پایش، تحلیل و پیش بینی خشکسالی با استفاده از سری های زمانی، مطالعه موردی: استان هرمزگان

با توجه به قرار گرفتن استان هرمزگان در ناحیه ی آب و هوایی خشک و نیمه خشک ایران و وقوع خشکسالی های مکرر به ویژه در سال های اخیر، اهمیت توجه به پایش و پیش بینی خشکسالی بیش از پیش ضروری می نماید. در این تحقیق به منظور بررسی فراوانی و تداوم وقوع خشکسالی از شاخص خشکسالی spi ماهانه و سالانه استفاده شده است. به این منظور پس از اخذ آمار و اطلاعات بارندگی ایستگاه های باران سنجی و سینوپتیک مستقر در سطح استان هرمزگان و انجام آزمون های آماری لازم از قبیل آزمون ایستایی داده ها، آزمون همگنی و آزمون داده های پرت آمار بارندگی ماهانه 15 ایستگاه در طول دوره آماری 27 ساله مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن با توجه به مقادیر spi ماهانه و سالانه هر ایستگاه و در طول دوره آماری وضعیت خشکسالی در هر سال مشخص گردید. سپس جدول های فراوانی و تداوم وقوع خشکسالی در ایستگاه های منتخب تهیه شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که به طور کلی بیشترین فراوانی وضعیت رطوبتی در تمامی ایستگاه های مورد نظر در محدوده نرمال می باشد. ضمن آن که در همه سال ها و در تمامی 15 ایستگاه مورد بررسی بیش از یک وضعیت رطوبتی حاکم بوده است. از لحاظ دوره تداوم، دروه تداوم 1 و 2 ساله بیشترین و دوره تداوم 4و5 ساله کم ترین فراوانی را در کل ایستگاه ها شامل می شود. برای پیش بینی خشکسالی می توان از سری های زمانی استفاده نمود. بررسی های اولیه سری های زمانی با استفاده از آزمون های آماری نشان داد کلیه داده ها همگن و ایستا می باشند. سپس در یک فرایند چند مرحله ای(شناسایی، براورد پارامتر و آزمون کفایت مدل) مناسب ترین مدل باکس جنکینز تعیین شد. مدل arima با حداقل خطای معیار اطلاعات آکائیک اصلاح شده (aicc) به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. مقادیر spi از سال 1385 تا 1390 به عنوان داده آزمون جهت پیش بینی با بهترین مدل استفاده گردید. به عنوان مثال مدل arima (1, 1, 0) برای سری زمانی 12 ماه ایستگاه بندرعباس انتخاب شد. نتایج حاصل از این مدل نشان داد که rmse بین مقادیر مشاهده شده و پیش بینی شده 186/ میباشد و 4 سال از رده خشکسالی را به درستی پیش بینی می نماید.