مديريت مؤثر منابع آب در شرايط خشکسالي نيازمند درک فرايندها و علل حاکم بر پديده خشکسالي است. در اين مطالعه،‏ بر مبناي سري‌هاي زماني شاخص بارندگي استاندارد (SPI)‎ چهار ايستگاه قديمي هواشناسي ايران (تهران،‏ مشهد،‏ اصفهان و بوشهر) فراواني انتقال طبقات مختلف شدت خشکسالي در نيمه اول قرن بيستم با نيمه دوم آن مقايسه شد. از يک پنجره زماني 12 ماهه براي محاسبه SPI استفاده شد. براي تحليل فراواني انتقال طبقات خشکسالي SPI از مدل‌هاي سه بعدي لوگ-خطي استفاده شد. برازش مدل‌هاي لوگ-خطي بر ماتريس فراواني‌هاي انتقال از يک طبقه شدت خشکسالي به هر طبقه ديگر با استفاده از آزمون آماري نسبت درست‌نمايي کاي مربع ارزيابي شد. براي تصميم‌گيري در مورد تغيير فراواني‌هاي انتقال طبقات شدت خشکسالي در نيمه دوم نسبت به نيمه اول قرن بيستم،‏ شاخص نسبت بخت‌ها (Odds ratio)‎ و فاصله اطمينان مربوطه در هر يک از ايستگاه‌ها محاسبه شد. نتايج به‌دست آمده در همه ايستگاه‌ها حاکي از برازش مطلوب مدل‌هاي لوگ-خطي بر ماتريس فراواني‌هاي انتقال در سطح اعتماد 5 درصد است. همچنين،‏ مشخص شد که به جز ايستگاه تهران،‏ فراواني انتقال طبقات متوسط و شديد خشکسالي در مابقي ايستگاه‌ها طي نيمه دوم قرن بيستم افزايش معني‌دار يافته است. فراواني غيرشرطي طبقات متوسط و شديد خشکسالي در برخي از ايستگاه‌هاي مطالعاتي در نيمه دوم قرن بيستم تا 3 برابر نسبت به نيمه اول افزايش يافته است.