پایش یکپارچه خشکسالی در حوضه سد استقلال میناب از طریق مدل‌سازی وابستگی متقابل بارش، رطوبت خاک و جریان سطحی با توابع کاپولا

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی منابع طبییعی- دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

2 روه مهندسی منابع طبییعی- دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

3 گروه آمار - دانشکده علوم، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

10.29252/aridbiom.2026.4152

چکیده

خشکسالی یکی از مهم‌ترین مخاطرات طبیعی در مناطق خشک و نیمه‌خشک است که به‌طور هم‌زمان بخش‌های مختلف چرخه هیدرولوژیکی از جمله بارش، رواناب و رطوبت خاک را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در این پژوهش، به‌منظور پایش یکپارچه خشکسالی‌های هواشناسی، هیدرولوژیکی و کشاورزی در حوضه آبخیز سد استقلال میناب، یک شاخص چندمتغیره مبتنی بر توابع کاپولا با عنوان JDHMI توسعه داده شد. برای این منظور از داده‌های بارش ۱۵ ایستگاه بارانسنجی، جریان رودخانه ایستگاه برنطین و داده‌های ماهواره‌ای رطوبت خاک GLDAS طی دوره آماری ۱۳۷۲ تا ۱۴۰۲ استفاده گردید. ابتدا شاخص‌های تک‌متغیره SPI12، SRI12 و SMDI12 محاسبه و سپس ساختار وابستگی میان آن‌ها با استفاده از توابع کاپولا مدل‌سازی شد. نتایج برازش توزیع‌های حاشیه‌ای نشان داد که توزیع لجستیک برای بارش و رواناب با مقادیر AIC برابر 630.94 و 563.36 مناسب‌ترین توزیع بوده و برای رطوبت خاک توزیع نرمال با مقدار AIC برابر 636.07 بهترین برازش را ارائه داد. در تحلیل وابستگی، کاپولای فرانک بهترین عملکرد را نشان داد؛ به‌طوری‌که ضریب تاو کندال برای جفت متغیرهای SPI12–SRI12 برابر 0.441 و برای SRI12–SMDI12 برابر 0.567 برآورد شد. نتایج نشان داد شاخص چندمتغیره JDHMI توانایی بیشتری در شناسایی رخدادهای شدید و طولانی خشکسالی دارد، به‌گونه‌ای که بیشترین شدت خشکسالی برابر 3.35، بیشترین مدت 10 ماه و بیشترین بزرگی خشکسالی 21.4 به دست آمد. همچنین همبستگی این شاخص با SPI12 برابر 0.81 و با SRI12 برابر 0.71 بود که نشان‌دهنده همخوانی مناسب آن با شاخص‌های متداول است. نتایج تحلیل مؤلفه‌های اصلی نیز نشان داد مؤلفه اول حدود 92.06 درصد از واریانس داده‌ها را تبیین می‌کند. به‌طور کلی، شاخص پیشنهادی قادر است با ترکیب اطلاعات بارش، رواناب و رطوبت خاک، تصویری جامع‌تر از شرایط خشکسالی ارائه دهد و می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد در سامانه‌های پایش و مدیریت منابع آب در مناطق خشک مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

خشک بوم

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 31 خرداد 1405

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار