Тадқиқотни бажаришда Европа ўрта муддатли об-ҳаво прогнозлари марказининг ERA5 реанализ базасининг атмосфера ёғинлари, ҳаво ҳарорати ва шудринг нуқтаси ҳарорати маълумотларидан фойдаланилган. Жаҳон миқёсида қурғоқчиликни баҳолашда кенг қўлланилаётган SPI ва SPEI индекслари асосида 1991-2020 йилларда Ўзбекистон ҳудудида 1 ва 3 ойлик метеорологик қурғоқчиликнинг тақсимотлари миқдорий баҳоланган. Олинган натижалар республиканинг турли (чўл, воҳа ва тоғли) табиий географик шароитли ҳудудларида мазкур индекслар бўйича 70% атрофидаги ҳолларда меъёрга яқин намланиш даражаси қайд этилишини кўрсатди. Экстремал қурғоқчиликнинг такрорланувчанлиги 1 ойлик индекслар бўйича 3,0%, 3 ойлик индекслар бўйича эса 7,0% дан ошмайди. ТГК индекси бўйича республика ҳудудида асосан кучсиз ва мўътадил атмосфера қурғоқчилиги (АҚ) устуворлик қилиши аниқланди. Апрелдан сентябргача бўлган даврда экстремал АҚ фақат Навоий, Бухоро, Қашқадарё ва Сурхондарё вилоятларининг айрим ҳудудларида қайд этилади. Суғорма деҳқончилик олиб бориладиган воҳа ҳудудларида кучли ва экстремал АҚ кузатилмайди.
SPI ва SPEI индекслари энг ками 1 ойлик вақт масштаби учун ҳисобланиб, ёғинлар миқдорининг ҳисоб даври ичидаги тақсимотини ҳисобга олмайди. Шу сабабли, қисқа вақт оралиқларида ҳаво ҳарорати ва намлик режимининг қишлоқ хўжалиги экинларининг физиологик ҳолатига таъсирини эътиборга олиш учун ТГК индексидан фойдаланиш тавсия этилади.
Тадқиқотни бажаришда Европа ўрта муддатли об-ҳаво прогнозлари марказининг ERA5 реанализ базасининг атмосфера ёғинлари, ҳаво ҳарорати ва шудринг нуқтаси ҳарорати маълумотларидан фойдаланилган. Жаҳон миқёсида қурғоқчиликни баҳолашда кенг қўлланилаётган SPI ва SPEI индекслари асосида 1991-2020 йилларда Ўзбекистон ҳудудида 1 ва 3 ойлик метеорологик қурғоқчиликнинг тақсимотлари миқдорий баҳоланган. Олинган натижалар республиканинг турли (чўл, воҳа ва тоғли) табиий географик шароитли ҳудудларида мазкур индекслар бўйича 70% атрофидаги ҳолларда меъёрга яқин намланиш даражаси қайд этилишини кўрсатди. Экстремал қурғоқчиликнинг такрорланувчанлиги 1 ойлик индекслар бўйича 3,0%, 3 ойлик индекслар бўйича эса 7,0% дан ошмайди. ТГК индекси бўйича республика ҳудудида асосан кучсиз ва мўътадил атмосфера қурғоқчилиги (АҚ) устуворлик қилиши аниқланди. Апрелдан сентябргача бўлган даврда экстремал АҚ фақат Навоий, Бухоро, Қашқадарё ва Сурхондарё вилоятларининг айрим ҳудудларида қайд этилади. Суғорма деҳқончилик олиб бориладиган воҳа ҳудудларида кучли ва экстремал АҚ кузатилмайди.
SPI ва SPEI индекслари энг ками 1 ойлик вақт масштаби учун ҳисобланиб, ёғинлар миқдорининг ҳисоб даври ичидаги тақсимотини ҳисобга олмайди. Шу сабабли, қисқа вақт оралиқларида ҳаво ҳарорати ва намлик режимининг қишлоқ хўжалиги экинларининг физиологик ҳолатига таъсирини эътиборга олиш учун ТГК индексидан фойдаланиш тавсия этилади.
В исследовании использовались данные об атмосферных осадках, температуре воздуха и температуре точки росы базы данных реанализа ERA5 Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды. Количественно оценено распределение 1- и 3-месячной метеорологической засухи на территории Узбекистана в 1991-2020 гг. на основе широко используемых в мире индексов SPI и SPEI. Полученные результаты показали, что на территории республики с различными (пустыня, оазис и горы) природно-географическими условиями степень увлажненности около нормы по этим индексам, фиксируется в случаях около 70%. Повторяемость экстремальной засухи не превышает 3,0% по 1-месячным индексам и 7,0% по 3-месячным. По индексу ТГК определено, что на территории республики преобладает преимущественно слабая и умеренная атмосферная засуха (AЗ). В период с апреля по сентябрь экстремальная АЗ фиксируется лишь в некоторых районах Навоийской, Бухарской, Кашкадарьинской и Сурхандарьинской областей. В оазисах, где ведется орошаемое земледелие, сильная и экстремальная АЗ не наблюдается.
Индексы SPI и SPEI рассчитываются для временного масштаба не менее 1 месяца и не учитывают распределение осадков в пределах расчетного периода. Поэтому в коротких временных интервалах рекомендуется использовать индекс ТГК для учета влияния температурно-влажностного режима на физиологическое состояние сельскохозяйственных культур.
The study used data on atmospheric precipitation, air temperature and dew point temperature from the ERA5 reanalysis database of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts. The distribution of 1 and 3-month meteorological drought in Uzbekistan in 1991-2020 was quantitatively estimated based on the SPI and SPEI indices, which widely used in the world. The results showed that in the territory of the republic with different (desert, oasis and mountains) natural and geographical conditions, the moisturizing level near the norm according to these indices is recorded in cases of about 70%. The repeatability of extreme drought does not exceed 3.0% for 1-month indices and 7.0% for 3-month indices. According to the THC index, it was determined that weak and moderate atmospheric drought (AD) prevails in the territory of the republic. In the period from April to September, extreme AD is recorded only in some areas of the Navoi, Bukhara, Kashkadarya and Surkhandarya regions. In oases where irrigated agriculture is carried out, severe and extreme AD is not observed.
The SPI and SPEI indices are calculated for a time scale of at least 1 month and do not take into account the distribution of precipitation within the calculation period. Therefore, in short time intervals, it is recommended to use the THC index to take into account the effect of temperature and humidity conditions on the physiological state of agricultural plants.
| № | Muallifning F.I.Sh. | Lavozimi | Tashkilot nomi |
|---|---|---|---|
| 1 | Xolmatjanov B.M. | д.г.н. профессор | Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека, |
| 2 | Yarashev D.U. | Базовый докторант | Научно-исследовательский гидрометеорологический институт |
| 3 | Begmatov S.U. | Базовый докторант | Научно-исследовательский гидрометеорологический институт |
| 4 | Rahimov E.Y. | Зав. лабораторий | Министерстве энергетики Республики Узбекистан |
| 5 | Mahmudov I.M. | Базовый докторант | Научно-исследовательский гидрометеорологический институт |
| 6 | Istamov D.B. | Научный сотрудник | Физико-технический институт Академии наук Республики Узбекистан, г. Ташкент |
| 7 | Safarov F.B. | Советник директора | Агентство гидрометеорологической службы |
| 8 | Axmuratova B.X. | Преподаватель | Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека, |
| № | Havola nomi |
|---|---|
| 1 | Бабушкин Л.Н., Когай Н.А. Физико-географическое районирование Узбекской ССР // Научные труды ТашГУ, вып. 231, 1964. – 245 c. |
| 2 | Уткузова Д.Н., Хан В.М., Вильфанд Р.М. Статистический анализ эпизодов экстремальной засушливости и увлажненности на территории РФ // Оптика атмосферы и океана, 28, № 1, 2015. – С. 66-79. |
| 3 | Петров Ю.В., Холматжанов Б.М., Эгамбердиев Х.Т, Ишниязова Ф.А., Буков В.А., Хайдаров М.Б. Новый подход к классификации атмосферной засухи // Гидрометеорология и мониторинг окружающей среды. №1, 2021. - С. 20-36. |
| 4 | Ault T.R. On the essentials of drought in a changing climate // Science, 2020. 368(6488). – P. 256-260. doi:10.1126/science.aaz5492. |
| 5 | Baudoin M-A., Vogel C., Nortje K., Naik M. Living with drought in South Africa: lessons learnt from the recent El Niño drought period // International Journal of Disaster Risk Reduction, 2017. 23: 128–137. |
| 6 | Brunner M.I., Tallaksen L.M. Proneness of European сatchments to multiyear streamflow droughts // Water Resources Research, 2019. 55(11), 8881–8894, doi:10.1029/2019wr025903. |
| 7 | Cavus Y., Stahl K., Aksoy H. Drought intensity–duration–frequency curves based on deficit in precipitation and streamflow for water resources management // Hydrology and Earth System Sciences, 2023. 27: 3427–3445. https://doi.org/10.5194/hess-27-3427-2023, 2023. |
| 8 | Danandeh Mehr A., Vaheddoost B. Identification of the trends associated with the SPI and SPEI indices across Ankara, Turkey // Theoretical and Applied Climatology, 2020. 139: 1531–1542. https://doi.org/10.1007/s00704-019-03071-9 |
| 9 | Debele S.E., Kumar P., Sahani J. et al. Nature-based solutions for hydro-meteorological hazards: Revised concepts, classification schemes and databases // Environmental Research, 2019. 179, B, 108799. https://doi.org/10.1016/j.envres.2019.108799 |
| 10 | Faye Ch. Comparative analysis of meteorological drought based on the SPI and SPEI indices // HighTech and Innovation Journal, 2022. 3: 15–27. http://dx.doi.org/10.28991/HIJ-SP2022-03-02 |
| 11 | García-Herrera R., Díaz J., Trigo R.M., et al. A review of the European summer heat wave of 2003 // Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2010. 40: 267–306. |
| 12 | Garreaud R.D., Boisier J.P., Rondanelli R. et al. The central Chile mega drought (2010–2018): A climate dynamics perspective // International Journal of Climatology, 2020. 40(1): 421–439. |
| 13 | Hasan N.A., Dongkai Y., Al-Shibli F. SPI and SPEI drought assessment and prediction using TBATS and ARIMA Models, Jordan // Water, 2023.15: 3598. https://doi.org/10.3390/w15203598 |
| 14 | Hobbins M., Wood A., Streubel D., Werner K. What drives the variability of evaporative demand across the conterminous United States? // J. Hydrometeorol, 2012. 13: 1195–1214. doi:10.1175/JHM-D-11-0101.1. |
| 15 | Hulme M. Climatic perspectives on Sahelian desiccation: 1973–1998 // Global Environmental Change, 2001.11(1): 19–29. |
| 16 | IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 p. doi:10.1017/9781009157896. |
| 17 | Kholmatjanov B.M., Abdulakhatov E.I., Begmatov S.U. et al. Bioclimatic conditions of the classic tourist route Tashkent-Samarkand-Bukhara-Khiva in Uzbekistan // WSEAS Transactions on environment and development, 2023.19: 1255–1275. DOI: 10.37394/232015.2023.19.114 |
| 18 | Kimaiyo J.J., Mati B.M., Sang J.K., et al. Assessment of drought trends in the Upper Ewaso Ng’iro River Basin using the SPI and SPEI // Water Practice & Technology, 2023. 18(8): 1863-1879. https://doi.org/10.2166/wpt.2023.122 м |
| 19 | Liang E., Liu X., Yuan Y. et al. The 1920s drought recorded by tree rings and historical documents in the semi-arid and arid areas of northern China // Climatic Change, 2006. 79(3): 403–432. |
| 20 | Lloyd-Hughes B. The impracticality of a universal drought definition // Theoretical and Applied Climatology, 2014. 117(3–4), 607–611, doi:10.1007/s00704-013-1025-7. |
| 21 | Masante D., McCormick N., Vogt J.V. et al. 2018 – Drought and Water Crisis in South Africa. Joint Research Centre Technical Report. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2018. 31. https://www.preventionweb.net/publications/view/58327. |
| 22 | McKee T.B., Doesken N.J., Kleist J. The Relationship of drought frequency and duration to time scales / Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology, 17-22 January 1993, Anaheim, CA. Boston, MA, American Meteorological Society. |
| 23 | McVicar T.R., Roderick M.L., Donohue R.J., Li L.T., Van Niel T.G., Thomas A. et al. Global review and synthesis of trends in observed terrestrial near-surface wind speeds: Implications for evaporation. // J. Hydrol. 2012. 416–417, 182–205. doi:10.1016/j.jhydrol.2011.10.024. |
| 24 | Muller M. Cape Town’s drought: don’t blame climate change // Nature, 2018. 559: 174–176. https://doi.org/10.1038/d41586-018-05649-1 |
| 25 | Nguyen H., Wheeler M.C., Otkin J.A. et al. Using the evaporative stress index to monitor flash drought in Australia // Environmental Research Letters, 2019. 14(6): 064016. |
| 26 | Nicholson S.E. A detailed look at the recent drought situation in the Greater Horn of Africa // Journal of Arid Environments, 2014. 103: 71–79. |
| 27 | Ojha Sh.Sh., Singh V., Roshni T. Comparison of meteorological drought using SPI and SPEI // Civil Engineering Journal, 2021. 7(12): 2130–2149. http://dx.doi.org/10.28991/cej-2021-03091783 |
| 28 | Öney M., Anlı A. Regional drought analysis with Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI): Gediz Basin, Turkey // Journal of Agricultural Sciences, 2023. 29(4): 1032-1049. https://doi.org/10.15832/ankutbd.1030782 |
| 29 | Pei Z., Fang S., Wang L., Yang W. Comparative analysis of drought indicated by the SPI and SPEI at various timescales in Inner Mongolia, China // Water, 2020. 12(7):1925. https://doi.org/10.3390/w12071925 |
| 30 | Peng J., Muller J.-P., Blessing S. et al. Can we use satellite-based FAPAR to detect drought? // Sensors, 2019. 19: 3662. https://doi.org/10.3390/s19173662, 2019. |
| 31 | Peng Y., Peng T., Li Y. Spatiotemporal characteristics of drought in northwest Сhina based on SPEI analysis // Atmosphere, 2023. 14: 1188. https://doi.org/10.3390/atmos14071188 |
| 32 | Petrov Yu.V, Abdullaev A.K. On the problem of air dryness estimation // Russian Meteorology and Hydrology, 2010. 35: 715–719. https://doi.org/10.3103/S1068373910100109 |
| 33 | Pyarali K., Peng J., Disse M. et al. Development and application of high resolution SPEI drought dataset for Central Asia // Scientific Data, 2022. 9: 172. https://doi.org/10.1038/s41597-022-01279-5 |
| 34 | Schubert S.D., Suarez M.J., Region P.J., Koster R.D., Bacmeister J.T. Causes of long-term drought in the United States Great Plains // Journal of Climate, 2004. 17: 485-503. |
| 35 | Seager R., Hoerling M., Schubert S. et al. Causes of the 2011–14 California drought // Journal of Climate, 2015. 28(18): 6997–7024. |
| 36 | Sheffield J., Wood E.F., Roderick M.L. Little change in global drought over the past 60 years // Nature, 2012. 491, 435–438. doi:10.1038/nature11575. |
| 37 | Spinoni J., Naumann G., Vogt J.V., Barbosa P. The biggest drought events in Europe from 1950 to 2012 // Journal of Hydrology, 2015. 3: 509–524. |
| 38 | Swain D.L., Tsiang M., Haugen M. et al. The extraordinary California drought of 2013/2014: Character, context, and the role of climate change // Bulletin of the American Meteorological Society, 2014. 95: S3–S7. |
| 39 | Tomas-Burguera M. et al. Global characterization of the varying responses of the Standardized Evapotranspiration Index (SPEI) to atmospheric evaporative demand (AED) // Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2020. 125: e2020JD0330178. doi:10.1029/2020jd033017 |
| 40 | van Dijk A.I., Beck H.E., Crosbie R.S. et al. The Millennium Drought in southeast Australia (2001–2009): Natural and human causes and implications for water resources, ecosystems, economy, and society // Water Resources Research, 2023. 49: 1040–1057. |
| 41 | Van Loon A.F. Hydrological drought explained // Wiley Interdisciplinary Reviews: Water, 2015. 2: 359–392. |
| 42 | Vicente-Serrano S.M. Evaluating the impact of drought using remote sensing in a Mediterranean, semi-arid region // Natural Hazards, 2007. 40: 173–208. |
| 43 | Vicente-Serrano S.M., Beguería S., López-Moreno J.I. A Multiscalar drought index sensitive to global warming: The Standardized Precipitation Evapotranspiration Index // Journal of Climate, 2010. 23, 1696–1718. |
| 44 | Wang H., He S. The North China/Northeastern Аsia severe summer drought in 2014 // Journal of Climate, 2015. 28: 6667–6681. |
| 45 | Wilhite D., Pulwarty R. Drought as hazard: understanding the natural and social context / In: Drought and Water Crises: Integrating Science, Management, and Policy, CRC Press, 2017. 3–20. |
| 46 | WMO (World Meteorological Organization) and GWP (Global Water Partnership). Handbook of Drought Indicators and Indices (M. Svoboda and B.A. Fuchs). Integrated Drought Management Programme (IDMP), Integrated Drought Management Tools and Guidelines Series 2. Geneva. 2016. |
| 47 | Zhang X., Duan Y., Duan J. et al. A daily drought index based on evapotranspiration and its application in regional drought analyses // Science China Earth Sciences, 2022. 65(2): 317–336. https://doi.org/10.1007/s11430-021-9822-y |
| 48 | Ziari A., Medjerab A. Impact of drought in Northeastern Algeria: comparative study of the SPI and SPEI índices // Revista De Gestão Social E Ambiental, 2024. 18(9): e06591. https://doi.org/10.24857/rgsa.v18n9-078 |