تحلیل فراوانی خشکسالی روشی است که حوادث خشکسالی با یک بزرگی مشخص را ارزیابی می کند. فراوانی منطقه ای خشکسالی های استان خراسان رضوی مبنی بر داده های بارش ماهانه 136 ایستگاه داخل و اطراف استان در این مطالعه بررسی شد. شدت خشکسالی برای مقیاس های 3، 6، 9 و 12 ماهه با spi (شاخص بارندگی استاندارد) به دست آمد. تابع توزیع مناسب برای محاسبه این شاخص در مقیاس های مختلف براساس نسبت گشتاورهای خطی و آزمون k-s انتخاب شد. سری های سالانه حداکثر شدت خشکسالی (حداقل spi سالانه) تشکیل شد. استفاده از الگوریتم پیوندی منجر به تفکیک استان به سه منطقه شد، سپس همگنی هر یک از نواحی آزمون شد. توابع توزیع منطقه ای برای مقیاس های مختلف در هر کدام از نواحی با استفاده از نمودار نسبت گشتاورهای خطی و آزمون k-s انتخاب شد. تابعln3 برای spi-3 و spi-6 و تابع gev برای spi-9 و spi-12 بر این اساس انتخاب شدند. دوره بازگشت خشکسالی های شدید برای نواحی سه گانه در مقیاس های مورد نظر از این توابع حدود 3 تا 5 سال و در دوره بازگشت خشکسالی های بسیار شدید نیز بین 10 تا 16 سال متغیر است.