پیش بینى خشکسالى در حوضه آبریز دریاچه ارومیه بااستفاده از مدل هاى (SARIMA)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمى دانشگاه تربیت معلم

2 عضو هیأت علمى‏ دانشگاه تربیت معلم

3 کارشناس ارشد دانشگاه تربیت معلم

چکیده

 خشکسالى از قدیم ‏الایام یکى از بلایاى طبیعى خطرناک براى زندگى بشر بوده است. به طورى که در متون تاریخى دیده مى ‏شود این پدیده همیشه باعث بسیارى از تحولات اجتماعى - اقتصادى مثل جنگها، قحطی­ ها و مهاجرت­ ها بوده است.
در این تحقیق دوره‏ هاى‏ تر و خشک تعدادى از ایستگاه هاى هواشناسى حوضه آبریز دریاچه ارومیه واقع در ناحیه شمال غربى ایران بررسى و تحلیل شده است. بدین منظور ابتدا با روشهاى سالانه ایستگاه هاى ارومیه، تبریز، سقز و میاندوآب نرمال شده است . به عبارت دیگر، بارشها به نمره استاندارد (Z-Score) تبدیل شدند. سپس شدت دوره‏ هاى‏ تر و خشک هر کدام در دو طبقه تعریف شدند که عبارتند از: دوره خشک ضعیف تا متوسط (-1.5<z<-.5)، خشک شدید(-1.5>z)، تر ضعیف تا متوسط (+.5<z<+1.5) و تر شدید(z>+1.5). به علاوه دوره تقریبا نرمال (-.5<z<+.5) به عنوان دوره بدون ترسالى یا خشکسالى درنظر گرفته شد. در مرحله بعد، آزمون مستقل بودن (Run Test) روى داده ‏هاى بارش ماهانه انجام گرفت و همگنى آنها پذیرفته شد. سپس با استفاده از روش سری هاى زمانى از طریق مدل هاى فصلى ضربى (SARIMA) بارش هاى ماهانه ایستگاه هاى مذکور مدل سازى و براساس مناسب ترین مدل، براى آینده (تا سال2002) پیش بینى صورت گرفته است. نهایتا براساس مقادیر پیش ‏بینى شده، درجه شدت خشکسالى یا ترسالى تعیین شده است .
نتایج تحقیق نشان مى دهد که میزان بارش سالانه حوضه آبریز مذکور در سالهاى 2001 و 2002 تقریبا نرمال و با روند صعودى همراه خواهد بود و از وضعیت خشکسالى اخیر خارج مى‏ شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Prediction of Drought in Lake Orumiyyeh Basin Using SARIMA Models

نویسندگان [English]

  • Zahra Hejazizadeh 1
  • Zeinolabedin Ja'farpour 2
  • Nader Parvin 3
1 Member of Faculty at Tarbiyyate Moallem University
2 Member of Faculty at Tarbiyyat Moallem University
3 Master's Degree, Tarbiyyat Moallem University
چکیده [English]

Since immemorial past, drought has been one of the dangerous natural disasters for human life. As it is seen in historical texts, this phenomenon has always caused many social-economic changes, such as wars, famine and immigration.
In this research, the wet and dry periods of some of meteorological stations of Lake Urmia Basin, located in the northwest of Iran, have been analyzed. For this purpose, first the stations of Urmia, Tabriz, Saqez and Miandoab have been normalized using yearly methods. In other words, the precipitation was turned into a standard score (Z-Score). Then, the intensity of either of dry and wet periods was defined in two classes: weak to average dry (-1.5 <z <-0.5), severe dry (z<-1.5), weak to average wet (+0.5 <z <+1.5) and extreme wet (z> +1.5). In addition, the roughly normal period (-0.5 <z <+ 0.5) was considered as a period neither significantly wet nor suffering from drought. In the next step, a Run Test was performed on monthly precipitation data and their homogeneity was confirmed. Subsequently, using time series method (SARIMA), the monthly precipitation of these stations was modeled and predicted for the future (based on the most appropriate model) until 2002. Finally, according to the predicted values, the degree of severity of the year’s wet-or-dryness has been determined.
The results of the study show that the annual precipitation of this basin in the years 2001 and 2002 is almost normal and will be accompanied by an upward trend and exit the state of drought.

کلیدواژه‌ها [English]

  • wet and dry periods
  • models of SARIMA time series
  • precipitation forecast
  • Lake Orumiyyeh Basin
1 - باکس، جى، اى، پى، وجکینز، جى ام، تحلیل سریهاى زمانى، پیش بینى‏و کنترل ‏ترجمه ‏مشکانى، محمدرضا،1371، جلداول، انتشارات‏ دانشگاه‏شهیدبهشتى .
2 - بزرگ نیا، ابوالقاسم ونیرومند، حسینعلى، 1378، سریهاى زمانى، انتشارات دانشگاه پیام نور.
3 - پروین، نادر، 1380، پیش بینى(برآورد) خشکسالى درحوضه آبریز دریاچه ارومیه، پایان نامه کارشناسى ارشددانشکده ادبیات وعلوم انسانى، دانشگاه تربیت معلم تهران.
4 - جهادى طرقى، مهناز، 1378، تعیین روند تغییرات دماوبارش شهرمشهدطى دوره آمارى 1994-1951، فصلنامه تحقیقات جغرافیایى، شماره پیاپى 55-54.
5 - علیجانى، بهلول، 1375، تغییرات زمانى دماى تهران، خلاصه مقالات اولین کنفرانس تغییراقلیم، سازمان هواشناسى کشور، تهران.
6 - کمالى، غلامعلى، 1370، بررسى عوامل مختلف آب وهوایى دررابطه باخشکسالى بهار1368درخراسان، نیوار، شماره 9.
7 - مشایخى، تقى، 1351، تجزیه وتحلیل آماربارندگى سالیانه ایستگاههاى سینوپتیک واقع در مرکز استانهاى ایران، نیوار.
8 - مقدسى، فخرى، 1375، بررسى روندخشکسالى ازدیدگاه کشاورزى، نیوار، شماره 29.
9 - مقیمى، ابراهیم، 1378، تحلیل آمارى رطوبت نسبى وبارندگى تهران دریک دوره سى ساله، فصلنامه تحقیقات جغرافیایى شماره پیاپى55-54.
10 - نیکبخت، شراره، 1369،آیاباران مصنوعى درکاهش خشکسالی­ها مؤثراست؟ نیوار،شماره پیاپى 5تا8.
11- AL-Awadhi,S.and Jolliffe,J.1998."Time Series Modelling of surface pressure Data.International Journal of Climatology 18,443-455.
12- James E.and Caskey,JR.1963 A markow chain model for the probability if precipitation occurrence in intervals of various length Monthy Weather Review June,298-301.
13- Leite ,S.M.1996. The autoregressive model of climatological time series :An application to the longest time series in portugal ,International Journal of Climatology.
14- Mohan ,S.and Vedula,S.1995. Multiplicative seasonal ARIMA model for long term forecasting of Inflows ,water Resources Management 9,115-126.
15- Palmer.Drought Indices ,Palmer Drought Severity Index ,http//ENSO.edu/Enigma/Indices.htm.
16- Pao-Shin Chu,1998.Short0term Climate Prediction of Mei-Yu rainfall for Taiwan using canonical correlation analysis,International Journal of Climatology 18,215-224.
17- Prasad.K.D.and Singh.S.V.1998.Forecasting the spatial variability of the Indian monsoon rainfall using canonical correlationmodel,International Journal of Climatology.
18 - Taikuo,J.and Sun,Y.H.1996.An ARMA0type Section model for average ten-day Streamflow Synthesis,water Resources Management 10,333-354.