Аймақтық құрғақшылық индексі

Кіріспе

Өңірлік құрғақшылық индексі

Палмер құрғақшылық индексі, кейде Палмер құрғақшылықтың ауырлығы индексі (PDSI) деп аталады, құрғақшылық оқиғаларын бақылау және құрғақшылық эпизодтарының аймақтық аумағы мен ауырлығын зерттеу үшін кеңінен қолданылатын аймақтық құрғақшылық индексі. Индекс жауын-шашын және температура деректерін пайдаланып, ылғалдың қорын және қажеттілігін қарапайым су балансы моделі арқылы зерттейді. Оны метеоролог Уэйн Палмер әзірледі, ол алғашқы әдісін 1965 жылы АҚШ Метеорология бюросының Климатология кеңсесі үшін «Метеорологиялық құрғақшылық» деген мақалада жариялады. Палмер құрғақшылық индексі топырақ ылғалдылығының қоры мен қажеттілігінің моделіне негізделген. Қорды есептеу салыстырмалы түрде оңай, бірақ қажеттілік күрделірек, себебі ол көптеген факторларға байланысты – температура мен топырақтағы ылғал мөлшеріне ғана емес, сонымен қатар булану және толықтыру жылдамдықтары сияқты калибрлеу қиын факторларға да. Палмер осы қиындықтарды еңсеру үшін ең оңай қолжетімді деректер – жауын-шашын және температура негізінде оларды жуықтап есептейтін алгоритмді жасады. Индекс ұзақ мерзімді құрғақшылықты анықтауда тиімді болып шықты, ол бірнеше айға созылады, бірақ бірнеше аптаға созылатын жағдайларды анықтауда нашар. Индекс 0-ді қалыпты күй ретінде пайдаланады, ал құрғақшылық теріс сандармен көрсетіледі; мысалы, теріс 2 – орташа құрғақшылық, теріс 3 – ауыр құрғақшылық, ал теріс 4 – өте ауыр құрғақшылық. Палмер алгоритмі ылғалды кезеңдерді сипаттау үшін де қолданылады, тиісті оң сандарды пайдалана отырып. Палмер сонымен қатар әрбір нақты орналасқан жер үшін құрғақшылық есептеулерін стандарттау формуласын жасады, ол сол жердегі жауын-шашын мен температураның өзгеруіне негізделген. Сондықтан Палмер индексін жеткілікті жауын-шашын және температура деректері бар кез келген жерге қолдануға болады. Сынаушылар Палмер индексінің пайдалылығы Палмер алгоритмдерінің тәуелді сипатынан, соның ішінде стандарттау техникасынан және құрғақшылықтың ауырлық дәрежелерін тәуелсіз белгілеуден және ішкі уақыттық есте сақтаудан азайтылады деп мәлімдейді. Палмер индексінің қар мен қатып қалған топырақты ескермеуі де кемшілік ретінде аталады. Палмер индексі кеңінен қолданылады, Палмер карталары АҚШ Үкіметінің Ұлттық мұхит және атмосфера басқармасымен апта сайын жарияланады. Климатологтар оны ұзақ мерзімді құрғақшылыққа қатысты жаһандық талдауды стандарттау үшін де пайдаланған. 19-шы ғасырдан басталатын аспаптық жазбаларға негізделген жаһандық Палмер деректері жинақтары жасалған. Сонымен қатар, дендрохронология Солтүстік Америка үшін соңғы 2000 жылға Палмер индексінің шамамен алынған мәндерін құру үшін қолданылды, бұл ұзақ мерзімді құрғақшылық тенденцияларын талдауға мүмкіндік береді. Ол соңғы қола дәуірінің құлдырауын түсіндіру құралы ретінде де қолданылған. АҚШ-та Палмердің аймақтық карталары Weatherscan кабельдік арнасында көрсетіледі.

The Palmer drought index, sometimes called the Palmer drought severity index (PDSI), is a regional drought index commonly used for monitoring drought events and studying areal extent and severity of drought episodes. The index uses precipitation and temperature data to study moisture supply and demand using a simple water balance model. It was developed by meteorologist Wayne Palmer, who first published his method in the 1965 paper Meteorological Drought for the Office of Climatology of the U. S. Weather Bureau. The Palmer Drought Index is based on a supply and demand model of soil moisture. Supply is comparatively straightforward to calculate, but demand is more complicated as it depends on many factors, not just temperature and the amount of moisture in the soil but also hard to calibrate factors including evapotranspiration and recharge rates. Palmer tried to overcome these difficulties by developing an algorithm that approximated them based on the most readily available data, precipitation and temperature. The index has proven most effective in determining long term drought, a matter of several months, but it is not as good with conditions over a matter of weeks. It uses a 0 as normal, and drought is shown in terms of negative numbers; for example, negative 2 is moderate drought, negative 3 is severe drought, and negative 4 is extreme drought. Palmer's algorithm also is used to describe wet spells, using corresponding positive numbers. Palmer also developed a formula for standardizing drought calculations for each individual location based on the variability of precipitation and temperature at that location. The Palmer index can therefore be applied to any site for which sufficient precipitation and temperature data is available. Critics have argued that the utility of the Palmer index is weakened by the arbitrary nature of Palmer's algorithms, including the technique used for standardization and arbitrary designation of drought severity classes and internal temporal memory. The Palmer index's inability to account for snow and frozen ground also is cited as a weakness. The Palmer index is widely used operationally, with Palmer maps published weekly by the United States Government's National Oceanic and Atmospheric Administration. It also has been used by climatologists to standardize global long term drought analysis. Global Palmer data sets have been developed based on instrumental records beginning in the 19th century. In addition, dendrochronology has been used to generate estimated Palmer index values for North America for the past 2000 years, allowing analysis of long term drought trends. It has also been used as a means of explaining the Late Bronze Age collapse. In the US, regional Palmer maps are featured on the cable channel Weatherscan.

PDSI жіктелуі

PDSI - бұл -10-нан +10-ға дейінгі стандартталған индекс, теріс мәндер құрғақшылық жағдайын, ал оң мәндер ылғалды жағдайды көрсетеді. +PDSI-нің жіктелуі PDSI мәні жіктелуі4.0 немесе одан жоғары – өте ылғалды3.0-ден 3.99-ға дейін – өте ылғалды2.0-ден 2.99-ға дейін – орташа ылғалды1.0-дан 1.99-ға дейін – сәл ылғалды0.5-ден 0.99-ға дейін – ылғалды кезеңнің бастауы0.49-дан 0.49-ға дейін – қалыпты жағдайға жақын0.5-ден 0.99-ға дейін – құрғақшылық кезеңнің бастауы1.0-дан 1.99-ға дейін – жеңіл құрғақшылық2.0-ден 2.99-ға дейін – орташа құрғақшылық3.0-дан 3.99-ға дейін – қатты құрғақшылық4.0 және одан төмен – өте қатты құрғақшылық.