Study of trend and relationship between meteorological and hydrogeological droughts of Sufi Chai and Mordagh Chai watershed

Sarisarraf, Behrooz; Vaezihir, Abdoreza; Valaei, Akram; Abtahi, Vahideh

doi:10.22111/jneh.2017.2963

Study of trend and relationship between meteorological and hydrogeological droughts of Sufi Chai and Mordagh Chai watershed

Document Type : Research Article

Authors

¹ Professor of climatology, Faculty of Geographical Sciences, Tabriz University, Tabriz, Iran

² Associate Professor of Geology, Faculty of G Geology Sciences, Tabriz University, Tabriz, Iran

³ Masters of Climatology, Faculty of Geographical Sciences, Tabriz University, Tabriz, Iran

10.22111/jneh.2017.2963

Abstract

Drought is a natural disaster, which its intensity and frequency of occurrence and the affected area and the amount of damage, is more important than other natural disasters. In this study, successive periods of meteorological and hydrological drought were investigated using SPI and SDI index in Sufi Chai and Mordagh Chai basins in the Southeast of Urmia Lake, and the time delay between the two occurrences was identified. Therefore, 10 rain gauges and 7 hydrometric station data was used. Range and area droughts in ArcGIS media were plotted according to the mean-square error minimum using methods of the kriging and IDW and also droughts trend was investigated by classic Mann-Kendall and modified Mann–Kendall droughts methods. The results showed that the occurrence of the two periods of severe and long-term meteorological drought has led to the simultaneous occurrence of hydrological drought in the basins. There is a significant correlation at 99% level between meteorological and hydrological droughts which is stronger for simultaneous occurrence and one month lag time. According to drought zoning maps, the Northwest region has more potential in the terms of frequency and severity of meteorological drought occurrence which is important in the water resources management.

Keywords

References

1- امیدوار، کمال و خسروی، یونس (1389). بررسی تغییر برخی عناصر اقلیمی در سواحل شمالی خلیج فارس با استفاده از آزمون کندال. مجله جغرافیا و برنامه ریزی محیطی. 21 (38) :46-33.

2- باعقیده، محمد؛ علیجانی، بهلول و ضیائیان، پرویز (1390). بررسی امکان استفاده از شاخص پوشش گیاهی NDVI در تحلیل خشکسالی‌های استان اصفهان. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک. 1 (14) :16-1.

3- بردی‌شیخ، واحد؛ بهره‌مند، عبدالرضا و موشخیان، یوسف (1390). مقایسه روند متغیرهای هیدرولوژیکی حوزه آبخیز اترک با استفاده از آزمون‌های ناپارامتری. مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک. 18 (2).

4- بنی مهد، ادیب و خلیلی، داور (1390). بررسی و مقایسه خشکسالی SPI و EDI در ایستگاههای منتخب استان مازندران. همایش منطقهای دانش محوری در مدیریت پایدار کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

5- حجام، سهراب؛ خوشخو، یونس؛ و شمسالدین‌وندی، رضا (1387). تحلیل روند تغییرات بارندگی‌های فصلی و سالانه چند ایستگاه منتخب در حوزه مرکزی ایران با استفاده از روش‌های ناپارامتری. پژوهش‌های جغرافیایی. (64) :168-157.

6- رضیئی، طیب؛ دانش کارآراسته، پیمان؛ اختری، روح انگیز و ثقفیان، بهرام (1386). بررسی خشکسالی‌های هواشناسی در استان سیستان و بلوچستان با استفاده از نمایه SPI و مدل زنجیره مارکف. تحقیقات منابع آب ایران. 3(1) :35-25.

7- ساری، الهه (1390). پایش خشکسالی هواشناسی به روش SPI و تأثیر آن بر کشت گندم دیم در استان آذربایجان شرقی. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده علوم انسانی و اجتماعی. دانشگاه تبریز.

8- صمدیبروجنی، حسین؛ و ابراهیمی، عطاالله (1389). پیامدهای خشکسالی و راه‌های مقابله با آن در استان چهارمحال بختیاری. گزارش مرکز تحقیقات منابع آب. دانشگاه شهرکرد. 102- 89 (1). 512-1.

9- مفیدی پور، نازنین؛ بردی‌شیخ؛ اونق، م؛ و سعدالدین، ا (1391). بررسی رابطه خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه آبخیز اترک. پژوهشنامه مدیریت حوضه آبخیز 3 (5) :26-16.

10- ملکی نژاد، حسین؛ و سلیمانی مطلق، مهدی (1390). بررسی شدت خشکسالی‌های هواشناسی و هیدرولوژیک در حوضه چغلوندی. مجله پژوهش آب ایران 5 (9) :72-61.

11- میرعباسی نجف‌آبادی، رسول و دین‌پژوه، یعقوب (1389). تحلیل روند تغییرات آب‌دهی رودخانه‌های شمال‌غرب ایران در سه دهه اخیر. نشریه آب و خاک. 24 (4) :768-757.

12- میرموسوی، حسین؛ و کریمی، حمیده (1392). مطالعه اثر خشکسالی بر روی پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر سنجنده MODIS مورد:استان کردستان. جغرافیا و توسعه. 11 (31) :76-57.

13- نگارش، حسین و کریمی، محمد (1390). بررسی تغییرات شدت خشکسالی سالانه ایستگاههای منطقه ایرانشهر در سال‌های آبی 85-1376. پنجمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران.

14. Chang, H. & Jung, I.W (2011). Climate Change Impact on Drought Risk and Uncertainty in the Willamette River Basin. Presented at The Oregon Water Conference. May 24-25.

15. Dibike, Y. B. & Coulibaly, P (2005). Hydrologic impact of climate change in the Saguenay watershed:comparison of downscaling methods and hydrologic models. Journal of Hydrology. 307. 145-163.

16. Edwards, D.C. & Mckee, T.B (1997). Charactristics of 20^th century drought in the United States at multiple time scales. Climatology Report 97-2. Atmospheric science. Colorado state university. 1-155.

17. Lorenzo-Lacruz, J., Vicente-Serrano, S. M., Lopez-Moreno, J. I., Begueria, S., Garcia-Ruiz, J. M. & c, J. M. C (2010). The impact of droughts and water management on various hydrological systems in the headwaters of the Tagus River (central Spain). Journal of Hydrology. 386, 13-26.

18. McKee, T.B., Doesken N.J. & Kleist J (1995). Drought monitoring with multiple time scale. Proceeding of the 9th Conference on Applied Climatology. Dallas. TX.USA. 233-236.

19. Tabari, H., Nikbakht, J. & Hosseinzadeh Talaee, P (2013). Hydrological Drought Assessment in Northwestern Iran Based on Stramflow Drought Index (SDI). Water Resource Manage. 27. 137-151.

20. Sellinger, E. C., Stow, C. A., Lamon, E. C. & Qian, S. S (2008). Recent Water Level Declines in the Lake Michigan-Huron System. Enviromental Science & Technology. 42. 367–373.

21- Yu, G. & Shen, H (2010). Lake water changes in response to climate change in northern China:Simulations and uncertainty. Quaternary International. 212. 44–56.