه های استان) مطابقت خوبی نشان داد. علی رغم استفاده همه گیر نمایه SPI  در پایش خشک سالی های کشور، در این مطالعه شاخص SPI  جهت ارزیابی خشک سالی های هواشناسی در شرایط اقلیمی سرد نیمه خشک مناسب تشخیص داده نشد.