نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• محمد قبایی سوق ¹
• ابوالفضل مساعدی ²

¹ دانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، دانشگاه ابوعلی سینا، همدان

² استاد دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

شاخص RDI از برازش توزیع لوگ‌نرمال بر مقادیر نسبت بارندگی (P) به تبخیر و تعرق ‌پتانسیل (ET_o) در هر بازة زمانی دلخواه به‌دست می‌آید. در این شاخص مقدار ET_o از روش ترنت‌وایت (Th) و بر اساس دمای‌ میانگین محاسبه می‌شود. روش Th مقدار ET_o را در مناطق ‌خشک و نیمه‌خشک کمتر از مقدار واقعی تخمین می‌زند. همچنین، در برخی از مناطق ممکن است توزیع لوگ‌نرمال نتواند مناسب‌ترین توزیع بر مقادیر نسبت بارندگی به ET_o برازش یابد. در این تحقیق، به ‌منظور ارزیابی تأثیر دو محدودیت فوق بر شاخص RDI، از آمار پارامترهای هواشناسی هشت ایستگاه سینوپتیک کشور طی سال‌های 1958 تا 2007 میلادی استفاده شد. نخست، مقادیر شاخص RDI بر اساس توزیع لوگ‌‌نرمال و روش Th محاسبه شد (RDI(Th)). سپس، مقادیر ET_o از روش منتخب (بر اساس بهترین معادلة تجربی در شرایط مختلف کمبود پارامترهای هواشناسی) برآورد شد و شاخص RDI با عنوان  RDI(Select)محاسبه گردید. همچنین، با برازش توابع توزیع مختلف بر مقادیر نسبت بارندگی به ET_o سالانه مناسب‌ترین تابع توزیع بر اساس آمارة کولموگروف- اسمیرنوف (KS) انتخاب شد و با استفاده از اصل انتقال هم‌احتمال مقادیر شاخص RDI با عنوانRDI(Th) ^* استخراج گردید. بررسی وضعیت خشک‌سالی بر اساس شاخص‌های RDI(Select) وRDI(Th) ^* در مقایسه با RDI(Th) نشان ‌داد که رفع هر یک از محدودیت‌های ذکرشده می‌تواند به تغییر در تعداد فراوانی و شدت هر یک از وضعیت‌های مختلف رطوبتی در شاخص RDI منجر شود. بنابراین، با برآورد ET_o از روش منتخب و استفاده از مناسب‌ترین تابع توزیع برازش‌یافته بر مقادیر نسبت بارندگی به ET_o، به کمک اصل انتقال هم‌احتمال، شاخص RDI(Th) به شاخص RDI(Select)^* اصلاح شد.

کلیدواژه‌ها

• انتقال هم‌احتمال
• تابع توزیع ‌احتمال
• ایران
• تبخیر و تعرق پتانسیل
• شاخص RDI

عنوان مقاله [English]

Modification of Reconnaissance Drought Index (RDI) based on the best method of evapotranspiration estimation and probability distribution function

نویسندگان [English]

• محمد قبایی سوق ¹
• Abolfazl Mosaedi ²

¹ Phd student, Department of Water Engineering, Abu-Ali sina University, Hamedan, Iran

² Professor, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad

چکیده [English]

Reconnaissance Drought Index (RDI) is based on fitting a Log-normal distribution to the ratio of precipitation to evapotranspiration (ETo) values in selected periods. In this index value of ETo were calculated based on mean temperature by Thorenth-Waite (Th) method. Th method, may underestimated ETo values comparing to the actual in arid and semi arid regions. The log-normal distribution may not be fitted to the ratio of precipitation to ETo values of some regions. In order to investigate the effects of these two limitations on drought situations' changes, meteorological parameters have been used during 50 years period at 8 Synoptic Stations of Iran. In the first step, the values of RDI(Th) for any stations during the mentioned time were calculated. Then, ETo values were calculated from best fitted empirical equation in any situation of lack of parameters. Subsequently RDI(select) index were established. The Kolmogorov–Smirnov (KS) test is used to assess the goodness of fitting most appropriate distribution function to the ratio of precipitation to ETo values. Then, according to equi-probability transformation the values of RDI(Th) were modified to *RDI(Th). The occurrence of different classes of drought according to RDI(select) and/or *RDI(Th) comparing to RDI(Th) showed the elimination of any mentioned limitations may leads to changing the amount of occurrence of any drought classes in RDI(Th). Hence, The RDI(Th) modified to *RDI(select) by estimating ETo values from selected method and applying appropriate distribution function to the ratio of precipitation to ETo values.

کلیدواژه‌ها [English]

• Reconnaissance Drought Index (RDI)
• evapotranspiration
• Equi-probability transformation
• Probability distribution function
• Iran