ارزیابی مهارت مدل های استوکاستیک در مدلسازی و پیش بینی سری های زمانی شاخص بارندگی استاندارد

در این مطالعه داده های بارندگی ماهانه 10 ایستگاه سینوپتیک با اقلیم های خیلی مرطوب تا فراخشک (دوره ی آماری 2007-1973) استفاده شدند. هدف از این مطالعه، ارزیابی مهارت مدل های استوکاستیک در مدلسازی و پیش بینی سری های زمانی شاخص بارندگی استاندارد (SPI) است. برای دستیابی به این هدف، ابتدا از طریق انتقال احتمال تجمعی توزیع بهینه بارندگی به توزیع احتمال تجمعی نرمال استاندارد، مقادیر SPI در مقیاس های زمانی 3، 6 و 12 ماهه محاسبه شد. سپس، در یک فرآیند چند مرحله ای (شناسایی، برآورد پارامتر و آزمون کفایت مدل) توسعه ی مدل ها بر روی مقادیر SPIمربوط به دوره 1973 تا 2000 صورت گرفت و از بین مدل های داوطلب، مناسب ترین مدل ا ستوکاستیک برای هر یک از مقیاس های زمانی تعیین شد. به منظور صحت سنجی مدل های منتخب، پس از انجام پیش بینی های یک تا دوازه گام به جلو مقادیر SPI برای دوره ی 2001 تا 2007، به مقایسه مقادیر و طبقات مشاهده شده و پیش بینی شده ی SPI پرداخته شد. ن تایج ارزیابی دقت مدل ها در پیش بینی مقادیر SPI در ایستگاه های منتخب نشان داد: الف) در پیش بینی یک گام به جلو، در مقیاس 3 ماهه، مدل استوکاستیک ایستگاه بوشهر و در مقیاس 6 ماهه و 12 ماهه، مدل استوکاستیک ایستگاه همدان نوژه دارای بیشترین دقت در مقایسه با مدل استوکاستیک سایر ایستگاه های می باشد. ب) با افزایش مقیاس زمانی، خطای پیش بینی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.ج) با افزایش گام زمانی دقت پیش بینی کاهش می یابد. نتایج ارزیابی دقت مدل ها در پیش بینی طبقات SPI بر مبنای آماره ی کاپا نشان داد: الف) حداکثر توافق طبقات مشاهده شده و پیش بینی شده ی یک گام به جلو در مورد SP16, SP13 و SP12 به ترتیب مربوط به ایستگاه بوشهر، ایستگاه گرگان و ایستگاه زاهدان می باشد. ب) با افزایش مقیاس زمانی، میزان توافق طبقات مشاهده شده و پیش بینی شده افزایش می یابد.ج) با افزایش گام زمانی میزان توافق طبقات مشاهده شده و پیش بینی شده کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

اقلیم خشک و مربوط ، پیش بینی ، خشکسالی ، مدل های استوکاستیک