مدل‌سازی میانگین رطوبت نسبی هوای طلوع تا غروب با استفاده از مقادیر اندازه‌گیری شده در ساعات مختلف در ایران

آب و خاک

مقاله 9، دوره 35، شماره 3 - شماره پیاپی 77، مرداد و شهریور 1400، صفحه 427-443   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2021.15050.0

نویسندگان

بهاره میرکماندار^{* 1}؛ سید حسین ثنایی نژاد¹؛ حجت رضایی پژند²؛ محبوبه فرزندی¹

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²دانشگاه آزاد مشهد

چکیده

این پژوهش به مدل‌سازی الگوهایی جدید برای برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه در سه ناحیه مختلف اقلیمی ایران و ایستگاه‌های نمونه پرداخته است. به این منظور از خوشه‌بندی اقلیمی افرازی میانه‌محور که طبق آن کشور ایران به سه خوشه ساحلی، کوهستانی و بیابانی و نیمه بیابانی تقسیم شده، استفاده و برای تعیین ایستگاه‌های نمونه، نمونه‌گیری سیستماتیک انجام شد. داده­های مورد نیاز از هر ایستگاه دریافت و الگوهای رگرسیونی خطی پس از غربال و آماده سازی آن­ها برازش داده شد. پس از بررسی آماره­های لازم و برقراری فرض­های زیربنایی برترین الگوها ارائه گردید. تمامی الگوهای ارائه شده جدید در این پژوهش وجود عرض از مبدأ را تأیید می­کنند. دامنه عرض از مبدأ الگوهای سه خوشه و ایستگاه‌های نمونه در بازه 77/0 تا 46/14 قرار دارد. توانایی بالای الگوهای برآورد میانگین رطوبت نسبی ارائه شده با ضرایب همبستگی (R)، ضرایب تعیین (R²) و آماره­های F به­دست آمده، تأیید شد. در اکثر الگوها رطوبت نسبی ساعت 15 در برآورد میانگین رطوبت نسبی موثرتر است. بیشترین تأثیر رطوبت نسبی ساعت 15 با مقدار 3/45% در خوشه بیابانی و نیمه‌بیابانی برای برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه دیده شد. سنجش برتری الگوهای مرسوم نسبت به الگوهای پیشنهادی این پژوهش با معیار میانگین مربع خطا (MSE) انجام شد. نتیجه توانایی بالای الگوهای پیشنهادی در برآورد این میانگین است. برای مثال مقدار میانگین مربعات خطا برای الگوی رطوبت نسبی پیشنهادی اقلیم ساحلی و الگوی مرسوم به ترتیب (34/5 و 61/10) می‌باشد که معدل کمترین خطا مربوط به الگوی رطوبت نسبی پیشنهادی برای این خوشه است. لذا استفاده از این الگوها در برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه برای هر اقلیم و ایستگاه‌های نمونه آن پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

الگوی رگرسیونی؛ رطوبت نسبی؛ نواحی اقلیمی ایران؛ نمونه‌گیری سیستماتیک

مراجع

 

1-       Akhavan M. 2014. Hypothesis testing with software SPSS. First Edition.

2-       Eccel E. 2012. Estimate air humidity from temperature and precipitation measures for modelling applications. Meteorological Applications 19: 118-128.

3-       Ephrath J.E., Goudrian J., and Marani A. 1996. Modelling diurnal patterns of air temperature, radiation, wind speed and  relative humidity by equations from daily charactristics. Agricultural Systems 377-393.

4-       Farzandi M., Sanaeinejad H., Rezaee-Pazhand H., and Ghahraman B. 2012. Patterns to estimate the average daily relative humidity in Iranian coastal regions. 10^th International Conference on Coasts, Ports and Marine Structures, held on November 20, 2012.

5-       Farzandi M., Sanaeinejad H., Rezaee-Pazhand H., and Ghahraman B. 2013. Patterns to estimate the average daily relative humidity in arid and semiarid regions of Iran, 56-66.

6-       Kukal M., and Irmak S. 2016. Long-term patterns of air temperatures, daily temperature range, precipitation, grass-reference evapotranspiration and aridity index in the USA great plain. Journal of Hydrology 542: 978-1001.

7-       Mehdizadeh S., Behmanesh J., and Khalili K. 2016. Application of gene expression programming to predict daily dew point temperature. Applied Thermal Engineering 9383: 1-26.

8-       Mirkamandar B., Sanaeinejad H., Rezaee-Pazhand H., and Farzandi M. 2020. Regression Patterns of Diurnal Temperature in Different Climatic Regions of Iran. Journal of Water and Soil 34: 1141-1156. (in Persian with English abstract)

9-       Rezaee-Pazhand H. 2001. Application of statistics and probabilities in water resources, Azad University of Mashhad.

10-   Rezaee-Pazhand H., Habibi M., and Farzandi M. 2008.  Mean Daily Temperature Pattern for Arid and Semi-arid Zones in Iran. Iran Water Resources Research 1: 70-74. (in Persian with English abstract)

11-   Rezaee-Pazhand H. 2012. New Patterns to estimate the average daily relative humidity in mountainous regions of Iran. Journal of Climate Research 11: 100-112.

12-   Statistical yearbooks, 1350, Meteorological Organization of Iran.

13-   Stull R. 2011. Wet-bulb temperature from relative humidity and air temperature. Journal of Applied Meteorology and Climatology 2267-2269.

14-   Totonian F. 1992. Numerical methods for mathematic science and engineering. Khorasan publisher.

15-   Unal Y., Kindop T., and Karaca M. 2003. Redefining the climate zones of Turkey using cluster analysis. International Journal of Climatology 23: 1045-1055.

16-   Veleva L. Perez G., and Acosta M. 1997. ” Statistical analysis of the temperature-humidity complex and tima of wetness of a tropical climate in the Yucatan Peninsula in Mexico”97310 Mtrida, Yucatan, Mexico, Journal of Atmospheric Enviroment 5: 773-776.

17-   Yao A.Y.M. 1974. A Statistical model for relative humidity. Environmental Data Service, NOAA, Washington, D.C.20235, 14-23.