کاربرد مدل زنجیره مارکوف و توزیع نرمال در تعیین احتمال وقوع دورههای خشکی و ترسالی مشهد

اصولا هرگونه افزایش یا کاهش بارندگی در یک منطقه( نیمه خشک مانند مشهد) نسبت به شرایط طبیعی آن موجب خشکسالی یا حتی بروز سیلاب می شود و پیامد های اقتصادی و اجتماعی در پی خواهند داشت. بنابراین آگاهی از توزیع احتمال بارندگیها، زمینه مناسبی را برای برنامهریزی منابع آب و کنترل سیلاب و مدیریت خشکسالی فراهم می آورد. این آگاهیها یا از طریق روشهای دینامیکی و سینوپتیکی از مدلها و روشهای آماری میسر است. در این مقاله با استفاده از مدل مارکوف و توزیع نرمال، آمار بارندگی ایستگاه سینوپتیک مشهد طی دوره ۳۰ ساله مورد تحلیل آماری قرار گرفته است، تا بتوان پیشبینی دوره های خشکی و ترسالی را تعیین نمود. همچنین با استفاده از روش توزیع نرمال، داده های بارشی مورد تحلیل قرار گرفت و نتایج آنها با میانگین بارندگی دوره مقایسه شد. نتایج کاربست این مدل آماری، آشکار نمود که احتمال خشکسالی ها و یا فصول خشک در مشهد رو به افزایش است و به عبارتی شدت و مدت خشکسالی ها در حال بیشتر شدن می باشد. اگرچه ممکن است مقدار بارش کل دوره آماری تغییرات کمتری داشته، ولی تعداد روزهای بارشی بهشدت در حال کاهش است و از ۷۵ روز در سال به ۴۷ روز کاهش یافته است. از طرف دیگر احتمال خشکی در فصول مرطوب افزایش خواهد یافت، بهطوریکه احتمال خشکسالی در فصل بهار ۲/۴۰ درصد و ترسالی آن ۴/۲۳ درصد خواهد بود. به این ترتیب احتمال وضعیت های خشکسالی بهطور سالانه نیز بهتدریج افزایش می یابد. آزمون k۲ حکم بر برتری زنجیره مارکوف نسبت به توزیع نرمال در منطقه دارد. انتظار می رود که مدت و شدت خشکی ها در منطقه بیشتر خواهد شد و برنامهریزان سرزمین و آمایشی باید با چنین شرایط اقلیمی به برنامهها بپردازند.

کلیدواژه ها:

خشکسالی ، زنجیره مارکوف ، توزیع نرمال بارش ، روش های آماری ، دوره های خشک و تر ، مشهد