بررسی تداوم روزهای یخبندان در ایران، با استفاده از مدل زنجیره مارکوف

یکی از عوامل مهم آب و هوایی که در طی دوره سرد سال در بیشتر مناطق کشور بروز می‌کند، پدیده سرما و یخبندان است. برای مطالعه و بررسی تداوم روزهای یخبندان در ایران زمین از مدل زنجیره مارکوف، مرتبه‌های یک و دو و سه حالته (یخبندان و غیریخبندان) بهره برده شد. با استفاده از این مدل، ماتریس فراوانی و ماتریس احتمالات انتقال برای یک دوره 15 ساله (2005-1991) از ماه اکتبر تا ماه مه در 58 ایستگاه مورد مطالعه محاسبه گردید. سپس وابستگی روزهای یخبندان و غیریخبندان به یکدیگر، به همراه ایستایی و همگنی مکانی آنها مورد آزمون قرار گرفت و نتایج در قالب نقشه‌های پهنه‌بندی تداوم‌های مختلف در گستره ایران زمین فراهم گردید. از مهم‌ترین نتایج به‌دست آمده می‌توان به این موارد اشاره کرد: الف) وقوع روزهای یخبندان در گستره ایران زمین، به‌جز نواحی شمالی و جنوبی کشور که عموماً فاقد یخبندان‌اند، ویژگی زنجیره مارکوف را دارا هستند. به عبارت دیگر، تداوم روزهای یخبندان در ایران تصادفی نیست بلکه وقوع روز یا روزهای یخبندان به شرایط اقلیمی روزهای گذشته وابسته است. ب) وقوع یخبندان‌های دو ماه اکتبر و مه، که به ترتیب به یخبندان‌های زودرس پاییزی و یخبندان‌های دیررس بهاری مشهور هستند، دارای ویژگی زنجیره مارکوف مرتبه اول دوحالته‌اند؛ یعنی وقوع یخبندان فقط به شرایط اقلیمی روز گذشته مرتبط است. به عبارت دیگر، حاکمیت با تداوم‌های دو روزه است. ج) توزیع فضایی تداوم‌های دو روزه در گستره ایران زمین در ماه اکتبر محدود به نواحی مرتفع غرب، شمال غرب و شمال شرق ایران است، در حالی‌که این نوع از تداوم در ماه مه فقط در نواحی مرتفع شمال غربی ایران مشاهده می‌شود. د) ماه‌های نوامبر، دسامبر، ژانویه، فوریه، مارس و آوریل ماه‌هایی هستند که به نسبت‌های متفاوت، با تداوم‌های دو یا سه و چهار روزه مواجه‌اند. از این‌رو آزمون‌های آماری نشان می‌دهند که ویژگی زنجیره مارکوف وقوع روزهای یخبندان ایستا از زمان هستند.