ارزیابی الگوهای رگرسیونی برازنده بر برخی ویژگی‌های بارش‌های فرین بالا و فراگیر ناحیه خزری

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 11، دوره 8، شماره 1 - شماره پیاپی 29، فروردین 1398، صفحه 199-217   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v0i0.76260

نویسندگان

حسین عساکره؛ لیلا حسینجانی^*

دانشگاه زنجان

چکیده

واکاوی فرین‌های آب و هوایی به دلیل پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و خسارات مالی حاصل از آن‌ها، در معرض توجه بسیاری از اقلیم‌شناسان و نیز دانشمندان علوم محیطی و حتی علوم انسانی- اجتماعی بوده است. یکی از مراحل واکاوی فرین‌های آب و هوایی، الگوسازی آماری این نوع رویدادهاست. یکی از ساده‌ترین الگوهای برازنده بر مشخصات فرین‌های آب ‌و هوایی، الگوهای رگرسیونی است. در مطالعۀ حاضر تمامی مدل‌های رگرسیونی در دسترس بر فراوانی و متوسط شدت بارش فرین بالا و فراگیر داده­های شبکه­ای حاصل از میانیابی 385 ایستگاه ناحیۀ خزری طی 51 سال (2016-1966) در معرض توجه قرار گرفت. برای دستیابی به اهداف این پژوهش آستانه­های صدک 95-90، 99-95 برای بارش شدید و آستانه صدک 99 و بیشتر برای بارش فرین در نظر گرفته شد. انواع الگوهای رگرسیونی الگوهای خطی و غیرخطی شامل 35 مدل اصلی بر هریک از سری داده‌ها برازش داده شد. ملاک ارزیابی الگوهای برازش یافته بر شدت و فراوانی بارش‌های فراگیر شدید و فرین ناحیه خزری نمایه‌های ضریب تعیین( ) میانگین مربعات خطا ( ) و خطای استاندارد مدل (SE) بوده است. نتایج نشان داد که الگوهای رگرسیونی توانایی توجیه روند تغییرات بارش‌های فرین را نداشته‌اند؛ بنابراین دو گروه روش‌های ارزیابی دیگر، شامل تحلیل مشاهدات بر مبنای دانش احتمال و فرایند تصادفی و نیز مطالعه مشاهدات از طریق روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی را می‌توان برای مطالعۀ این قبیل مشاهدات توصیه نمود.

کلیدواژه‌ها

الگوی رگرسیونی؛ الگوسازی روند؛ بارش فرین؛ نمایه‌های فرین بارش؛ ناحیه خزری

مراجع

احمدی، محمود؛ لشگری، حسن؛ آزادی، مجید؛ کیخسروی، قاسم؛ 1394. آشکارسازی تغییر اقلیم با استفاده از شاخص‌های حدی بارش در خراسان بزرگ. پژوهش‌های دانش زمین. شماره 23. 52-34.

آذر، عادل؛ مؤمنی، منصور؛ 1387. آمار و کاربرد آن در مدیریت (جلد دوم). انتشارات سمت.

بابایی‌فینی، ام‌ السلمه؛ قاسمی، الهه؛ فتاحی، ابراهیم؛ 1393. بررسی اثر تغییر اقلیم بر روند نمایه‌های حدی بارش ایران‌زمین. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی. شماره 3. 103-85.

بازرگان لاری، عبدالرضا؛ 1385. رگرسیون خطی کاربردی. چاپ اول. انتشارات دانشگاه شیراز.

جهانبخش اصل، سعید؛ خورشید دوست، علی‌محمد؛ دین‌پژوه، یعقوب؛ سرافروزه، فاطمه؛1393. تحلیل روند و تخمین دوره‌های بازگشت دما و بارش‌های حدی در تبریز. جغرافیا و برنامه‌ریزی. شماره 50. 133-107.

حلبیان، امیرحسین؛ حسینعلی پورجزی، فرشته؛ 1390. شناسایی شرایط همدید بارش‌های حدی و فراگیر در کرانه-های غربی خزر با تأکید بر الگوهای ضخامت جو. جغرافیا و پایداری محیط. شماره 3. 122-101.

حلبیان، امیرحسین؛ دهقانپور، علیرضا؛ عاشوری قلعه‌رودخانی، زینب؛ 1395. تحلیل همدید بارش‌های حدی و فراگیر در کرانه‌های شرقی خزر. جغرافیا و مخاطرات محیطی. شماره 19. 57-37.

خورشید‌دوست، علی‌محمد؛ زنگنه، سعید؛ زارعی، یوسف؛1392. تحلیل و بررسی روند شاخص‌های حدی دما و بارش بر اساس سری‌های زمانی روزانه ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه در دوره آماری 48 ساله (2009-1961). سی و دومین گردهمایی و نخستین کنگره بین‌المللی تخصص علوم زمین. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدن. 7-1.

دارند، محمد؛ 1393. واکاوی تغییرات مقادیر حدی بارش و دما در ارومیه به‌عنوان نشانه‌هایی از تغییر اقلیم. پژوهش-های آب‌وخاک. شماره 2. 29-1.

رحیم‌زاده، فاطمه؛ هدایت‌دزفولی، اکرم؛ 1390. ارزیابی روند و جهش نمایه‌های حدی دما و بارش در استان هرمزگان. جغرافیا و توسعه. شماره 21. 116-97.

سلیقه، محمد؛ ناصرزاده، محمدحسین؛ چهره‌آرا، تهمینه؛1395. بررسی رابطۀ شاخص‌های NCPI و CACO با بارش‌های فراگیر پاییزه سواحل جنوبی خزر. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. شماره 43. 238-217.

عساکره، حسین؛ 1387. کاربرد روش کریجینگ در میان‌یابی بارش. جغرافیا و توسعه. شماره 12. 42-25.

عساکره، حسین 1390. مبانی اقلیم‌شناسی آماری. چاپ اول. انتشارات دانشگاه زنجان.

عساکره، حسین 1391. تغییر توزیع فراوانی بارش‌های فرین شهر زنجان. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. شماره 1. 51-66.

عسگری، احمد؛ رحیم‌زاده، فاطمه؛ محمدیان، نوشین؛ فتاحی، ابراهیم؛1386. تحلیل روند نمایه‌های بارش‌های حدی در ایران. تحقیقات منابع آب ایران. شماره 3. 55-42.

کارآموز، محمد؛ رمضانی، فرید؛ رضوی، سامان؛ 1385. پیش‌بینی بلندمدت بارش با استفاده از سیگنال‌های هواشناسی: کاربرد شبکه‌های عصبی مصنوعی. هفتمین کنگره بین‌المللی مهندسی عمران تهران.

کتیرایی، پری‌سیما؛ حجام، سهراب؛ ایران‌نژاد، پرویز؛ 1386. سهم تغییرات فراوانی و شدت بارش روزانه در روند بارش در ایران طی دورۀ 2001-1960. فیزیک زمین و فضا. شماره 1. 83-67.

کوزه‌گران، سعیده؛ موسوی‌بایگی، محمد؛ 1394. بررسی روند رویدادهای حدی اقلیمی در شمال‌شرق ایران. نشریه آب‌وخاک. 3. 764-750.

محمدی مزرعه، حسین؛ تقوی، فرحناز؛ 1384. روند شاخص‌های حدی دما و بارش در تهران. پژوهش‌های جغرافیایی. شماره 53. 172-151.

محمدی، حسین؛ عزیزی، قاسم؛ خوش‌اخلاق، فرامرز؛ رنجبر، فیروز؛ 1396. تحلیل روند شاخص‌های حدی بارش روزانه در ایران. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. شماره 1. 37-21.

مظفری، غلامعلی؛ شفیعی، شهاب؛ 1395. واکاوی زمانی – مکانی بارش‌های حدی مناطق غربی ایران. فصلنامه جغرافیایی سرزمین. شماره‌ 52. 94-77.

مفیدی، عباس؛ زرین، آذر؛ جانباز قبادی، غلامرضا؛ 1386. تعیین الگوی همدیدی بارش‌های شدید و حدی پاییزه در سواحل جنوبی دریای خزر. فیزیک زمین و فضا. شماره 3. 154-131.

Alexander, L., Julie M., and Arblasterc, d., 2017. Historical and projected trends in temperature and precipitation extremes in Australia in observations and CMIP5. Weather and Climate Extremes, (Vol. 15), 34-56.

Alexander, L.V., and 23 Co-authors., 2006. Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. journal of Geophysical Research, (Vol, 111), 1-22.

Alexandersson, H., 1986. A Homogeneity Test Applied to precipitation data. Journal of Climatology, (Vol, 6), 661-675.

Bartolini, G., Morabito, M., Alfonso, C., Grifoni, D., Torrigiani, T., Petralli, M., Maracchi, G., and Orlandini, S., 2008. Recent trends in Tuscany (Italy) summer temperature and indices of extremes. International journal of climatology, 28(13), 1751-1760.

Brown, P., Bradley S.R., Keimig, F. T., 2010. Changes in Extreme Climate Indices for the Northeastern United States, 1870–2005. Journal of Climate, (Vol, 23), 6555-6572.

Chieh-Kao, S., and Ganguly, A.R., 2011. Intensity, duration, and frequency of precipitation extremes under 21st‐century warming scenarios. Journal of Geophysical Research, 116(16), 1-14.

Gajic-Capka, M., and Cindric, K., 2011. Secular trends in indices of precipitation extremes in Croatia, 1901-2008. GEOFIZIKA, (Vol, 28), 293-312.

Guclu, Y.s., and Sisman, E., Yelegan, M. o., 2018. Climate change and frequency-intensity-duration (FID) curves for Florya station Istanbul. Flood Risk Management journal, 11(s1), 403-418.

Irannezhad, M., Deliang C., Klove, B., Moradkhani, H., 2017. Analyzing the variability and trends of precipitation extremes in Finland and their connection to atmospheric circulation patterns. International journal of climatology, 37(s1), 1053-1066.

Katiraie-Boroujerdy, P.S., Ashore, H., Hsu, K.L., Sorooshian, S., 2017. Trends of precipitation extreme indices over a subtropical semi-arid area using PERSIANN-CDR. Theoretical and Applied Climatology, 130(1-2), 249-260.

Keggenhoff, I., Elizbarashvili, M., Amiri-Farahani, A., King, L., 2014. Trends in daily temperature and precipitation extremes over Georgia, 1971–2010. Weather and Climate Extremes, (Vol, 4), 75-85.

Kendall, M.G., 1970. Rank Correlation Methods, 2nd Ed., and New York: Hafner.

Klein tank, A., and Konnen, G.P., 2003. Trends in Indices of Daily Temperature and Precipitation Extremes in Europe, 1946-99. Journal of Climate, 16(22), 3665-3680.

Mann, H.B., 1945. Nonparametric tests against trend, Econometrical, (Vol, 13), 245-25.

Manton, M.J, Della-Marta, P.M., Haylock, M.R., 2001. Trends In extreme Daily Rainfall and Temperature in Southeast Asia and south Pacific: 1961- 1998. International Journal of Climatology, 21(3), 269-284.

Mehlat, S., Fazil, S.M., Syed Rouhullah, A., Pandey, Y., 2017. Modelling of Runoff Using Curve Expert for Dachigam –Telbal Catchment OF Kashmir Valley, India. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 6(11), 3822-3826.

Shi, J., Cui, L., Wen, K., Zhan, T., Wei, P., Zhang, B., 2018. Trends in the consecutive days of temperature and precipitation extremes in China during 1961–2015. Environment Research, (Vol, 161), 381-391.

Shrestha, A., Sagar R.B, Sharm, A.R., Duo, C., Kulkarni, A., 2017. Observed trends and changes in daily temperature and precipitation extremes over the Koshi river basin 1975-2010. International Journal of Climatology, 37(2), 1066-1083.

Sohrabi M., Jae H.R., Abatzoglou J., Tracy, J., 2012. Climate extreme and its linkage to regional droughtover Idaho, USA. Natural Hazards, 65(1):653-681.

Sohrabi, M., Hyeon Ryu, J., Abatzoglou, J., Tracy, J., 2012. Climate extreme and its linkage to regional droughtover Idaho, USA. Natural Hazards, 65(1), 653-681.

Sohrabi, M., Marofi, S., and Ababaei, B., 2009. Investigation of temperature and precipitation indices by using RClimDex and R software in Semnan province. International Conference on Water Resources, 16-18 August. 341-348

Xin, L., Wang, X., Babivic, V., 2018. Analysis of variability and trends of precipitation extremes in Singapore during 1980-2013. International Journal of Climatology, 38(1), 125-141.

Yilmaz, A., G., Imteaz, M.A., and Perera, B.J.C., 2017. Investigation of non-stationary of extreme rainfalls and spatial variability of rainfall intensity-frequency-duration relationships: a case study of Victoria Australia. International Journal of Climatology, 37(1), 430-442.

Zilli, T., M., Carvalho, M., V., Liebmann, B. A., Silva Dias, M., 2017. A Comprehensive analysis of trends in extreme precipitation over southeastern coast of Brazil. International Journal of Climatology, 37(5), 2269-2279.