بررسی خشکسالی، ترسالی و پیش¬بینی پارامترهای اقلیمی بارش و درجه حرارت منطقه شیراز با استفاده از روش¬های استوکستیک

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، گروه مهندسی آب، تهران

2 آبیاری و زهکشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات فارس

4 دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه

5 گروه آبیاری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات خوزستان

چکیده

مدل­های استوکستیک به عنوان یک روش جهت بررسی تغییرات آب و هوایی آینده مورد استفاده قرار می­گیرند. در میان پارامترهای هواشناسی بارش و دما به عنوان شاخص­های اصلی مطرح می­باشند. هدف از پژوهش حاضر تحلیل وضعیت پارامترهای اقلیمی بارش و متوسط درجه حرارت ماهانه، بررسی خشکسالی­ها و ترسالی­های ناشی از کمبود بارش، شبیه­سازی و پیش­بینی پارامترهای مورد مطالعه با استفاده از روش­های استوکستیک می­باشد. در این تحقیق از آمار 21 ساله بارش و متوسط درجه حرارت ماهانه ایستگاه سینوپتیک شیراز استفاده شده است و براساس مدل آریما و روش خود همبستگی و خود همبستگی جزیی و با ارزیابی تمامی الگوهای احتمالی به لحاظ ایستا بودن و بررسی پارامترها و انواع مدل­ها، مدل مناسب جهت پیش­بینی بارش ماهانه، ARIMA(0 0 0)(2 1 0)12 و جهت پیش­بینی متوسط درجه حرارت ماهانه، ARIMA(2 1 0)(2 1 0)12 به دست آمد و پس از اعتبارسنجی و ارزیابی مدل، پیش­بینی سال­های زراعی 88-1387 و 89-1388 انجام گرفت. با توجه به پیش­بینی صورت گرفته با وجود تداوم خشکسالی، احتمال افزایش بارش وجود دارد. در مورد متوسط درجه حرارت ماهانه نیز روند صعودی دما بویژه در سال­های اخیرادامه داشته و نتایج پیش­بینی، نشان­دهنده افزایش دما همراه با کاهش دامنه تغییرات می­باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Analysis of Drought, Wetness Year and Forecasting of Climate Parameters, Precipitation and Temperature Using Stochastic Methods in Shiraz City

نویسندگان [English]

  • Hossein Babazadeh 1
  • Saeadamir Shamsniya 2
  • Fardin Bostani 3
  • Elnaz Norozyaghdam 4
  • Davood Khodadadydehkardy 5
1 Islamic Azad University, Tehran Science and Research Branch, Department of Water Engineering, Tehran
2 Irrigation and Drainage, Islamic Azad University, Science and Research Branch of Tehran
3 Islamic Azad University, Fars Science and Research Branch
4 Middle Branch
5 Irrigation Department, Islamic Azad University, Science and Research Branch of Khuzestan
چکیده [English]

Stochastic models have been used as one technique to generate scenarios of future climate change. Temperature and precipitation are among the main indicators in climate study. The purposes of this study is analysis of the status of climatic parameters of monthly precipitation and mean monthly temperature, years of drought and years of wetness due to precipitation deficiency, simulation and forecasting using stochastic methods. In this study, the 21 year data on the precipitation and mean monthly temperature at shiraz synoptic station are used and based on ARIMA model, the autocorrelation and partial autocorrelation methods, evaluation of all possible models regarding their invariability, examination of parameters and types of model, the suitable models for prediction of monthly precipitation: ARIMA (0 0 0)(2 1 0) 12 and for forecasting of the mean monthly temperature: ARIMA (2 1 0)(2 1 0) 12 were obtained. After validation and evaluation of the model, the forecasting for the agriculture years 2008-09 and 2009-10 were made. In view of the forecasting made, despite of a continuing drought, it is likely that the precipitation will improve. As regards the mean monthly temperature, the trend of increasing temperature, especially in recent years, has continued and the findings of the forecasting show an increase in temperature along with a narrowing of the range of variations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Precipitation
  • Temperature
  • Stochastic Methods
  • ARIMA

مراجع

 1- بنی­واهب، ع. و علیجانی، ب. (1384)، «بررسی خشکسالی و ترسالی و پیش­بینی تغییرات اقلیم منطقه بیرجند با استفاده از مدل­های آماری»، مجله پژوهش­های جغرافیایی، 37(52): 46-33.
 2- پروین، ن. (1380)، «بررسی خشکسالی حوضه آبریز دریاچه ارومیه»، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم و ادبیات انسانی، دانشگاه تربیت معلم تهران.
 3- پیرمرادیان، ن.، شمس­نیا، س.ا.، بوستانی، ف. و شاهرخ­نیا، م.ع. (1387)، «ارزیابی دوره بازگشت خشکسالی با استفاده از شاخص استاندارد شده بارش (SPI) در استان فارس»، مجله دانش نوین کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه، سال چهارم، شماره سیزدهم، صفحه 21-7.
 4- ترابی، س. (1380)، «بررسی و پیش­بینی تغییرات دما و بارش در ایران»، (پایان­نامه دکتری جغرافیای طبیعی)، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی دانشگاه تبریز.
 5- جهانبخش، س. و باباپور باصر، ع.ا. (1382)، «بررسی و پیش بینی متوسط دمای ماهانه تبریز با استفاده از مدل آریما (ARIMA)»، مجله تحقیقات جغرافیایی، 18(3): 46-34.
    6- شمس­نیا، س.ا، پیرمرادیان، ن. و امیری، س.ن. (1388)، «مدلسازی خشکسالی در استان فارس با استفاده از تحلیل سری­های زمانی»، نشریه جغرافیا و برنامه­ریزی، دانشگاه تبریز، سال چهاردهم، شماره 28. صفحه 189-165.
   7- نیرومند، ح. و بزرگ­نیا. ا. (1385) «سری­های زمانی»، انتشارات دانشگاه پیام نور، 276 صفحه.
   8- نیرومند، ح. (1384)، «تجزیه و تحلیل سری­های زمانی»، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، 400 صفحه. 
9- Barry, R.G. (2001), “Synoptic and Dynamic Climatology”, Routledge, P 620.
10- Box, G.E.P and Jenkins, G.M. (1976), “Time Series Analysis”, Forecasting and Control, Holden-Day Pulication.
    11- Garson, D. (2007), “Time Series Analysis”, www2. chass.Ncsu.edu/garson/pa765/time.htm.
    12- Kuticl, H. (1996), “Circulation and Extreme Rainfall Conditions in the Eastern Mediternean during the Last Century”, International Journal of Climatology, 16: 73-92
    13- Leite, S. Mand, J.P. and Peixoto (1996), “The Autoregressive Model of Climatological Time Series an Application to the Longest Time Series in Portugal”, International Journal of Climatology, 16: 1165-1173.
    14- Raes, D., Greets, S., Kipkorir, E., Wellens, J. and Sahli, A. (2006), “Simulation of Yield Decline as a Result of Water Stress with a Robust Soil Water Balance Model”, Agricultural Water Management, 81: 335-357.
    15- Sen Zekai (1998), “Small Sample Estimation of the Variance of Time Average in Climate Time Series”, International Journal of Climatology, 18:1725-1732.
    16- Shahidi, N. Rahnemaei, M. Sharifan, R.A. and Nematollahi, A.R. (2010), “Modeling and Forecasting Groundwater Level Fluctuations of Shiraz Plain Using Advanced Statistical Models”, International Conference on Environmental Engineering and Applications (ICEEA 2010), 10-12 Sep. Singapore.
    17- Turkes. M.M. (1996), “Observed Change in Temperature in Turkey”, International Journal of Climatology, 16: 463-477.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار