Characterization of Meteorological Droughts Occurrences in Côte d’Ivoire: Case of the Sassandra Watershed
Abstract
:1. Introduction
2. Study Area
3. Data and Methods
3.1. Historical Time Series Data
3.2. Methodology
3.2.1. Characterization of Meteorological Drought Sequences
3.2.2. Time Series Change Detection
3.2.3. Characterization of Meteorological Droughts Occurrence by Markov Chains
P01 = pr(E(t + 1) = 1 | (E(t) = 0))
P10 = pr(E(t + 1) = 0 | (E(t) = 1))
P11 = pr(E(t + 1) = 1| (E(t) = 1))
4. Results
4.1. Analysis of Meteorological Drought Sequences
4.2. Intensity and Duration Parameter Analysis
4.3. Analysis of the Meteorological Droughts Occurrence
4.3.1. Transition States Probability of Markov Chains 1
4.3.2. Transition States Probability of Markov Chains 2
4.4. Analysis of the Spatial Variability of Drought Occurrence
4.4.1. Spatial Variability of the Probability for Two Successive Dry Years
4.4.2. Spatial Variability of Probabilities for Three Consecutive Dry Years
5. Discussion
6. Conclusions
Author Contributions
Funding
Acknowledgments
Conflicts of Interest
References
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Climatic Area | Name | Latitude North | Longitude West | Code |
---|---|---|---|---|
Attiean climate | Sassandra | 4°57’ | 6°50’ | 1090017200 |
Gagnoa | 6°07’ | 5°56’ | 1090010300 | |
Baoulean climate | Soubré | 5°47’ | 6°36’ | 1090018100 |
Guiglo | 6°32’ | 7°28’ | 1090011200 | |
Vavoua | 7°22’ | 6°28’ | 1090021400 | |
Seguéla | 7°57’ | 6°40’ | 1090017500 | |
Daloa | 6°53’ | 6°27’ | 1090008200 | |
Touba | 8°17’ | 7°41’ | 1090020500 | |
Mountain climate | Man | 7°24’ | 7°31’ | 1090014200 |
Sudanese climate | Odienné | 9°30’ | 7°34’ | 1090016000 |
SPI Value | Drought Sequence |
---|---|
−0.99 to 0.99 | Near the Normal |
−1.00 to –1.49 | Moderately dry |
−1.50 to –1.99 | Severely dry |
−2.00 and under | Extremely dry |
State at Day k−1 and k−2 | State at Day k−1 and k | |||
---|---|---|---|---|
00 | 01 | 10 | 11 | |
00 | P000 | P001 | 0 | 0 |
01 | 0 | 0 | P010 | P011 |
10 | P100 | P101 | 0 | 0 |
11 | 0 | 0 | P110 | P111 |
Stations | Intensity (SPI) | Type | Maximum Duration | Date of Occurrence |
---|---|---|---|---|
Daloa | −1.53 | Severely dry | 7 | 2001 |
Vavoua | −2.26 | Extremely dry | 4 | 2003 |
Man | −3.06 | Extremely dry | 5 | 2003 |
Guiglo | −2.86 | Extremely dry | 6 | 2002 |
Seguéla | −1.53 | Severely dry | 8 | 2002 |
Touba | −2.61 | Extremely dry | 10 | 1983 |
Odienné | −2.05 | Extremely dry | 11 | 1987 |
Gagnoa | −1.90 | Severely dry | 7 | 1992 |
Soubré | −2.25 | Extremely dry | 13 | 1974 |
Sassandra | −1.87 | Severely dry | 18 | 1998 |
Climate Regimes | Stations | Probability (%) | |||
---|---|---|---|---|---|
W-W | D-W | W-D | D-D | ||
Attiean climate | Sassandra | 68 | 30 | 30 | 70 |
Gagnoa | 54 | 32 | 46 | 70 | |
Baoulean climate | Soubré | 57 | 36 | 40 | 64 |
Guiglo | 43 | 55 | 57 | 45 | |
Vavoua | 40 | 52 | 60 | 50 | |
Seguéla | 46 | 31 | 54 | 70 | |
Daloa | 44 | 40 | 56 | 60 | |
Touba | 62 | 30 | 38 | 70 | |
Mountain climate | Man | 55 | 45 | 45 | 55 |
Soudanese climate | Odienné | 60 | 38 | 40 | 63 |
Period | Climate Regimes | Stations | Probability (%) | |||
---|---|---|---|---|---|---|
W-W | D-W | W-D | D-D | |||
1953−1970 | Attiean climate | Sassandra | 28 | 36 | 71 | 60 |
Gagnoa | 38 | 50 | 63 | 50 | ||
Baoulean climate | Soubré | 25 | 70 | 75 | 30 | |
Guiglo | 38 | 60 | 63 | 40 | ||
Vavoua | 11 | 78 | 67 | 22 | ||
Seguéla | 29 | 40 | 71 | 55 | ||
Daloa | 40 | 63 | 60 | 23 | ||
Touba | 44 | 45 | 60 | 45 | ||
Mountain climate | Man | 40 | 56 | 55 | 44 | |
Soudanese climate | Odienné | 50 | 15 | 50 | 85 | |
1971−2015 | Attiean climate | Sassandra | 77 | 20 | 23 | 80 |
Gagnoa | 55 | 39 | 45 | 61 | ||
Baoulean climate | Soubré | 61 | 36 | 40 | 64 | |
Guiglo | 35 | 54 | 65 | 46 | ||
Vavoua | 41 | 50 | 59 | 45 | ||
Seguéla | 61 | 22 | 39 | 78 | ||
Daloa | 48 | 45 | 52 | 55 | ||
Touba | 70 | 30 | 30 | 71 | ||
Mountain climate | Man | 58 | 43 | 42 | 55 | |
Soudanese climate | Odienné | 55 | 39 | 41 | 61 |
Climate Regimes | Stations | Probability (%) | |||
---|---|---|---|---|---|
W-D-W | W-D-D | D-D-W | D-D-D | ||
Attiean climate | Sassandra | 15 | 6 | 7 | 67 |
Gagnoa | 23 | 20 | 11 | 59 | |
Baoulean climate | Soubré | 30 | 10 | 10 | 55 |
Guiglo | 40 | 17 | 20 | 30 | |
Vavoua | 35 | 25 | 21 | 25 | |
Seguéla | 25 | 25 | 15 | 51 | |
Daloa | 22 | 32 | 22 | 40 | |
Touba | 14 | 21 | 18 | 50 | |
Mountain climate | Man | 22 | 25 | 23 | 30 |
Soudanese climate | Odienné | 16 | 23 | 22 | 41 |
Period | Climate Regimes | Stations | Probability (%) | |||
---|---|---|---|---|---|---|
W-D-W | W-D-D | D-D-W | D-D-D | |||
1953−1970 | Attiean climate | Sassandra | 29 | 43 | 20 | 30 |
Gagnoa | 38 | 25 | 10 | 20 | ||
Baoulean climate | Soubré | 50 | 25 | 20 | 0 | |
Guiglo | 50 | 13 | 20 | 20 | ||
Vavoua | 60 | 22 | 25 | 0 | ||
Seguéla | 14 | 57 | 30 | 20 | ||
Daloa | 40 | 20 | 20 | 0 | ||
Touba | 22 | 33 | 30 | 15 | ||
Mountain climate | Man | 33 | 33 | 30 | 0 | |
Soudanese climate | Odienné | 0 | 60 | 20 | 60 | |
1971−2015 | Attiean climate | Sassandra | 10 | 10 | 10 | 70 |
Gagnoa | 25 | 20 | 17 | 43 | ||
Baoulean climate | Soubré | 20 | 20 | 20 | 50 | |
Guiglo | 40 | 30 | 21 | 25 | ||
Vavoua | 30 | 30 | 30 | 20 | ||
Seguéla | 11 | 25 | 15 | 60 | ||
Daloa | 20 | 30 | 30 | 30 | ||
Touba | 20 | 10 | 8 | 63 | ||
Mountain climate | Man | 17 | 25 | 0 | 25 | |
Soudanese climate | Odienné | 20 | 23 | 22 | 40 |
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