یزد دانلود |
دانلود فایل علمی فایل ورد کامل مقاله علمی درباره تحلیل جامع خشکسالیهای استان تهران با بهرهگیری از شاخص SPI و پیشبینی الگوهای آینده بر اساس مدل زنجیره مارکوف
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
فایل ورد کامل مقاله علمی درباره تحلیل جامع خشکسالیهای استان تهران با بهرهگیری از شاخص SPI و پیشبینی الگوهای آینده بر اساس مدل زنجیره مارکوف دارای ۱۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد فایل ورد کامل مقاله علمی درباره تحلیل جامع خشکسالیهای استان تهران با بهرهگیری از شاخص SPI و پیشبینی الگوهای آینده بر اساس مدل زنجیره مارکوف کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله علمی درباره تحلیل جامع خشکسالیهای استان تهران با بهرهگیری از شاخص SPI و پیشبینی الگوهای آینده بر اساس مدل زنجیره مارکوف،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله علمی درباره تحلیل جامع خشکسالیهای استان تهران با بهرهگیری از شاخص SPI و پیشبینی الگوهای آینده بر اساس مدل زنجیره مارکوف :
مقدمه
خشکسالی از پرخسارتترین پدیده های محیطی اسـت کـه در تمـام نـواحی اقلیمـی اعـم از منـاطق خشـک، نیمهخشک و مناطق نیمهمرطـوب رخ مـیدهـد؛ درحـالیکـه خشـکی پدیـدهای دائمـی اسـت کـه از کـاهش غیرمنتظره رطوبت (چه به شکل بارش، رطوبت یا جریـان رودخانـهای) بـهوجـود مـیآیـد (تامپسـون۱، :۱۹۹۹ .(۳۶۲ خشکسالی کمبود رطوبت مبتنیبر کاهش میزان بارش است (خوشاخلاق، .(۱۲۰ : ۱۳۷۷ همـه منـاطق دنیا بهطور موقت، اما نامنظم از تکرار شرایط خشکسالی رنج میبرند، اما این وضـعیت در منـاطقی کـه از نظـر اقلیمی به طور نامنظم توسط سامانههای مختلف آبوهوایی تحتتأثیر قرار میگیرند، بیشتر مشـاهده مـیشـود (رضیئی و همکاران، .(۳۱۰- ۲۹۲ :۱۳۸۲ خشکی و خشکسالی از ویژگیهای اجتنابناپذیر و زیانبار آبوهـوایی کشور ایران محسوب میشود (شاه محمدی و دیگران،.(۶۳ :۱۳۸۰ زمان آغاز تا پایان خشکسالی بهمنزلهی دوره تداوم خشکسالی خوانده میشود که از ویژگیهای اساسی خشکسالی محسوب مـیشـود. بـرای کـاهش اثـرات خشکسالی شناخت خصوصیات متعدد خشکسالی مانند زمان شروع، وسعت و شدت خشکسالی ضـروری اسـت (دالسیوس۲ و همکاران، .(۷۵-۸۸ :۱۹۹۱
شاخص ۳SPI بهعلت سادگی محاسبات، استفاده از داده های قابلدسترس بارش، قابلیت محاسبه برای هر مقیاس زمانی و قابلیت بسیار زیاد در کمی کردن نتایج، میتواند به منزلهی یکـی از مناسـبتـرین شـاخصهـا برای تحلیل خشکسالی بهویژه تحلیل مکانی شناخته شود (هایز و همکاران۴، .(۴۲۹- ۴۳۷ :۱۹۹۹ ویژگـیهـای SPI، این امکان را میدهد تا وضیعت منابع آب را برای دهههـا و تـداومهـای کوتـاهمـدت کـه در کشـاورزی و مطالعه رطوبت قابلدسترسی گیاه مناسب است و نیز مقیاس های زمانی بلندمدت که در مطالعـه جریـانهـای رودخانه ای و مخازن آب زیرزمینی دارای اهمیت است موردمطالعه قرار داد (لوید هوگس۵ و ساندرس۶، :۲۰۰۲ .(۱۵۷۱-۱۵۹۲ مککی و همکاران(۱۹۹۳) ۷، برای تعریف و پایش خشکسالیها، شاخص بارش استاندارد شـده (SPI) را معرفی و بـرای اولـین بـار آن را در ایالـت کلـرادو اسـتفاده کردند.خورشیددوسـت و قویـدلرحیمـی (۱۳۸۴)، فصول خشک و مرطوب بهاره استان آذربایجانشرقی را با استفاده از مدل SPI در مقطـع زمـانی سـه ماهه (فصلی) و سری زمانی مورد واکاوی قرار دادند. بررسیهای آمـاری بـه روشهـای مختلـف ماننـد تحلیـل سری های زمانی، همبستگی خطی، غیرخطی، مدلهای ARIMA و استفاده از توزیعهای آماری شناخته شـده مانند توزیع نرمال، گمبل و پیرسون انجام میشود. واکاوی سریهایزمانی معمولاً دو هدف را دنبال مـیکنـد،
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
۱Tompson 2. Dalezios 3. Standardized Precipitation Index 4. Hayes et al 5. Loyd – Haghes 6. Saunders 7. Mckee et al
تحلیل خشکسالیهای استان تهران با استفاده از شاخص SPI و پیشبینی; ۸۹
درک و مدل کردن سازوکار تصادفی که منجر به مشاهده سری میشود، پیشبینـی مقـادیر آینـده سـری کـه برمبنای گذشته آن صورت میگیرد (جاناتان۱، .(۹۱ :۱۳۷۸ در میان روشهای آماری، زنجیره مارکف در علـوم جوی در سال های اخیر موردتوجه زیادی قرار گرفته است. زنجیره مارکف بـا روشهـای سـاده ریاضـی (ماننـد ضرب ماتریسها) حل احتمالات مربوطبه فرآیندهای وابسته را بسیار آسان کرده است. مدل زنجیره مـارکف در علوم مختلفی مانند هواشناسی، اقلیمشناسی، اقتصاد و صنعت کاربرد وسـیعی دارد. آزام و همکـاران(۱۹۹۰) ۲، در برآورد بازده مراتع با استراتژی های مختلف بهـرهبـرداری، از مـدل زنجیـره مـارکف بهـره جسـتند و اثـرات بارندگی، تعداد دام و چگونگی چرا را روی محصـول مرتعـی بررسـی کردنـد. جـین و گـراوال(۱۹۹۲) ۳، بـرای پیشبینی محصول نیشکر از مدل زنجیره مارکف استفاده کردند. همچنـین الفکـی و افرینـک(۱۹۹۶) ۴، بـرای پیشبینی عمق آبهای زیرزمینی در ماههای مختلف سال از مدل زنجیـر مـارکف اسـتفاده کردنـد. اسـتفاده از مدلهای سری زمانی برای تحلیل و پیشبینی، یکی از روشهـای مناسـب بـهحسـاب مـیآیـد. خـوشاخـلاق (۱۳۷۷)، با بررسی های الگوهای ماهانـه خشکسـالی و ترسـالی در ایـران بـه روش سـینوپتیکی بـا اسـتفاده از شاخص استاندارد z، به شناسایی دورههای خشک و تر پرداخته است. پیشبینی خشکسالیهـا و ترسـالیهـای استان مازندران با استفاده از مدل باکس- جنکینز، کاری اسـت کـه علیجـانی و رمضـانی (۱۳۸۱) انجـام داده، نتیجه میگیرند که در سالهای ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۳، در ایستگاههای قائمشهر و بابلسر دورههای ترسـالی و رامسـر و نوشهر دوره خشکسالی رخ میدهد. عزیزی و روشن (۱۳۸۱)، با استفاده از مدل سری زمانی هالـت- وینتـرز، به بررسی تغییرات زمانی بارش، تعیین خشکسالیها و امکان پیشبینی آنها در استان هرمزگان پرداخته اسـت. ایالات متحده آمریکا از دسته کشـورهایی اسـت کـه یـک دوره طـولانی خشکسـالی (۱۹۸۵-۱۹۹۶) را تجربـه کرده، در برخی مناطق این کشور خشکسالی در حدود ۶ تا ۷ سال تداوم داشته و خسارتهای قابلتوجـهای را بهوجود آورده است (ویل هایت، .(۶۵۲ : ۱۹۹۷
موقعیت جغرافیایی منطقه
استان تهران بین ۳۵ درجه و ۱۴ دقیقه تا ۳۶ درجه و ۱۷ دقیقه عرض شمالی و ۵۰ درجه و ۱۴ دقیقـه تـا ۵۳ درجه و ۶ دقیقه طول شرقی قرار دارد. این استان از شمال به رشته کـوههـای البـرز بـا جهـت شـرقی- غربـی همانند دیواری بلند آن را از همسایگان شمالی آن یعنی گیلان و مازندران جـدا مـیکنـد. شـکل شـماره (۱)، موقعیت منطقه مورد مطالعه و ایستگاههای هواشناسی استفاده شده را نشان میدهد.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
۱ Jonathan 2. Azzam et al 3. Jain and Grawal 4. Elfeki and Uffrink
۰۹ جغرافیا و پایداری محیط، شماره ۳، تابستان ۱۳۹۱
شکل .۱ موقعیت جغرافیایی استان تهران و ایستگاههای مورد مطالعه
مواد و روشها
با توجه به طبقهبندی اقلیمی، آبوهوای تهران نیمهگرم و نیمهخشک است؛ بهطوریکه میانگین بارش سـالانه این منطقه حدود ۲۳۰ میلی متر و دمای آن حدود ۱۶ درجه سلسیوس اسـت. بـه طـورکلی، آبوهـوای اسـتان تهران تحتتأثیر سامانه های جوی مختلف قرار دارد که از مهمترین آنهـا کـمفشـارهای مدیترانـهای و سـودانی است. هرقدر فراوانی این سامانهها روی منطقه کمتر باشد، از میزان بارش سالانه کاسته شده، درنتیجه منجربـه خشکسالی و کمآبی میشود (مقدسی و همکاران، .(۲۰۳ : ۱۳۸۳ مشخصات ایستگاههای اسـتفادهشـده در ایـن پژوهش در جدول شماره (۱) آمده است. برای بررسی و مطالعه دقیـق وضـعیت پراسـنجهای اقلیمـی در یـک منطقه و شناسایی دوره های غیرعادی خشک و مرطوب، شبکه کامل و متراکمی از ایستگاههای هواشناسی کـه دارای آمارهای طولانیمدت (حداقل سیساله برای پایش دوره های خشک) باشند، نیازاست؛ ازایـن رو، چهـارده ایستگاه ۷) ایستگاه سینوپتیک، ۴ ایستگاه کلیماتولوژی و ۳ ایستگاه بـارانسـنجی) کـه دارای سـیسـال آمـار بودند از بین ایستگاههای مطالعهشده انتخاب شدند. بعد از تعیین ایستگاهها، آزمون همگنـی دادههـا از آزمـون روان۱ برای اطمینان از کیفیت دادهها و همچنین همگن بودن سری دادههای ثبتشده انجـام شـد و در مـوارد نیاز با استفاده از روش وایازی، داده ها بازسازی و اصلاح شدند (اقتباس از علیزاده،.(۶۸۲ : ۱۳۸۶ بـرای بررسـی پدیده خشکسالی در استان تهران سری زمانی شاخص استانداردشده بارش (SPI) یک، شـش و دوازده ماهـه و برمبنای دورهی آماری ۱۹۷۶-۲۰۰۵ بررسی شد.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
۱ Runs Test
تحلیل خشکسالیهای استان تهران با استفاده از شاخص SPI و پیشبینی; ۹۱
جدول .۱ مشخصات چهارده ایستگاه منتخب استان تهران
ردیف نام ایستگاه طول جغرافیایی عرض جغرافیایی سال تأسیس نوع ایستگاه ارتفاع (متر)
(E) (N)
۱ مهرآباد ۱۹ ۵۱ ۴۱ ۳۵ ۱۹۵۱ سینوپتیک ۱۱۹۰
۲ کرج ۵۰ ۵۴ ۵۵ ۳۵ ۱۹۸۵ سینوپتیک ۱۳۱۲
۳ آبعلی ۵۳ ۵۱ ۴۵ ۳۵ ۱۹۸۳ سینوپتیک ۲۴۶۵
۴ دوشانتپه ۵۰ ۵۱ ۴۲ ۳۵ ۱۹۷۲ سینوپتیک ۱۲۰۹
۵ شمال تهران ۳۷ ۵۱ ۴۷ ۳۵ ۱۹۸۸ سینوپتیک ۱۵۴۸
۶ ژئو فیزیک ۲۳ ۵۱ ۴۴ ۳۵ ۱۹۹۱ سینوپتیک ۱۴۱۸
۷ فیروز کوه ۵۰ ۵۲ ۵۵ ۳۵ ۱۹۹۳ سینوپتیک ۱۹۷۵
۸ آبسرد ۰۵ ۵۲ ۳۹ ۳۵ ۱۹۶۲ کلیماتولوژی ۱۸۰۰
۹ مامازن ۴۱ ۵۱ ۲۸ ۳۵ ۱۹۶۴ کلیماتولوژی ۱۰۲۱
۱۰ امینآباد ۲۸ ۵۱ ۳۵ ۳۵ ۱۹۶۳ کلیماتولوژی ۱۰۰۰
۱۱ ابردج ۴۸ ۵۱ ۱۳ ۳۵ ۱۹۸۹ کلیماتولوژی ۹۰۰
۱۲ جزنیان ۴۷ ۵۰ ۱۵ ۳۶ ۱۹۷۲ باران سنجی ۱۶۵۰
۱۳ سیجان ۵۱ ۰۷ ۵۷ ۳۵ ۱۹۷۰ باران سنجی ۲۱۰۰
۱۴ پیشوا ۵۱ ۵۱ ۲۵ ۳۵ ۱۹۶۶ باران سنجی ۹۵۰
یافته های پژوهش
پایش خشکسالی با استفاده ازنمایه (SPI)
شاخص (SPI)، نمایهای است که از اختلاف بین مقادیر بارش و میانگین آن برای یـک بـازه زمـانی مشـخص و سپس تقسیم این مقدار بر انحرافمعیار بارش بهدست مـیآیـد (آسـیایی، .(۳۲ :۱۳۸۵ مـککـی و همکـارانش (۱۹۹۳)، شاخص بارش استاندارد (SPI) را برای تعریف و نشـان دادن خشکسـالی بـهوجـود آوردهانـد. از نظـر ریاضی، SPI براساس احتمالات تجمعی بارش های یک ایستگاه استوار است. با توجه به خصوصـیات SPI، ایـن نمایه در سراسر دنیا برای پایش دورههای خشکی استفاده شده است. شاخص SPI بـرای کمـی کـردن کمبـود بارش در مقیاس های زمانی گوناگون طراحی شده است (آسیایی، .(۴۹ :۱۳۸۵ با تجزیـهوتحلیـل سـری زمـانی ماهانه دادههای بارش برای یک مکان، میتوان SPI را برای هر ماهی نسبتبه ماههـای قبلـی مشـخص و i هـر ماه ۱، ۲، ۳، ۱۲;،;، ۲۴،;، ۴۸، را با توجه به مقیاس زمانی دلخواه، محاسبه کرد. برای محاسبه ایـن نمایـه از تابع توزیع گاما برای برازش دادههای بلندمدت بارش استفاده میشود کـه پـس از انجـام محاسـبههـای لازم و تعیین پراسنجهای مربوطه، نمایه SPI بهصورت زیر محاسبه میشود (آسیایی، :(۵۲ :۱۳۸۵
۲۹ جغرافیا و پایداری محیط، شماره ۳، تابستان ۱۳۹۱
۲ c 0 c1t c 2t
t SPI
۱d t d t 2 d t 3
O H ( x ) 05
(۱ ۳ ۲ ۱
۰۵ H (x ) 1 c0 c1t c2t 2
t 3 1d t d t 2 d SPI t
۳ ۲ ۱
که در آن:
C0 2535537
C1 0802852
C2 0030328
در این روابط Co، C1، C2، d1، d2 و d3 مقادیر ثابت و (H) x احتمال تجمعی است.
۲) O H (x ) 1
۰ ۵ H (x ) 1
d1 3432788
d 2 0189269
d3 0003208
۱
ln t
۲
۱(x)
۱
ln t
۲
۱(x)
برای طبقه بندی خشکسالی و ترسالی براساس شاخص SPI، مطابق جدول شماره (۲)، هرگاه مقـادیر SPI بهطور مداوم منفی باشند و مقدار آن به -۱ یا کمتر برسد، معرف وقـوع خشکسـالی اسـت و مقـادیر مثبـت آن نشاندهنده خاتمه خشکسالی است (آسیایی، .(۳۲ :۱۳۸۵
جدول .۲ طبقهبندی خشکسالی براساس شاخص SPI
طبقهبندی شاخص SPI
ترسالی بسیار شدید ۲ و بیشتر
خیلی مرطوب ۱/۵ تا ۱/۹۹
ترسالی متوسط ۱ تا ۱/۴۹
ریباَ نرمال ۰/۹۹ – ۰/۹۹
خشکسالی متوسط -۱ تا -۱/۴۹
خشکسالی شدید -۱/۵ تا -۱/۹۹
خشکسالی بسیار شدید -۲ و کمتر
SPI استان تهران برای دوره های ۱، ۶، و ۱۲ماهه با اطلاعات بارنـدگی چهـارده ایسـتگاه منتخـب اسـتان محاسبه شد. برای نمونه، تحلیل نقطه ای خشکسالی ایستگاه مهرآباد، که دارای حداقل سی سـال آمـاری بـوده است، انتخاب و تغییرات شاخص بارش استاندارد((SPI در این ایستگاه محاسبه شده است که در شکل شـماره (۲) تغییرات این شاخص از سال ۱۹۷۸ تا ۲۰۰۷، نشان داده شده است.
اشتراکگذاری:
- لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
- همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
- ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
