نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 اقلیم شناسی دانشگاه زنجان

2 اقلیم شناسی از دانشگاه زنجان

چکیده

تحلیل مولفه­های اصلی یک روش بهینه ریاضی برای کاهش حجم داده­ها و تبدیل متغیرهای اولیه به چند مولفه محدود است به­طوری که این چند مولفه بیشترین پراش متغیرهای اولیه را توجیه نماید. در این مطالعه برخی مشخصات آماری بارش سالانه شهر زنجان شامل مجموع بارش سالانه، تعداد روزهای بارانی، بزرگ­ترین بارش روزانه در سال، نسبت بارش بیشینه به مجموع بارش سالانه و مشخصاتی از قبیل انحراف معیار، چولگی، کشیدگی، میانگین قدر مطلق انحراف از میانگین و میانگین قدر مطلق تغییرپذیری سالانه که از بارش ماهانه برای هر سال محاسبه گردید در معرض تحلیل مولفه­های اصلی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با چهار مولفه می­توان بیش از 95 درصد از تغییرات بارش سالانه را توضیح داد. مولفه اول که بالاترین پراش داده­ها (6/42 درصد) را تبیین می­کند، نماینده بارش سالانه و شاخص­های مطلق تغییرپذیری آن یعنی انحراف معیار، میانگین قدر مطلق انحراف از میانگین و میانگین قدر مطلق تغییرپذیری سالانه می­باشد. مولفه دوم نماینده شاخص­های شکل توزیع فراوانی (چولگی و کشیدگی)، مولفه سوم نماینده بارش­های بیشینه و در نهایت مولفه چهارم نماینده تعداد روزهای بارانی می­باشد. تحلیل روند نمرات مولفه­ها نشان داد که نمرات مولفه­های اول و چهارم به ترتیب دارای روند معنی دار کاهشی و افزایشی حول یک خط را دارند که نشان از کاهش بارش در طول دوره آماری مورد مطالعه از یک طرف و یکنواخت شدن توزیع زمانی آن دارد.  

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Analysis of the Trend and the Cycles of Annual Precipitation Characteristics of Zanjan

نویسندگان [English]

  • Hossein Asakareh 1
  • Ali Bayat 2

1 Zanjan University of Climatology

2 Climatology, University of Zanjan

چکیده [English]

Principal Component Analysis (PCA) is an optimum mathematical method to decrease variables into some limited components in order to justify the highest variance of primary variables. In this study some statistical characteristics of annual precipitation of Zanjan city including sum of annual precipitation, number of rainy days, extreme daily precipitation in a year, the ratio of extreme precipitation to the sum of annual precipitation and some characteristics such as Standard Deviation (SD), Skewness (Sk), Kurtosis (Ku), Absolute Mean Deviation (AMD) and Mean Absolute Interannual Variability (MAIV) were was calculated from monthly precipitation for each year, and were introduced principal component analysis technique. The results show that 95% percent of annual precipitation variations can be explained through 4 components. The first component which indicates the highest data variance (42.6%), represents annual precipitation and absolute variability indices including SD, AMD and MAIV. The second component represents the shape of frequency distribution indices (Sk, Ku), the third component represents extreme precipitations and finally the fourth component represents the number of rainy days. The analysis of the trend of components scores show that first and fourth components scores have a significant decreasing and increasing trend, respectively. Round a lines show a precipitation decrease during the period under study from one hand and having uniform temporal distribution on the other hand.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Principal component analysis
  • Trend
  • Precipitation
  • Zanjan City
1- بازرگان لار، عبدالرضا (1385)، «رگرسیون خطی کاربردی»، دانشگاه شیراز.
2- چتفیلد، سی (1381)، «مقدمه­ای بر تجزیه و تحلیل سری­های زمانی»، ترجمه حسنعلی نیرومند و ابوالقاسم بزرگ­نیا، انتشارات فردوسی مشهد.
3- رضیئی، طیب و قاسم عزیزی (1386)، «منطقه­بندی رژیم بارش غـرب ایران با استفاده از روش­های تحلیل مولفه­های اصلی و خوشه­بندی»، تحقیقات منابع آب یران، شماره 2 .
4- سلیقه، محمد؛ بریمانی، فرامرز و مرتضی اسماعیل­نژاد (1387). «پهنه­بندی اقلیمی استان سیستان و بلوچستان»، مجله جغرافیا و توسعه، شماره 12
5- عساکره، حسین (1387)، «کاربرد رگرسیون خطی در تحلیل روند دمای سالانه تبریز»، تحقیقات جغرافیایی، شماره 87 .
6- علیجانی، بهلول (1385)، «اقلیم­شناسی سینوپتیک»، انتشارات سمت.
7- غیور، حسنعلی و مجید منتظری (1383)، «پهنه­بندی رژیم­های دمایی ایران با مولفه­های مبنا و تحلیل خوشه­ای»، مجله جغرافیا و توسعه، شماره 4.
8- فرشادفر، عزت­ا... (1384)، «اصول و روش­های آماری چندمتغیره» ،دانشگاه رازی کرمانشاه.
9- مسعودیان، سیدابوالفضل (1382)، «نواحی اقلیمی ایران»، مجله جغرافیا و توسعه، شماره 2.
10- مسعـودیان، سـیدابوالفضل (1386)، «شناسایی رژیم­های بارش ایـران بـه روش تحلیل خوشه­ای»، پژوهش­های جغرافیایی، شماره 52
11- مسعودیان، سیدابوالفضل و هوشمند عطایی (1384) ، «شناسایی فصول بارشی ایران به روش تحلیل خوشه­ای»، مجله علوم انسانی دانشگاه اصفهان، جلد هجدهم، شماره 1.
12- مسعودیان، سیدابوالفضل و محمدرضا کاویانی (1387)، «اقلیم­شناسی ایران»، دانشگاه اصفهان.
13- ناظم­السادات، سیدمحمدجعفر؛ بیگی، بهزاد و سیف­الله امین (1382)، «پهنه­بندی بارندگی زمستانه استان­های بوشهر، فارس و کهگیلویه و بویراحمد با استفاده از روش تحلیل مولفه­های اصلی»، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 1
14- Alexanderson, H.A., (1986), “A Homogeneity Test Applied to Precipitation Data”, J. Climatol., 6, 661-675.
15 - Alexandersson H, Moberg A. (1997), “Homogenization of Swedish Temperature Data, Part 1: Homogeneity Test for Linear Trends”, International Journal of Climatology, 17, 25-34
16- Balafoutis C, (1991), “Principal Component Analysis of Albanian Rainfall”, Journal of Meteorology, 16, 90-96.
17- Hernandez A.R.P, Balling R.C, Martinez L.R.B, (2009), “Comparative Analysis of Indices of Extreme Rainfall Events: Variations and Trends from Southern Mexico”, Atmosfera 22(2), 219-228.
18- Rouco, J.F.G, Jimenez J.L, Quesada V., Valero F. (2000),   “Quality Control and Homogeneity of Precipitation Data in the Southwest of Europe, Journal of Climate.
19- Sneyers, R., Vandiepenbeeck, M. and Vanlierde, R. (1989), “Principal Component Analysis of Belgian Rainfall”, Theoretical and Applied Climatology, 39, 199-204.
20- Stathis, D., Myronidis, D. (2009), “Principal component analysis of Precipitation in Thessaly Region (Central Greece)”, Global NEST Journal, 4, 467-476.
21- Steiner, D. (1965), “A Multivariate Statistical Approach to Climatic Regionalization and Classification”, Nederlansch Gerootschap Reeks, LxxxII: 4 , 329-347.
22- Weisberg, S. (2005), “Applied Linear Regression”, Wiley Interscience, John Wiley & Sons, Inc., Publication, New Jersey.
23- Whetton P.H. (1988), “A Synoptic Climatological Analysis of Rainfall Variability in Southeastern Australia”, J. of Climatology, 8, 155-177.
24- Wilmot, C.J. (1978), “P-mode Principal Component Analysis Grouping and Precipitation Regions in California”, Bioclimatology, Springer Verlog, Vol. 26, No 4.