پیش بینی خشکسالی وتر سالی به کمک مدلهای سری های زمانی(مطاتعه موردی:خراسان جنوبی)

چکیده: بررسی خشکسالی استان خراسان جنوبی به دلیل ماهیت تصادفی بودن بارش و اقلیم خشک این استان، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از این پژوهش مدلسازی بارش با کمک روش باکس و جنکینز و پیش بینی وضعیت خشکسالی با استفاده از شاخص استاندارد بارندگی (spi) در این استان می باشد. بر همین اساس در این پژوهش بررسی تغییرات زمانی بارش با استفاده از مدل سری زمانی sarima در 6 ایستگاه منتخب استان خراسان جنوبی (بشرویه، بیرجند، طبس، فردوس، قائن و نهبندان) و پیش بینی آن در مقیاس زمانی 9،6،3 و 12 انجام پذیرفت. در این تحقیق از آمار بارش ماهانه ایستگاه های ذکر شده طی سال های 2014-1988 استفاده گردید. بر اساس نمودارهای خودهمبستگی، خودهمبستگی جزئی و بررسی الگوهای احتمالی به لحاظ ملاک کمترین خطا و حداکثر درستنمایی بهترین الگو برای شبیه سازی بارش های ماهانه، فصلی و سالانه در دوره آماری 1988 تا 2012 میلادی با کمک نرم افزار r در ایستگاه مذکور بدست آمد. مدل های برازش داده شده برای ایستگاه های بشرویه، بیرجند، طبس، فردوس، قائن و نهبندان به ترتیب sarima(1,0,1)(0,1,2)12، sarima(1,0,1)(0,1,2)12، sarima(0,0,0)(1,1,1)12، sarima(0,0,1)(0,1,2)12، sarima(1,0,0)(0,1,2)12 و sarima(1,0,1)(0,1,1)12 بهترین مدل بودند که بر اساس همین مدل ها پیش بینی ها صورت پذیرفت. با مقایسه مقادیر شبیه سازی و پیش بینی شده بارش ماهانه با مقادیر واقعی نتیجه شد در مرحله شبیه سازی، مقادیر ماهانه دارای دقت مناسبی هستند ( ضریب همبستگی 77/0 برای ایستگاه های بشرویه و نهبندان تا 81/0 برای ایستگاه قائن). پس از تایید دقت روش sarima در پیش بینی مقادیر بارش ایستگاه های مورد استفاده، پیش بینی برای سال های 2015 تا 2017 انجام پذیرفت و شاخص spi برای مقیاس های 3،6،9 و 12 ماهه برای این 3 سال بدست آمد. در دوره 3 ماهه، برای ایستگاه بشرویه فقط در دوره های منتهی به آگوست، سپتامبر و اکتبر 2015 (تابستان) ترسالی متوسط پیش بینی شده و در سایر دوره ها وضعیت نرمال یا ترسالی و خشکسالی ضعیف پیش بینی می شود. برای ایستگاه بیرجند فقط در دوره منتهی به ژانویه 2015 (ابتدای زمستان) خشکسالی متوسط پیش بینی شده و سایر دوره ها وضعیت نرمال یا خشکسالی و ترسالی ضعیف خواهند داشت. پاییز نسبتاً خشکی در سال 2015 برای بیرجند پیش بینی می شود. در دوره 3 ماهه منتهی به سپتامبر هر سه سال پیش رو (2017- 2015) ترسالی متوسطی برای ایستگاه طبس مورد انتظار خواهد بود. در سایر دوره ها ترسالی و خشکسالی شاخصی پیش بینی نمی شود. وضعیت تمامی دوره های سه ماهه ایستگاه های قائن و نهبندان نرمال و یا دارای ترسالی یا خشکسالی ضعیف پیش بینی می شود. در دوره سه ماهه منتهی به آگوست 2015 ایستگاه قائن، ترسالی متوسطی شاهد خواهیم بود که نشان از فصل بهاری با بارش بیش از مقدار نرمال ایستگاه می باشد. برای در دوره های 6 و 9 ماهه منتهی به ماه های ژانویه تا دسامبر سال های 2017-2015 تمامی ایستگاه ها، هیچ ایستگاهی وضعیت ترسالی و خشکسالی شاخصی (متوسط به بالا) بدست نیامد. هر چند ایستگا ها در بسیاری از دوره ها با ترسالی یا خشکسالی ضعیفی مواجه خواهند شد. در دوره 12 ماهه هم تنها ایستگاه بیرجند در دوره منتهی به ژانویه 2015 با خشکسالی متوسطی روبه رو شده و در سایر دوره ها در ایستگاه ها، وضعیت نرمال یا شرایط خشکسالی و ترسالی ضعیف برقرار است. کلیدواژه‏ها: پیش بینی، روند، سری زمانی، مدل سازی.