title: Μελέτη της χωροχρονικής μεταβολής των γεγονότων ξηρασίας σε επιλεγμένες περιοχές της Κρήτης με τη χρήση των δεικτών SPI και SPEI
title: Spatio-temporal evolution off drought events in the island of Crete, using SPEI and SPI
Creators: name: Πουλιου Βασιλικη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2018

description: Η ξηρασία αποτελεί αδιαμφισβήτητα ένα πολύπλοκο και πολυπαραγοντικό φαινόμενο, το οποίο εμφανίστηκε έντονα τις τελευταίες δεκαετίες σε παγκόσμιο επίπεδο και συνδέεται με σημαντικές επιπτώσεις σε πολλούς τομείς και ιδιαίτερα σε αυτόν της αγροτικής παραγώγης. Η περιοχή της Μεσογείου αντιμετωπίζει συχνά φαινόμενα ξηρασίας και θεωρείται ως μία από τις περισσότερο ‘ευπαθείς’ περιοχές, όσον αφορά στις μελλοντικές ακραίες συνθήκες βροχοπτώσεων, εφόσον βρίσκεται στη μεταβατική ζώνη, ανάμεσα στη Βόρειο Αφρική και τη Νότια Ευρώπη. Για αυτούς τους λόγους, ο προβληματισμός για την κατανόηση της ξηρασίας, τη μείωση των πιθανών κινδύνων που ελοχεύει αλλά και την προσαρμογή του σύγχρονου ανθρώπου σε μελλοντικά ενδεχόμενα φαινόμενα, απασχολεί όλο και πιο έντονα την επιστημονική κοινότητα. Επιπλέον, ο συνδυασμός φαινομένων καύσωνα και ξηρασίας μπορεί να ενισχύσει τη σοβαρότητα της κατάστασης, όπως εξηγείται. Στο πλαίσιο αυτό, με στόχο την παρακολούθηση και ταυτοποιήση του φαινομένου της ξηρασίας, δίνεται έμφαση στη χρήση και αξιολόγηση των κατάλληλων δεικτών ξηρασίας, καθένας από τους οποίους υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη μία η και περισσότερες μετεωρολογικές παραμέτρους. Στην παρούσα διατριβή εξετάζεται ο τρόπος ανταπόκρισης των δεικτών SPI και SPEI στη μεταβολή των φαινομένων ξηρασίας, σε επιλεγμένες περιοχές της Κρήτης. Για τον υπολογισμό των δεικτών, χρησιμοποιήθηκαν μηνιαία δεδομένα βροχόπτωσης και θερμοκρασίας για τη χρονική περίοδο 2006-2017 και με τη χρήση του στατιστικού πακέτου ‘R’ SPEI, διεξήχθησαν διαγράμματα απεικόνισης της κλιματικής μεταβλητότητας για χρονικές κλίμακες 1, 3 και 12 μηνών για τις περιοχές των Χανίων, Παλαιόχωρας, Ρεθύμνου, Ηρακλείου, Μοιρών, Αγίου Νικολάου, Ιεράπετρας και Σητείας. Με βάση τα διαθέσιμα δεδομένα πραγματοποιήθηκαν γραφήματα βροχόπτωσης και θερμοκρασίας του μέσου όρου των ετών 2011-2017, για καθε μία περιοχή, με στόχο την εκτενέστερη εξήγηση ξηρών ή υγρών περιόδων. Τα αποτελέσματα των χρονοσειρών SPI και SPEI, παρατίθενται στη συνέχεια, παρουσιάζοντας ομοιότητες και διαφορές στον τρόπο αντίδρασης των δύο δεικτών. Οι δύο δείκτες εμφανίζουν να συμβαδίζουν αρκετά, χωρίς σημαντικές διαφορές μεταξύ τους, με αποτέλεσμα να θεωρούνται και οι δύο κατάλληλοι για την εκτίμηση των χαρακτηριστικών μιας ξηρασίας. Σε ορισμένες περιπτώσεις βέβαια, ο δείκτης SPEI είναι πιο αντιπροσωπευτικός, καθώς μπορεί να ανταποκριθεί στις περιπτώσεις  αυξημένης  θερμοκρασίας, επισημαίνοντας τον καθοριστικό ρόλο της εξατμισοδιαπνοής. Συνολικά, από τα αποτελέσματα, τα τελευταία έτη, τεκμηριώνεται μία τάση αυξημένης έντασης γεγονότων ξηρασίας, γεγονός ιδιαίτερα ανησυχητικό ως προς τη μείωση των αποθεμάτων των διαθέσιμων υδάτινων πόρων (αποθήκευση στο έδαφος και διαθεσιμότητα υδατικών πόρων). Τα ευρήματα αυτά κρούουν τον κώδωνα κινδύνου για τη λήψη των κατάλληλων μέτρων μείωσης των πιθανών επιπτώσεων της ξηρασίας στην γεωργική παραγωγή, τους διαθέσιμους υδατικούς πόρους, και γενικότερα την ανθεκτικότητα των οικοσυστημάτων με μεθόδους διαχείρισης και προσαρμογής στα καινούρια κλιματικά δεδομένα. 
description: Droughts constitute, arguably, a complicated phenomenon that depends on a wide range of factors and appeared in the last decades very intensely and globally. It is related to many dramatic effects in many fields and especially in the field of agriculture. The Mediterranean countries face drought events very often and they could be called as the most drought-vulnerable areas, in the matter of  future extreme rainfall events, due to the  transitional zone that own, between North Africa and South Europe. For these reasons, the interest of deeper understanding drought events, the decrease of potential dangers that may be occured as well as the adaptation of people in future potential events, are undoubtedly some of the most critical issues that concern the scientific society. Additionally, the combination of heatwaves and droughts could intensify the severity of impacts. In an effort to monitor and identify a drought event, we emphasize in the use of drought indices. Drought indices could be estimated based on more than one meteorological  variables. In the present study, we examine the respond of SPEI and SPI indices to the variability of drought events that have occurred in 8 areas of Crete in 2006-2017 period. For the calculation of drought indices, we used monthly rainfall and temperature data for the aforementioned period. The climate variability figures conducted with the use of statistical ‘R’ SPEI package, for 1, 3, 12-month timescales in the regions of Chania, Palaiochora, Heraklion, Moires, Agios Nikolaos, Rethimnon, Ierapetra and Siteia. According to the data, the figures of the average of rainfall and temperature  for each region during the period of 2011-2017, were carried out for the purpose of better understanding of dry and wet periods. The results of the timescales depict similarities and also differences in the way that SPI and SPEI react under special circumstances. SPI consistent with the SPEI considerably, without significant differences between them and can be appropriate for the estimation of the drought’s characteristics. The advantage of SPEI to respond in the temperature variability in different regions and to note the important role of evapotranspiration, make it more representative under climate conditions in which high variability of temperature dominates. Generally, in accordance with the results, last years, there is an increased trend in the frequency of drought events, which is very alarming as regards the expected deficit of available water resources (storages of surface water and ground water). It is critical for all drought-prone nations to take steps in decision-making process in drought risk management, to reduce vulnerability to agricultural drought and generally, to enhance the resiliance of the ecosystems in terms of the new climatic conditions.