مدیریت مؤثر منابع آب در شرایط خشکسالی نیازمند درک فرایندها و علل حاکم بر پدیده خشکسالی است. در این مطالعه، بر مبنای سری‌های زمانی شاخص بارندگی استاندارد (SPI) چهار ایستگاه قدیمی هواشناسی ایران (تهران، مشهد، اصفهان و بوشهر) فراوانی انتقال طبقات مختلف شدت خشکسالی در نیمه اول قرن بیستم با نیمه دوم آن مقایسه شد. از یک پنجره زمانی 12 ماهه برای محاسبه SPI استفاده شد. برای تحلیل فراوانی انتقال طبقات خشکسالی SPI از مدل‌های سه بعدی لوگ-خطی استفاده شد. برازش مدل‌های لوگ-خطی بر ماتریس فراوانی‌های انتقال از یک طبقه شدت خشکسالی به هر طبقه دیگر با استفاده از آزمون آماری نسبت درست‌نمایی کای مربع ارزیابی شد. برای تصمیم‌گیری در مورد تغییر فراوانی‌های انتقال طبقات شدت خشکسالی در نیمه دوم نسبت به نیمه اول قرن بیستم، شاخص نسبت بخت‌ها (Odds ratio) و فاصله اطمینان مربوطه در هر یک از ایستگاه‌ها محاسبه شد. نتایج به‌دست آمده در همه ایستگاه‌ها حاکی از برازش مطلوب مدل‌های لوگ-خطی بر ماتریس فراوانی‌های انتقال در سطح اعتماد 5 درصد است. همچنین، مشخص شد که به جز ایستگاه تهران، فراوانی انتقال طبقات متوسط و شدید خشکسالی در مابقی ایستگاه‌ها طی نیمه دوم قرن بیستم افزایش معنی‌دار یافته است. فراوانی غیرشرطی طبقات متوسط و شدید خشکسالی در برخی از ایستگاه‌های مطالعاتی در نیمه دوم قرن بیستم تا 3 برابر نسبت به نیمه اول افزایش یافته است.