خشکسالی یکی از چالش‌های مهم و رایج در مدیریت منابع آب و محیط زیست است که آثار جدی بر جنبه‌های مختلف زندگی انسان‌ها و اکوسیستم‌ها دارد. برای مدیریت و کاهش آثار منفی این پدیده، تحقیقات و مطالعات بسیاری انجام شده است. این تحقیقات برای درک عوامل مؤثر در بروز و توسعه خشکسالی، پیش‌بینی و ارزیابی تأثیرات اقتصادی و اجتماعی خشکسالی، تحلیل ارتباط بین خشکسالی هواشناسی و خشکسالی هیدرولوژیک، بهبود مدیریت منابع آب در این شرایط ، و استفاده از روش‌های نوین یادگیری ماشین برای تحلیل داده‌ها و پیش‌بینی این پدیده انجام گرفته است. این روش‌ها می‌توانند الگوها، ارتباطات و تأثیرات متغیرهای مختلف را با دقت زیاد تحلیل کرده و به نتایج دقیق‌تری در مورد خشکسالی و اثرات آن دست یابند. در این تحقیق به بررسی ارتباط بین خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده(SPI) و خشکسالی هیدرولوژیک با استفاده از شاخص رواناب استاندارد شده(SRI) در 15 ایستگاه حوضه آبریز کرخه در دوره آماری 2016-1982 پرداخته شده است. در ادامه مقدار همبستگی بین این دو پدیده با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون و وابستگی موجکی میان شاخص‌های SPI و SRI مشخص و زمان انتشار از خشکسالی هواشناسی به خشکسالی هیدرولوژیک محاسبه شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده زمان انتشار از خشکسالی هواشناسی به خشکسالی هیدرولوژیک در حوضه آبریز کرخه 5 ماه بوده است و تاثیر خشکسالی هواشناسی با 5 ماه تاخیر اثر خود را بر روی خشکسالی هیدرولوژیک نشان می‌دهد. بیشترین همبستگی خطی با توجه به نتایج به‌دست آمده در ایستگاه پل چهر با 74% و کمترین مقدار آن در ایستگاه آقاجان بلاغی با مقدار 38% محاسبه شد. نتایج تبدیل موجک پیوسته بر روی شاخص‌های SPI و SRI نشان داد که این دو شاخص در دوره‌های کوتاه مدت دارای نوسانات زیادی هستند و در دوره‌های 10 تا 14 ماهه یک الگوی عرضی در همه‌ی ایستگاه‌های حوضه نمایان است که با توجه به این الگو در دوره‌های مربوطه بیشترین تغییرات در این شاخص‌ها قابل مشاهده است. همچنین طبق نتایج به‌دست آمده از وابستگی موجکی میان شاخص SPI و SRI در دوره‌ها و زمان‌های مختلف نشان داد که این دو شاخص با یکدیگر در یک فاز بوده و ارتباط مستقیم دارند و بیشترین ارتباط میان SPI-6 و SRI-1 در دوره‌های 14-6 ماهه مشاهده شده است. بررسی ارتباط شاخص‌های SPI و SRI در ایستگاه‌های بالادست با SRI در ایستگاه پایین دست حوضه آبریز کرخه با استفاده از وابستگی موجک چند متغیره نشان داد که حرکت و رفتار شاخص SRI در پایین دست، کاملا تحت تاثیر شاخص‌های SPI و SRI در بالادست می‌باشد. تغییرات رژیم هیدرولوژیک و سهم اثرات فعالیت‌های انسانی و تغییرات اقلیمی در سه زیرحوضه سیمره، کشکان و کرخه مشخص گردید که طبق نتایج به دست آمده در هر سه زیر حوضه سهم اثرات فعالیت‌های انسانی بیشتر از سهم تغییرات اقلیمی بوده است. نتایج این تحقیق ابعاد مختلف ارتباط میان خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک در حوضه آبریز کرخه را در دوره‌های مختلف نشان داد. کلمات کلیدی: خشکسالی هواشناسی، خشکسالی هیدرولوژیک، ضریب همبستگی، تبدیل موجک پیوسته، وابستگی موجکی