خشکسالی به عنوان بلای طبیعی و پدیده ای اجتناب‏ناپذیر، از دیرباز در پهنه وسیع کشورهای مختلف به خصوص کشورهای مستقر در مناطق گرم و خشک به کرات وقوع یافته و می یابد. در سال های اخیر محاسبه و بررسی شاخص خشکسالی جریان سطحی(sdi )به عنوان یکی از روش های پیش بینی خشکسالی هیدرولوژیک مورد توجه محققان قرار گرفته است.در تحلیل فراوانی این شاخص در حوزه هایی با طول دوره آماری کوتاه مدت و حوزه های فاقد ایستگاه های اندازه گیری جریان همواره با مشکلاتی روبرو هستیم که برای کاهش برخی از این مشکلات از روش های منطقه ای کردن تحلیل فراوانی استفاده می شود. در این تحقیق جهت پیش بینی خشکسالی هیدرولوژیک در حوزه آبخیز کارون شمالی، از روش تحلیل فراوانی منطقه ای شاخص خشکسالی جریان سطحی(sdi ) بهره گرفته شده است . در ابتدا 14 ایستگاه که به نظر می رسید دارای شرایط مناسب درراستای انجام پروژه می باشد انتخاب و آمار مربوط به این ایستگاهها جمع آوری گردید . از آنجایی که یکی از این ایستگاهها دارای میزان داده ثبت شده بسیارکم و در نتیجه طول دوره آماری بسیار کوتاهی بود لذا این ایستگاه را حذف کرده و با بقیه ایستگاهها تحلیل منطقه ای انجام شد. جهت بررسی همگنی منطقه مطالعاتی 13 خصوصیت فیزیوگرافی و اقلیمی از ایستگاه های منتخب حوزه مد نظر قرار گرفتند و برای انجام آزمون همگنی از روش هاسکینگ ووالیس (1991) و هم چنین از روش تحلیل خوشه ای بهره گرفته شد. نتایج تحلیل خوشه ای نشان دادکه می توان منطقه مورد مطالعه را می توان به عنوان یک منطقه همگن هیدرولوژیک در نظر گرفت. سپس با توجه به در دسترس بودن آمار دبی ایستگاهها و فرمول محاسبه sdi میزان این شاخص را برای هر ایستگاه در سری های زمانی 3 ، 6 ، 9 ، 12 ماهه محاسبه گردید. بر اساس آزمون های نکویی برازش کای اسکوئر و کلموگراف اسمیرنوف، توزیع پارتوی تعمیم یافته سه پارامتره به عنوان بهترین توزیع منطقه ای شناسایی گردید . بدین ترتیب شاخص sdi3، 6 ، 9 و 12 ماهه با دوره بازگشت های2، 5، 10،20، 50 و 100 سال با استفاده از برنامه freq در هر ایستگاه برآورد گردید.برای انجام تحلیل فراوانی منطقه ای و ارتباط بین پارامترهای مختلف حوزه ها و مقادیر sdi با دوره بازگشت های مختلف از رگرسیون چند متغیره استفاده گردید و مجموعا 13 مشخصه اقلیمی وفیزیوگرافی جهت تهیه مدلهای منطقه ای به کار گرفته شد. نتایج تحلیل منطقه ای نشان داد که مساحت، زمان تمرکز، طول آبراهه اصلی، شیب آبراهه اصلی، ضریب میلر، ضریب گراولیوس از عوامل موثر بر شاخص sdi در منطقه مورد مطالعه می باشند. سپس با توجه به اطلاعات بدست آمده منطقه را از نظر وقوع خشکسالی های خفیف، متوسط، شدید وخیلی شدید ناحیه بندی و پهنه بندی نمودیم و مشخص شد که از میان نواحی درون حوزه گستره شمال و شمال غربی حوزه کارون شمالی خشکسالی نسبتا شدیدتری را نسبت به سایر نقاط تجربه می کند. بنابراین در معرض خسارات و صدمات اقتصادی- اجتماعی خشکسالی هیدرولوژیک قرار دارد و لذا در مطالعات منابع آب نیازمند توجه بیشتری است.