ارزیابی توان الگوی زنجیرۀ مارکوف در برآورد و پهنه‌بندی احتمالاتی روزهای خشک ایران

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 2، دوره 3، شماره 2 - شماره پیاپی 10، مرداد 1393، صفحه 37-54   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v3i2.33435

نویسندگان

حسین عساکره؛ فریبا صیادی^*

دانشگاه زنجان

چکیده

یکی از شاخه‌های دانش بشری که قادر است برخی رخدادهای اقلیم را نمایش و ترسیم کند، دانش احتمالات است. در این تحقیق، صلاحیت الگوی زنجیره مارکوف برای برآورد روزهای خشک و پهنه‌بندی احتمالاتی مورد ارزیابی قرار گرفت. بر این اساس، داده‎های شبکه‎ای بارش روزانۀ ایران با تفکیک زمانی روزانه از 01/01/1340 - 11/10/1389 و مکانی داده‎ها 15 15 کیلومتر موردبررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از زنجیرۀ مارکوف به تحلیل احتمالی و پهنه‌بندی روزهای خشک ‏ایران پرداخته شد. روزهای خشک پیش‌بینی‌شده در ماه‌های فصل زمستان و فصول دیگر به‌روزهای خشک واقعی اتفاق افتاده، نزدیک بوده است. بر اساس 48 نقشۀ مشخصات مارکوفی روزهای خشک، داده‌های مربوط به هر نقشه در کنار هم جمع آمدند. عملیات تحلیل خوشه‌ای بر این آرایه مشاهدات اعمال شد. بر اساس روش آزمون‌وخطا تعداد 6 پهنه استخراج گردید. پهنه‌های موردبررسی در این مطالعه ازنظر خشکسالی با همدیگر تفاوت داشته‌اند. پهنۀ اول دامنه‌های غربی زاگرس، پهنۀ دوم نواری از شمال‌شرقی، جنوب البرز، شمال‌غربی و تا حدودی غرب کشور، پهنۀ سوم بخش‌هایی از مناطق شمال‌شرقی و ارتفاعات لاله‌زار و هزار و قسمت‌هایی از جنوب، پهنۀ چهارم تقریباً نیمی از مساحت کشور در مناطق مرکزی، شرق و بخش‌هایی از جنوب، پهنۀ پنجم با کم‌ترین مساحت بخش‌های مرکز و غرب کرانه‌های خزری و گروه ششم بخش‌هایی از شرق دریای خزر و شمال‌غربی کشور را در برمی‌گیرد. درنهایت یافته‌ها نشان داد که صلاحیت الگوی زنجیرۀ مارکوف در برآورد روزهای خشک (برای تمام فصول پهنه کشور) از صلاحیت بسیار بالایی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

احتمال؛ پهنه‌بندی؛ روز خشک؛ الگوی زنجیره مارکوف؛ ایران

مراجع

جانسون. ریچارد. وویچرون. دین. دبلیو.ترجمه نیرومند، حسنعلی؛ 1379. تحلیل آماری چند متغیری کاربردی. مشهد: انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. ص 740.

جعفری بهی، خدابخش؛ 1378. تحلیل آماری دوره‌های تر و خشک بارندگی در چند نمونه اقلیمی ایران با استفاده از زنجیره مارکف. پایان‌نامه کارشناسی ارشد هواشناسی کشاورزی. دانشگاه تهران. دانشکده کشاورزی. گروه آبیاری. استاد راهنما دکتر سهراب حجام، ص87.

عساکره، حسین؛ 1387. کاربرد روش کریجینگ در میان یابی بارش. مجله جغرافیا و توسعه. شماره12. صص42-25، زاهدان.

عساکره، حسین؛ 1389. احتمال تواتر و تداوم یخبندان‌های زودرس و دیررس در شهر زنجان. مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی.ش1. صص 16-1. اصفهان.

عساکره، حسین؛ 1390. مبانی اقلیم‌شناسی آماری. زنجان: انتشارات دانشگاه زنجان. ص548.

علیزاده، امین، آشگرطوسی، شادی؛ 1387. توسعه یک الگو برای پیش‌بینی و پایش خشکسالی (مطالعه موردی استان خراسان رضوی). مجله علوم و صنایع کشاورزی (ویژه آب‌وخاک). شماره1. صص234-224. مشهد.

علیجانی، بهلول و دیگران؛ 1389. بررسی تداوم روزهای یخبندان در ایران با استفاده از مدل زنجیره مارکوف. مجله پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. شماره73. صص20-1، تهران.

علیجانی، بهلول، و دیگران؛ 1390. بررسی ساختار تداوم دو وضعیتی بارش‌های سالانه جنوب ایران با استفاده از الگو وضعیت نهان زنجیره مارکوف. مجله جغرافیا و توسعه. شماره25. صص20-1. زاهدان.

فرشادفر، عزت‌الله؛ 1384. اصول و روش‌های آماری چند متغیره. کرمانشاه: انتشارات دانشگاه رازی

Ana, A., Paulo, S., 2007. Prediction of SPI drought class transitions using Markov chain. Water Resources Management 21, 1813-1823.

Anagnostopoulou, Ch., Maheras, P., Karakostas, T.,Vafadis, M., 2003. Spatial and temporal analysis of dry spell in Greece, Journal of Geogrphy Research.74: p237-242.

Badraddin,Y., Mohammad, A.,1997. Climatic classification of Saudi Arabia: An application of factor – cluster analysis. Geojournal 41, 69-84.

Alijani, B., Mahmodi, P., Chogan, E., Bisheh niaser, M., 2011. Check the continuity of annual precipitation south conditions using hidden Markov chain model. Journal of Geography and Development 25, 1-20.

Alijani, B., Mahmodi, P., Rigi Chahi, E., Khosravi, P., 2010. Study of frost days in Iran continues using the Markov chain model. Journal of Geogrphy Researches 73, 1-20.

Alizadeh, A., AshgarTosi, Sh., 2008. Develop a model for forecasting and drought monitoring (Case study: Khorasan Razavi). Journal of Agriculture and Industries (specific water and soil) 1, 224-234.

Asakereh, H., 2008. Application of kriging method through rain routing. Journal of Geography and Development 12, 25-42.

Asakereh, H., 2010. The frequency stability and continuity of early frosts likely zanjan. Journal of Physical Geogrphy1, 1-16.

Asakereh, H., 2011. Fundamentals of statistical climatology. Zanjan university Zanjan, Pp548.

Farshadfar, E., 2005. Principles of multivariate statistical methods, Kermanshah,university Kermanshah, pp734.

Feyerherm, A.M., Dean, B., 1967. Goodness of a Markov chain model Frequency‎ of wet and dry days, Journal of Applied Meteorology 6, 770-787.

Grigorten, L, A., 1966. Statistics model of the frequency and duration of weather events, Journal of Applied Meteorology 5, 606-616.

Heli, Lu., Quangin, Sh.,Jiyuan, L., Junbang, W.,Shenbin, Ch.,Zhuogi, Ch., 2008. Cluster analysis on summer precipitation field over Qinghai–Tibet plateau from 1961 to 2004, Geographical science 18: 295-307.

Jaefrie Behi, KH., 1999. Statistical analysis of rainfall during the wet and dry climate with few examples of using Markov chain, Master Thesis Agricultural meteorology , university Tehran, Faculty Advisor:Sohrab Hejam, 1-87.

Janson, R., Vichren, W., translator: Niromand, H.A., 2000. Applied multivariate statistical analysis, Ferdowsi university of Mashhad, pp740.

Stem, R.D.,1980. The calculation of probability distribution for models of daily Precipitation. Archiv for meteorology geophysic and bioclimatologic 28, 137-147

Todorovic, P., Woolhiser, D. A., 1975. A statistical model of n-day precipitation. Journal of Applied Meteorology 14, 17-24.