پديد آورنده :
زراعتي، مسعود
عنوان :
تحليل زودهنگام خشكسالي با استفاده از شاخصهاي خشكسالي و با بكارگيري دادههاي ماهواره‌اي در ايران
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مديريت منابع آب
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده عمران
صفحه شمار :
ده، ۹۶ص.: مصور، جدول، نقشه(رنگي)، نمودار
استاد راهنما :
كيوان اصغري
استاد مشاور :
عليرضا فرهمند
توصيفگر ها :
تحليل زودهنگام خشكسالي , شاخص چند متغيره , رطوبت نسبي , دما , كمبود فشار بخار و رطوبت خاك
استاد داور :
حميدرضا صفوي، محمدرضا زارع
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/07/01
چكيده فارسي :
1 چكيده خشكسالي يكي از پرهزينهترين بالي طبيعي ميباشد و ميتواند آثار ويران كننده اجتماعي و زيست محيطي در سراسر كره زمين به بار آورد در يك تعريف كلي مي توان گفت خشكسالي يك بحران طبيعي زيان آور است كه به علت بارش كمتر از حد انتظار يا نرمال كه در طول يك فصل يا بيشتر ادامه داشته باشد و نيازهاي انساني و محيط زيستي را تأمين نكند رخ ميدهد خشكسالي داراي چهار نوع شامل هواشناسي كشاورزي هيدرولوژي و اقتصادي اجتماعي ميباشد خشكسالي هواشناسي به علت كمبود بارش رخ ميدهد در صورتي كه اين كمبود بارش ادامه پيدا كند باعث كاهش رطوبت خاك ميشود و در نتيجه خشكسالي كشاورزي اتفاق ميافتد خشكسالي هيدرولوژي به علت كاهش رواناب سطح آبهاي زير زميني و ذخيره مخازن كه در نتيجه كاهش ممتد بارندگي اتفاق ميافتد رخ ميدهد هرگاه ميزان تقاضاي آب براي توليد برخي كاالهاي اقتصادي بيشتر از عرضه آب شود خشكسالي اقتصادي اجتماعي اتفاق ميافتد تاكنون شاخصهاي گوناگوني براي شناسايي و تحليل انواع مختلف خشكسالي ارائه شده است و اين شاخصها عملكرد متفاوتي در تشخيص شروع دوام و پايان خشكسالي داشتهاند به عنوان مثال مطالعات پيشين نشان دادهاند شاخص استاندارد شده بارش SPI كه يك شاخص خشكسالي هواشناسي ميباشد و تنها ورودي آن بارش است توانسته شروع خشكسالي را زودتر از ساير شاخصها همچون شاخص پالمر PDSI و شاخص استاندارد شده رطوبت خاك SSI تشخيص دهد از سوي ديگر شاخصهاي استاندارد شده رطوبت نسبي SRHI دما ST و كمبود فشار بخار SVPD كه متغيرهاي ورودي آنها به ترتيب رطوبت نسبي دما و كمبود فشار بخار ميباشد توانستند در مقياس جهاني و قارهاي به طور بالقوهاي شروع خشكسالي هواشناسي را زودتر از شاخص SPI تشخيص دهند يكي از نقاط ضعف اصلي اين شاخصها اين ميباشد كه نميتوانند پايان خشكسالي را همانند شاخصهاي خشكسالي كشاورزي يا هيدرولوژي تشخيص دهند چرا كه پس از اتمام خشكسالي هواشناسي و شروع بارندگي ممكن است بعد از چند ماه رطوبت خاك و يا آبهاي سطحي به شرايط نرمال باز گردند هدف اين تحقيق بررسي و ارزيابي عملكرد شاخصهاي ST SRHI و SVPD كه با استفاده از دادههاي سنجش از دور بدست آمدهاند در تشخيص زودهنگام خشكسالي نسبت به شاخص SPI در كشور ايران و در ۴۹ اقليم آب و هوايي مختلف آن ميباشد از آنجاييكه در مطالعات پيشين عملكرد اين شاخصها در مقياس جهاني و قارهاي ارزيابي شده است بررسي عملكرد اين شاخصها در اقليمهاي مختلف ميتواند اطالعات مفيدي درباره نحوه رفتار آنها در تشخيص شروع خشكسالي در مناطق مختلف بدهد با توجه به نقطه ضعف شاخصهاي تك متغيره در تشخيص پايان خشكسالي در اين تحقيق سه شاخص چند متغيره غير پارامتريك با نامهاي TSDI RHSDI و VPDSDI كه به ترتيب با تركيب متغيرهاي ورودي شاخصهاي ST SRHI و SVPD با رطوبت خاك بدست ميآيند توسعه داده شد عملكرد شاخصهاي چند متغيره در تشخيص زودهنگام آغاز خشكسالي در كل ايران و ۴۹ اقليم مختلف ايران نسبت به شاخص SPI و تشخيص پايان خشكسالي نسبت به شاخص SSI كه يك شاخص خشكسالي كشاورزي ميباشد ارزيابي و بررسي شد و نتايج نشان دادند كه اين شاخصها توانستند آغاز خشكسالي را با احتمال 11 درصد زودتر يا همزمان با شاخص SPI و پايان خشكسالي را با احتمال 11۹ درصد ديرتر يا همزمان با شاخص SSI تشخيص دهند خشكساليهاي ايران با استفاده از شاخص SPI و شاخص چند متغيره بارش رطوبت خاك MSDI بررسي شد و نتايج نشان دادند كه شديدترين خشكسالي ايران بين سالهاي 1۱۱۹ تا ۹112 اتفاق افتاد واژگان كليدي تحليل زودهنگام خشكسالي شاخص چند متغيره رطوبت نسبي دما كمبود فشار بخار و رطوبت خاك
چكيده انگليسي :
97 Early Drought Analysis Using Drought Indicators and Satellite Based Data in Iran Masoud Zeraati masoud zeraati@cv iut ac ir Date of submission 6 11 2018 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Dr K Asghari kasghari@cc iut ac irAbstract Drought is one of the costliest natural disaster and can cause devastating effects on societies and environmentall over the world In a general definition drought is a costly natural disaster which occurs when precipitationis less than expected or normal condition and the precipitation shortage continues for a season or more thatcould not provide human and environment needs Drought is categorized into four classes meteorological agricultural hydrological and socioeconomic Meteorological drought is usually characterized with deficit inprecipitation when deficit in precipitation continues and causes a deficiency in soil moisture agriculturaldrought occurs hydrological drought often happens when precipitation deficiency over an extended timeperiod affects surface subsurface and reservoir storage and socioeconomic drought relates supply and demandfor water Until now numerous drought indices have been developed for describing and monitoring different types ofdrought and these indices have significant differences in their ability for detecting onset persistence andtermination of drought For example several studies found that SPI which is a meteorological drought indexand is a function of precipitation can detect drought onset earlier than other indices such as Palmer DroughtSeverity Index PDSI or Standardized Soil moisture Index SSI On the other hand indices such asStandardized Relative Humidity Index SRHI Standardized air Temperature index ST and StandardizedVapor Pressure Deficit index SVPD which their inputs respectively are relative humidity air temperature and vapor pressure deficit at global and continental scales potentially detected drought onset earlier than SPI One of the drawbacks of these indices is that they could not capture termination of drought like hydrologic oragriculture drought indices because after the end of meteorological drought and start of rainfall it may takeseveral months until soil moisture or surface waters return to normal condition The purpose of this study is evaluating and assessing the performance of SRHI ST and SVPD which areobtained from satellite data in drought early detection relative to SPI in Iran and within different climateclassifications In previous studies the performance of these indices is evaluated in global and continentalscales In this research assessment of the performance of proposed indices in different climate zones is studiedwhich can give us useful information about how they detect drought onset in different regions Due to weaknessof univariate indices in terms of detecting drought termination we introduced three nonparametric multivariatedrought indices named RHSDI TSDI and VPDSDI which are developed by combining input variables ofSRHI ST and SVPD with soil moisture respectively The performance of multivariate indices in terms ofdrought early detection are evaluated against SPI in Iran and within different climates and their performancein indicating drought termination are evaluated against SSI which is an agricultural drought index Resultsindicated that multivariate indices detected drought onset earlier or similar to SPI with 80 percent probabilityand identified termination of drought later or similar to SSI with 100 percent probability Droughts of Iranassessed with SPI and multivariate precipitation soil moisture index MSDI and results show that severestdroughts of Iran occurred between 1998 2001 Keywords Drought early detection multivariate indices relative humidity air temperature vapor pressuredeficit and soil moisture
استاد راهنما :
كيوان اصغري
استاد مشاور :
عليرضا فرهمند
استاد داور :
حميدرضا صفوي، محمدرضا زارع
