پایش یکپارچه خشک‌سالی‌های هوا-آبشناسی در حوزه آبریز کسیلیان (استان مازندران)

در مطالعه حاضر، پایش یکپارچه وضعیت خشک‌سالی‌ هواشناسی (بر مبنای متغیر‌های دما و بارش) و خشک‌سالی آب‌شناسی (بر مبنای جریان رودخانه) در حوضه کسیلیان مازندران مورد توجه قرار گرفت. هدف اصلی تحقیق حاضر، ارائه یک شاخص خشک‌سالی ترکیبی با استفاده از روش‌ چند متغیره تحلیل مؤلفه اصلی (PCA) در حوضه مورد بررسی است. برای پایش خشک‌سالی هواشناسی از شاخص‌های بارش استاندارد (SPI) و شاخص بارش- تبخیر و تعرق پتانسیل استاندارد (SPEI) و برای پایش خشک‌سالی آب‌شناسی از شاخص خشک‌سالی جریان رودخانه (SDI) استفاده شد. داده­های مورد نیاز این مطالعه از ایستگاه­های هواشناسی و آب‌شناسی مستقر در حوضه کسیلیان برای یک دوره آماری 43 سال آبی (50-1349 تا 92-1391) گردآوری شد. پس از انجام کنترل‌های مقدماتی روی کیفیت داده­ها، شاخص‌های خشک‌سالی هواشناسی و آب‌شناسی در چهار پنجره زمانی 3، 6، 9 و 12 از ابتدای سال آبی محاسبه شد. در مرحله بعد، دو شاخص ترکیبی برای ارزیابی خشک‌سالی‌های هوا-آب‌شناسی، یکی SPI-SDI و دیگری SPEI-SDI با استفاده از روش PCA ساخته شد. شاخص ترکیبی که فرم استاندارد شده نخستین مؤلفه اصلی شاخص‌های مورد استفاده در ترکیب است، به‌طور جداگانه برای ایستگاه‏های آب‌شناسی ولکبن و شیرگاه واقع در بالادست و پایین‌دست حوضه محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در شناسایی سال‌های خشک، در بالادست حوضه، ترکیب‏ SPEI-SDI به دلیل ساختار همبستگی قوی‌تر و توجیه درصد تغییرپذیری بیشتر توسط اولین مؤلفه اصلی آنها (5/75 تا 9/87 درصد) موفقیت بیشتری نسبت به ترکیب SPI-SDI دارد. این در حالی است که بین دو ترکیب در پایش خشک‌سالی‌ها در پایین‌دست تفاوت چندانی وجود ندارد. همچنین، در دوره‌های خشک ممتد، شاخص ترکیبی یک ماه زودتر از شاخص‌های منفرد وضعیت خشک‌سالی را اعلام می‌کند.