تحلیل و مقایسه شاخص‌های ‏SPI‏ و ‏SPEI‏ در ارزیابی خشک سالی هواشناسی با استفاده از نرم‌افزار R (بررسی موردی: استان کردستان)

شاخص SPEI خشکسالی بیلان آبی را با درنظر گرفتن دما و تبخیر و تعرق برآورد می‌نماید. هدف پژوهش حاضر، مقایسه الگوی وقوع خشکسالی براساس شاخص‌های SPI و SPEI به‌دلیل ماهیت چند مقیاسی بودن و قابلیت تحلیل خشکسالی در مقیاس‌های زمانی می‌باشد. در این راستا هفت ایستگاه سینوپتیک استان کردستان انتخاب و شاخص SPI بر اساس توزیع گامای دومتغیره محاسبه گردید. تبخیر و تعرق پتانسیل جهت استفاده در شاخص SPEI توسط معادله تورنوایت محاسبه و سپس مقادیر شاخص‌های SPI و SPEI در مقیاس زمانی 3 ماهه با استفاده از برنامه نویسی R به‌دست آمد. مقادیر SPI و SPEI در قالب گراف‌های توالی دوره‌ها رسم و ارتباط آن‌ها با تحلیل همبستگی مورد آزمون قرار گرفت. نتایج مقادیر شاخص‌های خشکسالی با ضریب همبستگی و سطح معنی‌داری به‌صورت ماتریس پراکندگی ابرنقاط ارائه شد. نتایج نشان داد که ضمن وجود تفاوت در الگوی وقوع دوره‌های ترسالی و خشکسالی SPI و SPEI، شاخص SPEI دوره‌های طولانی‌تر خشکی را در اکثر ایستگاه‌ها مشخص نموده است. بر اساس نتایج، ضرایب همبستگی بین 0/19 در ایستگاه سقز و 0/52 در ایستگاه سنندج و معنی‌دار از نظر آماری (در سطح 99 درصد)، متغیر هستند. به‌نظر می‌رسد همبستگی ضعیف (0/19) میان شاخص‌های SPI و SPEI در ایستگاه سقز ناشی از افزایش تبخیر و تعرق در فصول بهار و تابستان محاسبه شده توسط شاخص SPEI است. با توجه به تاثیر دما در محاسبه SPEI، تفاوت قابل توجهی بین مقادیر شاخص استاندارد مبتنی بر بارش و شاخص تبخیر و تعرق مبتنی بر دما، زمینه کارایی و صحت شاخص مذکور را فراهم می‌نماید.