تحلیل عدم قطعیت روشهای تک ایستگاهی و چند ایستگاهی در ریزگردانی مقادیر حدی دما و بارش غرب میانی ایران

چکیده هفت روش ریزگردانی تک ایستگاهی آماری شامل چهار الگوریتم قطعی [روش آنالوگ، روش کوانتال مپینگ با برونیابی دلتا، تبدیل تابع توزیع تجمعی، و مدل مبتنی بر پارتیشن بندی بازگشتی] و سه الگوریتم تصادفی [مدل های خطی تعمیم یافته مولد هواشناسی، ارزیابی و ایجاد شبکه برآورد تراکم، و مدل ریزگردانی آماری-مرکز تصمیم گیری]، و چهار روش چند ایستگاهی آماری شامل سه الگوریتم قطعی [روش آنالوگ، روش ریزگردانی بسط یافته، ماژول ریزگردانی بسط یافته] و یک الگوریتم تصادفی [مدل ریزگردانی آماری-مرکز تصمیم گیری]، برای ریزگردانی مقادیر حدی دما و مجموع بارش روزانه در نه ایستگاه سینوپتیک منطقه کوهستانی غرب میانی ایران در دوره آماری 2000-1981 و با بکارگیری 27 شاخص حدی اقلیمی، مورد ارزیابی قرار گرفتند. روشها از نظر نیاز به پیش بینی کننده ها، بطور وسیعی از پیش بینی کننده های نقطه ای تک متغیره دما و بارش تا پیش بینی کننده های چند متغیره بزرگ مقیاس جوی متغیر بودند. حساسیت روشها به ناهنجاریهای بزرگ مقیاس جوی و نیز توانمندی آنها در بازنمونه برداری توزیع داده های مشاهداتی در دوره اعتبار سنجی، بطور جداگانه برای هر شاخص، به ترتبیب با استفاده از آزمونهای همبستگی پیرسن و کمولوگراف-سیمونوف، مورد آزمون قرار گرفت و ارزیابی کلی مدل، از روش ترکیبی(مرکب از دو آزمون فوق) استفاده شد. بررسی نتایج حاصل از روش های تک ایستگاهی نشان داد که مدل مب به ترتیب با گذراندن 14.5% (49.6%) از آزمون های ترکیبی (منفرد)، بهترین عملکرد را داشته، سپس اس دی اس ام-دی سی، کیدنس و جی ال ام ها [به ترتیب با گذراندن 14.5% (46.5%)، 13.2% (47.1%)، و 12.8% (43.2%)]، و در نهایت کیو ام دی، سی دی اف تی و ای ان ام [به ترتیب با گذراندن 7% (45.7%)، 4.9% (45.3%)، و 1.6% (37.9%)] در جایگاه های بعدی قرار گرفتند. لذا درصد آزمونهای گذرانده شده بطور نسبی پایین (15%>) بوده و عدم قطعیت روشها نسبتا بالا بود. نتایج حاصل از روش های چند ایستگاهی حاکی از این است که مدل اس دی اس ام به ترتیب با گذراندن 9% (45%) از آزمونهای ترکیبی (منفرد)، دارای مناسب ترین عملکرد بود، سپس مد ایکس دی اس، ایکس دی اس و ای ان ام به ترتیب باگذراندن 8.2%(46%)، 7.8%(46.5%) و 2.5%(41%) در جایگاه بعدی قرار گرفتند. بنا بر این، روش های چند ایستگاهی نیز دارای عدم قطعیت بالایی در شبیه سازی مقادیر حدی دما و بارش بودند. با این وجود، با توجه به عملکرد تقریبا مشابه سه روش اول، می توان نتیجه گرفت که غیر از روش آنالوگ که ضعیف ترین نتیجه را در گذراندن آزمون های مورد نظر داشته است، کاربرد بقیه روش ها در مطالعات برنامه ریزی تغییر اقلیم، به نتایج نسبتا بهتری خواهد انجامید. مقایسه نتایج، نشان می دهد که روش های ریزگردانی چند ایستگاهی، بطور میانگین در شبیه سازی توزیع شاخص ها با گذراندن 82% از کل آزمون توزیع داده ها، بهتر از روش تک ایستگاهی با گذراندن 76.6% این آزمون، عمل کرده اند. درحالیکه عملکرد روشهای تک ایستگاهی در آزمونهای همبستگی و نیز ترکیبی، به ترتیب با 11.4% و 9.75% از این دو آزمون، در مقایسه با روش های چند ایستگاهی به ترتیب با گذراندن 7.2% و 6.9% از آنها، بهتر بوده است. لذا می توان گفت که حساسیت به آنومالی های بزرگ مقیاس در منطقه، نسبتا ضعیف ظاهر شده است. همچنین، عملکرد مدلها از ایستگاهی به ایستگاهی دیگر متغیر بوده و همه روش های مورد آزمون، شاخص های دما را بهتر از شاخص های بارش، ریزگردانی کردند.