Analysis of Monthly Wet and Dry Spell Occurrence by using Power Laws in Golestan Province, Iran

Document Type : Research Article

Authors

1 Department of Range and Watershed Management, Faculty of Agricultural and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

2 Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran

3 Young Researchers and Elite Club, Bojnourd Branch, Islamic Azad University, Bojnourd, Iran

Abstract

The wet and dry spells can be defined as a number of consecutive months with rain amount greater or less than the truncation level, respectively.Analysis of the wet and dry spell properties of monthly rainfall series at 40 meteorology stations in the Golestan Province is carried out for an extended period of 34 years (1974–2007). The results proved that the patterns of wet and dry spell durations can be determined using power law technique. Wet and dry spell duration characteristics, as well as the frequency of dry spells for the length of (1-9 months) are discussed. The longest dry spells are identified in North-east of the Golestan province in Tamar and Minudasht stations with 5 and 6 times occurrence respectively. Whereas longest wet spell with the 9 months length is shown over the central part of the study area. It has been observed that the longest durations of dry periods occur in the stations that located in the Northern part of the Golestan Province. The interpretations of double logarithmic plots of (frequency versus length period) can be used to compare the occurrence patterns of wet and dry spells in the stations over different precipitation regimes. Further applications of power law method are suggested to obtain a better understanding for the interpretation of wet and dry spells regions with different climatic conditions.
 

Keywords

Main Subjects

References

  1.  

    منابع

    1. آزادی، سارا؛ سلطانی، سعید، 1393، «واسنجی و پهنه‏بندی ضرایب اقلیمی شاخص پالمر به‏منظور مدیریت ریسک خشکسالی در اکوسیستم‏های طبیعی (تالاب‏ها) ایران»، اکوهیدرولوژی، دورۀ 1، ش 1، صص. 35-46
    2. خلیقی ‏سیگارودی، شهرام؛ صادقی ‏سنگدهی، سیدعلی؛ اوسطی، خالد؛ قویدل ‏رحیمی، یوسف، 1388، «بررسی نمایه‏های ارزیابی پدیده‏های ترسالی و خشکسالی: SPI، PNPI،Nitzche (مطالعۀ موردی، استان مازندران)»، فصلنامۀ تحقیقات مرتع و بیابان ایران، سال شانزدهم، ش 1 (پیاپی 34)، صص. 44-54
    3. عساکره، حسین؛ مازینی، فرشته، 1389، «بررسی احتمال وقوع روز‏های خشک در استان گلستان با استفاده از مدل زنجیرۀ مارکوف»، فصلنامۀ جغرافیا و توسعه، ش 17، صص. 29-44
    4. عصری، اسرا؛ فاخری‏فرد، احمد؛ زینالی، علی؛ اسدی، اسماعیل، 1394، «بررسی تأثیر متغیرهای اقلیمی- هیدرولوژیکی بر تراز سطح ایستابی دشت عجب‏شیر»، اکوهیدرولوژی، دورۀ 2، ش 2، صص 191-200
    5. گودرزی، مسعود؛ صلاحی، برومند؛ حسینی، سیداسعد، 1394، «بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر تغییرات رواناب سطحی (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه)»، اکوهیدرولوژی، دورۀ 2، ش 2، صص. 175-189
    6. محمدلو، محمد؛ حقی‏زاده، علی؛ زینی‏وند، حسین؛ طهماسبی‏پور، ناصر، 1393، «ارزیابی آثار تغییر اقلیم بر روند تغییرات رواناب حوضۀ آبخیز باراندوزچای در استان آذربایجان غربی با استفاده از مدل‏های چرخش عمومی جو»، اکوهیدرولوژی، دورۀ 1، ش 1، صص. 25-34
    7. مساعدی، ابوالفضل؛ خلیلی‏زاده، مجتبی؛ محمدی‏‎استادکلایه، امین، 1387، «پایش خشکسالی هواشناسی در سطح استان گلستان»، مجلۀ علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ج پانزدهم، ش دوم، صص. 176-183
    8. مصطفی‏زاده، رئوف؛ شهابی، معصومه؛ ذبیحی، محسن، 1394، «تحلیل خشکسالی هواشناسی در استان کردستان با استفاده از مدل نمودار سه‏متغیره»، مجلۀ آمایش جغرافیایی فضا، ج هفدهم، صص. 129-140
    9. منتظری، مجید؛ غیور، حسنعلی، 1388، «تحلیل مقایسه‏ای بارش و خشکسالی حوضۀ خزر»، فصلنامۀ جغرافیا و توسعه، ش 16، صص. 71-92

    10.نگارش، حسین؛ خسروی، محمود؛ شاه‏حسینی، منصوره؛ محمودی، پیمان، 1389، «مطالعۀ خشکسالی‏های کوتاه‏مدت شهرستان زاهدان»، جغرافیا و توسعه، ش 18، صص. 109-134

    11.یوسفی، حسین؛ نوحه‏گر، احمد؛ خسروی، زهرا؛ عزیزآبادی‏ فراهانی، مسعوده، 1394، «مدیریت و پهنه‏بندی خشکسالی با استفاده از شاخص‏های SPI و RDI (مطالعۀ موردی: استان مرکزی)»، اکوهیدرولوژی، دورۀ 1، ش 3، صص. 337-344

    12.یوسفی، نصرت‌الله؛ حجام، سهراب؛ ایران‏نژاد، پرویز، 1386، «برآورد احتمالات خشکسالی و ترسالی با استفاده از زنجیرۀ مارکوف و توزیع نرمال (مطالعۀ موردی: استان قزوین)»، فصلنامۀ پژوهش‏های جغرافیایی، سال سی ‏ونهم، ش 60، صص. 121-128

    1. Alyamani, Mahmoud Said. and Sen, Zekai, 1997, Spatiotemporal dry and wet spell duration distributions in Southwestern Saudi Arabia. Journal of Theoretical and Applied Climatology, vol 57, pp165-179
    2. Anagnostopoulou, Christina. Maheras, Panagiotis, Karacostas, Theodore, and Vafiadis, Marios, 2003, Spatial and temporal analysis of dry spells in Greece, Journal of Theoretical and Applied Climatology, vol 57, pp165-179
    3. Bazuhair, Abdulghaffar Said.Al-Gohani, Abdulkhaliq, and Sen, Zekai, 1997, Determination of monthly wet and dry periods in Saudi Arabia, International Journal of Climatology, vol 17, pp303–311
    4. Bordi, Isabella. Fraedrich, Klaus, Jiang, Jianmin, and Sutera, Alfonso, 2004, Spatio-temporal variability of dry and wet periods in eastern China, Journal of Theoretical and Applied Climatology, vol 79(1-2), pp81-91
    5. Bordi, Isabella. Fraedrich, Klaus, Petitta, Marcello, and Sutera, Alfonso, 2007, Extreme value analysis of wet and dry periods in Sicily, Journal of Theoretical and Applied Climatology, vol 87, pp61–71
    6. Cindric, Ksenija. Pasaric, Zoran, and Gajic-Capka, Marjana, 2010, Spatial and temporal analysis of dry spells in Croatia. Theoretical and Applied Climatology. Vol 102(1-2), pp171-184
    7. Dai, Aiguo, Drought under global warming: a review, 2010, John Wiley & Sons, pp1-21
    8. Kadioghlu, Mikdat. and Sen, Zekai, 1998, Power-law relationship in describing temporal and spatial precipitation pattern in Turkey, Journal of Theoretical and Applied Climatology, vol 59, pp93-106
    9. Mishra, Ashok. and Singh, Vijay P, 2010, A review of drought concepts, Journal of Hydrology, vol 391, pp202–216
    10. Mishra, Ashok. Ozger, Mehmet, and Singh, Vijay P, 2010, Wet and dry spell analysis of Global Climate Model-generated precipitation using power laws and wavelet transforms,Journal of Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, vol 25(4), pp517-535
    11. Otun, Johnson A, 2010, Using precipitation effectiveness variables in indexing drought in semi-arid regions, African Journal of Agricultural Research, vol 5(14), pp1784-1793
    12. Sen, Zekai, 2008. Wadi Hydrology. CRC Press, Taylor and Francis Group, p 347
    13. Sharma, Tribeni C, 1999, Simulation of the Kenyan longest dry and wet spells and the largest rain-sums using a Markov model, Journal of Hydrology, vol 178, pp55-67
    14. Sirdas, Sevinc. and Sen, Zekai, 2003, Spatio-temporal drought analysis in the Trakya region, Hydrological Sciences–Journal–des Sciences Hydrologiques, vol 48(5), pp809-820
    15. Sushama, Laxmi. Khaliq, Naveed, and Laprise, Rene, 2010., Dry spell characteristics over Canada in a changing climate as simulated by the Canadian RCM, Global and Planetary Change, vol 74(1), pp1-14
    16. Tomros, Tobias. and Menzel, Lucas, 2014, Addressing drought conditions under current and future climates in the Jordan River region, Hydrology and Earth System Sciences, vol 18, pp305-318

     

     

Iranian journal of Ecohydrology
Volume 2, Issue 4
January 2016
Pages 429-443

Files

History

  • Receive Date: 17 August 2015
  • Revise Date: 04 May 2016
  • Accept Date: 19 March 2016

Share

How to cite

Statistics