پایش مکانی-زمانی خشکسالی هواشناسی بر اساس پهنه‌بندی خوشه‌های ایستگاهی در حوزه آبخیز زاینده‌رود

حوزه آبخیز زاینده‌رود با نقش حیاتی در شرب، زیست‌بوم، کشاورزی، صنعت و توریسم ایران، با مشکلات خشکسالی روبه‌رو شده ‌است. بررسی وضعیت پراکنش منطقه‌ای خشکسالی در طی زمان با استفاده از خوشه‌بندی داده‌های خشکسالی بر اساس فاصله اقلیدسی ایستگاه‌ها می‌تواند یک رویکرد مدیریتی در جهت کاهش اثرات خطر خشکسالی باشد. در این پژوهش، رویکرد تعیین پراکنش مکانی-زمانی خوشه‌های ویژگی‌های خشکسالی حوزه آبخیز، برای بیان تغییرات بر اساس بارش شاخص‌ نمایه استاندارد بارش (SPI) ایستگاه‌ها بر اساس احتمال بارش برای مقیاس زمانی 12 ماهه به‌کار رفته ‌است. از آن‌جا که بیشینه پراکندگی مکانی ایستگاه‌های منطقه و بیشینه بازه زمانی دوره آماری بلندمدت ممکن و موجود با شروع یکسان مدنظر بود، از آمار سری ‌زمانی بارش مربوط به 26 ایستگاه، طی 12 سال به‌عنوان داده‌های مرجع استفاده شد. سپس، شاخص SPI 12 ماهه منتهی به دسامبر برای تحلیل‌های خوشه‌بندی شاخص SPI آبخیز تهیه شد. در مرحله بعد، 144 داده‌ سری زمانی بارش به چهار گروه خوشه‌بندی شدند. در ادامه، تحلیل پهنه‌بندی بر روی خوشه‌های داده‌های حاصل صورت گرفت. سپس، رابطه ارتفاع به‌عنوان یک عامل شکل زمین موثر در خشکسالی با خوشه‌های شاخص خشکسالی SPI با استفاده از همبستگی متغیرها بررسی شد. بدین صورت که همبستگی SPI با ارتفاع ایستگاه‌های هر خوشه بررسی و یک عدد حاصل شد. نتایج نشان داد که داده‌های خشکسالی 12 ماههSPI  همبستگی بالا و منفی با داده‌های ارتفاع دارند. در ادامه، مساحت هر خوشه و نتایج مقایسه شد. همچنین، نتایج نمودار سری زمانی نوسانات شاخص SPI، خشکسالی بسیار شدید در سال‌های 2008 و 2009 و خشکسالی شدید در سال‌ 2010 و خشکسالی ملایم در سال‌های 2003، 2005 و 2013 را نشان داد. نتیجتاً، پایش مکانی-زمانی خوشه‌های شاخص‌های خشکسالی به‌عنوان راه‌کاری در جهت مدیریت اثرات خطر خشکسالی ‌توصیه می‌شود.