Comparison of Meteorological Drought Indices in Mazandaran Province

Authors

1 Assistant Professor of Soil Protection and Watershed Research Department, Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Sari

2 Assistant Professor of Irrigation Department, Qaimshahr Islamic Azad University

Abstract

Drought caused by abnormal dry period which its continuation makes unbalance hydrologic system in a region, if some prevention countermeasures are taken against drought, its damages will be declined. In order to Drought monitoring and management by use of some indices, 33 meteorological stations which belongs to ministry of Energy in Mazandaran province were selected. Thus required data were collected and statistically analyzed. To reconstruct and statistical prolongation of incomplete station, differential and ratios method are applied. Run test was used for homogeneity assessment of data. Finally, based on available data analysis, 35 year data series from 1976 to 2000 as a research statistical period was used. Then, drought indices includes Standardized Precipitation Index (SPI), Normal Percentage(PN), Chinese Z(CZI), Modified Chinese Z(MCZI), Z- Score Index(ZSI), Deciles Index(DI) on 1 year time scale in all stations was calculated and related curves were drawn. Based on Correlation test, pair significance of these indices was satisfied at 5% level in all stations. PN, ZSI and SPI with maximum average correlations and least standard errors respect to others, had better results, but MCZI with minimum correlation had the worst results. Maximum correlation between annual precipitation and each one of indices belongs to PN, ZSI, SPI, CZI, DI, MCZI with determination coefficient of 0.998, 0.99, 0.986, 0.942, 0.908 and 0.057 respectively. Results show that for study and investigation of meteorological drought in Mazandaran province, PN, ZSI and SPI indices has the same status and prior to other indices.

Keywords

Main Subjects

References

منابع
1- اسلامی، ع. و ع. شکوهی، 1391، مقایسه کارایی       شاخص­های خشکسالی هواشناسی در مناطق شبه مدیترانه­ای (مطالعه موردی: حوزه­های آبخیز مازندران)، سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، 10 ص.
 2- بانژاد، ح.، ح. زارع ابیانه، م. ه. نظری­فر و ع. ا. سبزی­پرور، 1385، بکارگیری شاخص استاندارد بارش با روش زمین­آماری در تحلیل خشکسالی­های هواشناسی استان همدان، پژوهش­­های آب، خاک و گیاه در کشاورزی، 6، شماره 2: 72-61.
 3- بنی­مهد، ا. و د. خلیلی، 1391، بررسی رفتار و تعیین مرتبه وابستگی شاخص­های خشکسالی هواشناسی SPI، RDI و SPEI در ایستگاه­های منتخب کشور ایران با بکارگیری زنجیره مارکف، سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، 12 ص.
 4- زراعی، آ.، ک. سلیمانی، ع. گهرنژاد و ج. آریان، 1391، بررسی اثر خشکسالی بر تغییرات پارامترهای هیدرولوژیکی حوضه رودخانه نازلوچای (مطالعه موردی: آذربایجان غربی)، سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، 6 ص.
 5- صفدری، ع. ­ا.، 1382، تحلیل شدت، تداوم، فروانی و گستره خشکسالی به کمک داده­های بارندگی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کارون)، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
 6- قمرنیا، ه. و ف. قاسمی صاحبی، 1386، بررسی خشکسالی و روند آن در استان کرمانشاه، نهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر کرمان.
 7-کریمی، و.، م. حبیب­نژاد و ع. ج. آبکار، 1389، بررسی شاخص­های خشکسالی هواشناسی در ایستگاه­های سینوپتیک مازندران، 15 ص.
8-مرید، س.، مقدسی، م. پایمزد، ش. و قائمی، ه. 1383. طرح تحقیقاتی طراحی سیستم پایش خشکسالی در استان تهران. دانشگاه تربیت مدرس. 253 ص.
 
9- Angelidis, P., M. Fotios, K. Nikos & H. Vlassios, 2012, Computation of Drought Index SPI with Alternative Distribution Functions, Water Resources Management, DOI 10.1007/ s11269-012-0026-0.
 10- Byun, H. R. & D. A. Wilhite, 1999, Objective Quantification of Drought Severity and Duration, J. Climate., Vol. (12): 2747-2756.
 11- Giddings, L., M. Soto, B. M. Rutherford & A. Maarouf, 2005, Standaddized precipitation index zones for Mexico, Atmosfera, 33-56.
 12- Hayes, M. J., 2000, What is Drought? National Drought Mitigation Center, URL: http://www.Drought.unl.edu.
  13- Keyantash J. & J. A. Dracup, 2002, The Quantification of Drought: An Evaluation of Drought Indices, Bulletin of the American Meteorological Society, pp. 1167-1180.
 
14- Mckee, B., T. Nolan, J. Doesken & J. Kleist, 1993. The Relationship of Drought Frequency and Duration to Tomescales, 8th Conference on Applied Climatology, 17-22 January, Anaheim, CA., pp. 179-184.
 15- Trenka, M., D. Semeradova, J. Eitzinger, M. Dubrovsky, D. Wilhite, M. Svoboda, M. Hayes & Z. Zalud, 2004, Selected Methods of Drought Evaluation in South Moravia and Northern Austria, National Drought Mitigation Center.
 16- Wu, H., M. Hayes, A. Weiss & Q. Hu, 2001, An Evaluation of the standardized precipitation index, the china- index and the statistical score, International Journal of Climatology, 21, pp.745-758.
 
Nivar
Volume 43, 106-107 - Serial Number 107
September 2019
Pages 69-78

Files

History

  • Receive Date: 04 June 2018
  • Revise Date: 29 October 2019
  • Accept Date: 05 November 2019
  • First Publish Date: 05 November 2019

Share

How to cite

Statistics