خشکسالی پدیده ای اقلیمی است که وقوع آن در اغلب مناطق جهان اجتناب ناپذیر است و به لحاظ تلفات جانی پیامدهای اقتصادی و اجتماعی در مقایسه با سایر بلایای طبیعی از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این تحقیق پدیده خشکسالی در ایران با استفاده از شاخص بارش استاندارد (SPI) در بازه های زمانی 3 و 6 ماهه مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت و پس از محاسبه فراوانی نسبی خشکسالی ها در 70 ایستگاه سینوپتیک در دوره آماری 2005-1976 با استفاده از روش درون یابی کریجینگ معمولی نقشه های پهنه بندی آن ها در محیط ArcGIS تولید گردید. نتایج تحقیق نشان داد که در قسمت های شمال غرب، شمال و شمال شرق کشور خشکسالی ها بسیار شدید است در صورتی که در مناطق مرکز، جنوب و جنوب شرق خشکسالی ها متوسط و ملایم می باشد. به طور کلی در بازه های کوتاه مدت که عمدتا بر روی وضعیت خاک اثر می گذارد تمرکز خشکسالی ها در نیمه شمالی کشور بیشتر بوده است. به عبارت دیگر اقلیم بارشی کشور در نیمه شمالی متغیرتر از نیمه جنوبی است.

شهرستان زاهدان با توجه به موقعیت جغرافیایی و قرارگیری در عرض های پایین و دور بودن از محدوده اثر سامانه های مدیترانه ای نسبت به سایر نقاط کشور از رطوبت کمتری برخوردار است و در نتیجه همواره با خطرات و عوارض ناشی از خشکسالی مواجه می باشد؛ به خصوص خشکسالی پی در پی چند سال اخیر خسارات فراوانی را به محصولات زراعی و باغی منطقه وارد ساخته است. بر اساس شاخص SPI معرفی شده توسط مک کی، منطقه در 50 درصد موارد باخشکسالی مواجه است. این تعریف استثنایی و نادربودن رخداد خشکسالی را زیر سوال می برد، بنابراین برای سازگاری بیشتر این شاخص با واقعیت های موجود، اگ نیو شاخصSPI  مک کی را اصلاح نمود.لذا به منظور بررسی خشکسالی های شهرستان زاهدان از شاخص SPI سه ماهه اصلاح شده توسط اگ نیو برای یک دوره شانزده ساله در طی سال زراعی 70-1369تا 85-1384 به صورت ماهیانه برای پنج ایستگاه هواشناسی شامل ایستگاه های زاهدان، نصرت آباد، قطار خنجک، نیک محمدآباد و لادیز استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که SPI کوتاه مدت (سه ماهه) به تغییرات بارندگی ماهانه سریعا پاسخ می دهند. بنابراین می توانند کاهش بارندگی ماهانه را به خوبی نمایش دهند. بنابراین در کشاورزی و زراعت های مختلف یکساله می توان از نتایج آن استفاده نمود. با توجه به طبقه بندی اگ نیو، می توان به یکسان نبودن رخ داد شدت های خشکسالی در ایستگاههای مختلف درشهرستان زاهدان پی برد. به طوریکه بیشترین فراوانی شدت خشکسالی ها مربوط به خشکسالی های متوسط بوده است. نقشه های پهنه بندی شدت های خشکسالی نشان می دهد که قسمت های شرقی و مرکزی شهرستان بیشتر از قسمت های غربی از خشکسالی متاثر می شوند.

پژوهش حاضر با هدف شناخت ویژگی خشکسالی های(مدت، فراوانی، شدت و بزرگی) ایران با استفاده از شاخص های چند متغیره انجام شده است. نتایج نشان داد که خشکسالی با شدت و ضعف متفاوت در تمامی نقاط ایران رخ می دهد و رخداد آن به یکی از پدیده های همیشگی اقلیم ایران به ویژه طی دهه های اخیر تبدیل شده است. بررسی رخداد خشکسالی های ایران در حالت متوسط نشان داد که بر اساس دامنه شاخص MSDI بیشتر خشکسالی های رخ داده در پهنه ایران زمین از نوع خشکسالی های ضعیف و متوسط هستند. همچنین مشخص شد که از نظر زمانی با افزایش مقیاس های زمانی مشخصه فراوانی وقوع خشکسالی ها کاهش و مشخصه های تداوم، بزرگی و شدت افزایش پیدا می کند. از نظر مکانی بیشینه فراوانی وقوع خشکسالی ها در جنوب شرق و شرق کشور و کمینه آن در سواحل شمالی به ویژه در استان مازندران و در جنوب غرب برای استان های چهارمحال و بختیاری و کهگیلویه بویر احمد رخ داده است. بیشینه شدت خشکسالی در سطح کشور برای مقیاس 3 ماهه 93/1- در جنوب شرق کشور و در مقیاس 24 ماهه 2/2- در جنوب غرب کشور است. یکی از نتایج قابل توجه در این پژوهش تداوم و بزرگای بالای خشکسالی های رخ داده در مناطق شمالی و جنوب غرب کشور است. به طوری که در مقیاس های کوتاه مدت 3 و 6 ماهه بزرگ ترین خشکسالی ها با مقدار 16- تا 31- در شمال کشور و در مقیاس های 12 و 24 ماه با مقدار 35- الی 68- در جنوب غرب کشور رخ داده است که این شرایط بیان کننده کاهش رطوبت خاک و بارش این مناطق در حالت کلی است.

خشکسالی یکی از مهم ترین و مخرب ترین پدیده های اقلیمی است که تاثیر آن معمولا در مقیاس منطقه ای اهمیت بیشتری دارد. اهمیت پدیده خشکسالی در حوضه ای همچون بختگان به دلیل شرایط استراتژیک منطقه، وسعت اراضی کشاورزی و وجوددریاچه های بختگان و طشکبارزتر می باشد.هدف از انجام این تحقیق پایش خشکسالی، با استفاده از شاخص بارش استاندارد، تحلیل مشخصه های خشکسالی در مقیاس های زمانی 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه و بررسی و تحلیل منحنی های تداوم- فراوانی و بزرگی - فراوانی می باشد. همچنین پهنه بندی تداوم و بزرگی خشکسالی در دوره بازگشت 20 سال و تحلیل نقشه های بزرگترین شدت خشکسالی رخ داده در دوره آماری 30 ساله (89-1360)، بررسی روند بارش و دما از دیگر اهداف این تحقیق می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که ایستگاه های واقع در مرکز و جنوب حوضه متحمل تداوم های طولانی تر و بزرگی خشکسالی بالاتر و درصد فراوانی خشکسالی شدیدتری نسبت به سایر ایستگاه ها بوده اند. منحنی های تداوم - دوره بازگشت و بزرگی- دوره بازگشت در مقیاس های مورد مطالعه نشان داد که با افزایش مقیاس زمانی و افزایش دوره بازگشت در ایستگاه ها، تداوم و بزرگی خشکسالی افزایش می یابد. بررسی پهنه بندی تداوم و بزرگی خشکسالی با دوره بازگشت 20 سال، نشان داد که تداوم های طولانی تر ناحیه شرقی حوضه و بزرگی های بالاتر ناحیه مرکزی و جنوبی حوضه را در بر می گیرد. بررسی پهنه بندی شدیدترین شدت خشکسالی، نشان داد که خشکسالی بسیار شدید از حوالی مرکز و جنوب حوضه وارد شده و از شمال حوضه خارج می گردد.

تلاش موثر به منظور تشخیص الگوی وقوع خشکسالی و پایش آن در تعیین رویکرد بهینه سیستم مدیریت منابع آب به ویژه در کلان شهرهایی که از منظر اقلیمی در معرض وقوع حوادث خشکسالی واقع هستند، حایز اهمیت است. در این میان شهر تهران با بهره گیری از پنج حوضه آبریز و سدهای مربوطه شامل سد امیرکبیر، لار، لتیان و طالقان در معرض خشکسالی و لطمات آن واقع است. در این مقاله، از اطلاعات جوی در محدوده جغرافیایی [0o، 60o] شمالی و [0o، 90o] شرقی با دقت 10×10 درجه شامل داده های ماهانه دما و ارتفاع معادل فشار از سال 1948 تا 2008 میلادی در سطوح 1000، 850، 700، 500 و 300 میلی بار به عنوان ورودی مدل پیش بینی استفاده شد. این مدل که برای پیش بینی میان مدت خشکسالی هواشناسی توسعه داده شده قادر است با زمان پیش دید 2.5 و 4.5 ماه، نمایه بارش استاندارد شده در فصل های زمستان و مجموع زمستان و بهار را پیش بینی نماید. این مدل با استفاده از داده های آماری در یک دوره 31 ساله، برای حوضه های آبریز سدهای تامین کننده آب تهران، کالیبره شد. در این مقاله، پس از بررسی نقطه - پارامترهای جوی موثر بر الگوی بارش در مناطق مورد نظر با استفاده از شاخص متقابل اطلاعات که مبتنی بر آنتروپی مزدوج اطلاعات است، ورودی های مدل پیش بینی برای فصل ها و حوضه سدهای مختلف انتخاب شدند. برای تدوین مدل پیش بینی از سیستم استنتاج فازی استفاده شد. توابع عضویت فازی بر اساس قضاوت کارشناسی و با تحلیل حساسیت روی دقت پیش بینی ها انتخاب شدند. بررسی های انجام شده در مورد حوضه های مورد مطالعه نشان داد که اطلاعات جوی منتخب در این تحقیق، ارتفاع معادل فشار در دو سطح مختلف 850 و 300 میلی بار است. نتایج گویای کارایی مناسب مدل های تدوین شده برای پیش بینی نمایه بارش استاندارد شده فصل های زمستان و بهار در حوضه سدهای کرج و طالقان و نمایه بارش استاندارد شده زمستان در حوضه سدهای ماملو، لتیان و لار بود.

برای تحلیل و مدیریت ریسک خشکسالی در یک ناحیه، اطلاعاتی لازم است که از مهمترین آنها بررسی فراوانی ویژگی شدت- مدت خشکسالی است. با توجه به همبستگی بالای این دو عامل بایستی از ابزاری استفاده شود که میزان ارتباط و تاثیراتی که در تحلیل خشکسالی دارند را نمایان سازد. در این تحقیق از طیف متنوعی از توابع مفصل برای این منظور استفاده شده است و برای ارائه روش شناسی مربوط نیز از شش ایستگاه در سطح استان تهران و شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI) سه ماهه استفاده گردید. در ادامه ضمن برآورد ارقام شدت- مدت و فراوانی برای ایستگاه ها، مقایسه بین آنها نیز انجام گردید. نتایج نشان داد که بر اساس شاخص SPI، مقادیر شدت- مدت و فراوانی در ایستگاه های مورد مطالعه از شباهت نسبی برخوردار هستند و این امکان را فراهم آورد که بتوان آنها را بطور استانی ارائه نمود. تحلیل های فوق بر اساس آستانه های خشکسالی نیز انجام شد، که کاربردی شدن بیشتر نتایج و بخصوص امکان تولید سناریوهای خشکسالی را فراهم می آورد.

شناخت مناطق همگن از لحاظ وضعیت رخداد خشکسالی در طول زمان، این امکان را فراهم می کند علاوه بر درک وسعت منطقه ای خشکسالی ها، نحوه تاثیر سیستم های موثر بر بارش در مناطق مختلف را شناسایی کرد. بر اساس این مفهوم در این پژوهش از آمار و اطلاعات بلند مدت 26 ساله داده های بارش 120 ایستگاه سینوپتیک که در کل پهنه جغرافیایی ایران توزیع شده، استفاده شد. برای محاسبه شدت خشکسالی، شاخص بارش استاندارد شده (SPI) در پنجره زمانی 12، 24، 48 ماهه محاسبه و به منظور پهنه بندی خشکسالی از روش درون یابی کریجینگ استفاده شد. شبکه مکانی نقاطی به فواصل مکانی 10 کیلومتر 10 کیلومتر ایجاد شده و برای نقاط این شبکه، مقادیر درون یابی شده SPI توسط نرم افزار GIS استخراج گردید. ماتریس تشکیل شده تحت سناریو های مختلف (یک سالانه، دوسالانه، چهارسالانه) به روش Kمیانگین خوشه بندی و تعداد بهینه خوشه ها به روش ضریب نیم رخ محاسبه شدند. نتایج نشان داد که پهنه جغرافیایی ایران از لحاظ تغییرات زمانی خشکسالی های بلند مدت یک سالانه، دوسالانه، چهارسالانه به ترتیب به 12، 9 و 9 خوشه دسته بندی می شود و با طولانی شدن پنجره زمانی، از تعداد خوشه ها کاسته می شود. همچنین در تمامی این خوشه بندی ها، استان های شمالی حاشیه دریای خزر، هر یک در خوشه ای جداگانه قرار داشتند و همچنین جنوب شرقی ایران که از رژیم بارشی موسمی تبعیت می کند، خوشه ای جداگانه ای را به خود اختصاص داد.