10
١ اﺻﻠﻲ اﺟﺰاي رﮔﺮﺳﻴﻮن روش ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻴﺰه ﺑﺎرش ﺑﻴﻨﻲ ﭘﻴﺶ1 : ﻣﻮرديﻣﻄﺎﻟﻌﻪ) ( ﺑﻮﻛﺎن ﺳﺪ ﺣﻮﺿﻪ دﻟﮕﺮم ﺗﺮﻗﻲ راﺿﻴﻪ* ﺷﺮﻳﻒ ﺻﻨﻌﺘﻲ داﻧﺸﮕﺎه ﻋﻤﺮان، داﻧﺸﻜﺪه آب، ﻋﻤﺮان ارﺷﺪ ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ داﻧﺸﺠﻮي، ﺗﺠﺮﻳﺸﻲ، ﻣﺴﻌﻮد اﺳﺘﺎد ﺻﻨﻌﺘﻲ داﻧﺸﮕﺎه زﻳﺴﺖ، ﻣﺤﻴﻂ و آب ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﮔﺮوه ﺮﻳﻒ : اﺻﻠﻲ ﻧﻮﻳﺴﻨﺪه ﺗﻠﻔﻦ6861507 - 0912 : اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ ﭘﺴﺖ[email protected] ﭼﻜﻴﺪه ﺗﻮﻟﻴﺪات ﻋﻤﺪه. ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻲ ﺧﺸﻚ ﻧﻴﻤﻪ و ﺧﺸﻚ اﻗﻠﻴﻤﻲ ﺷﺮاﻳﻂ داراي ﻋﻤﺪﺗﺎ ﻛﺸﻮر ﻏﺮﺑﻲ ﻣﻨﺎﻃﻖ. ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻲ ﺑﺎرش ﺑﻪ واﺑﺴﺘﻪ ﻣﻨﺎﻃﻖ اﻳﻦ داﻣﺪاري و ﻛﺸﺎورزي در ﻣﺤﻠﻲ ﺗﺠﺎرب اﺳﺎس ﺑﺮ ﭘﺎﻳﻴﺰه ﺑﺎرش ﻛﺸ. دارد ﻣﺆﺛﺮي ﻧﻘﺶ دﻳﻢ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻧﻘﺶ ﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻲ ﺗﺎﺑﺴﺘﺎن دراﻧﺘﻬﺎي ﻓﺼﻞ اﻳﻦ ﺑﺎرش ﺑﻴﻨﻲ ﭘﻴﺶ ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ. ﺑﺎﺷﺪ داﺷﺘﻪ ﻫﺎ ﺧﺸﻜﺴﺎﻟﻲ در ﺧﺼﻮﺻﺎ آب، ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻣﺪﻳﺮﻳﺖ در اي ﻛﻨﻨﺪه ﺑﺮرﺳﻲ ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻟﻪ اﻳﻦ در ارﺗﺒﺎط اﻳﺴﺘﮕﺎه ﻓﺼﻠﻲ ﺑﺎرﻧﺪﮔﻲ ﻫﺎي دوره ﻳﻚ در ﺑﺎراﻧﺴﺠﻲ34 دورﺑﺮد اﻗﻠﻴﻤﻲ ﻫﺎي ﺷﺎﺧﺺ و ﺳﺎﻟﻪ ﻧﻴﺰ و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻋﻨﻮان ﺑﻪ ﺳﻴﺎه درﻳﺎي و ﻣﺪﻳﺘﺮاﻧﻪ درﻳﺎي ﻓﺎرس، ﺧﻠﻴﺞ ﺳﺮخ، درﻳﺎي آب دﻣﺎي ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺗﺄﺛﻴﺮ ﺑﺮرﺳﻲ ﺑﻪ اﻳﺴﺘﮕﺎه ﻫﺮ ﺑﺮاي ﻓﺼﻠﻲ ﺑﻴﻨﻲ ﭘﻴﺶ ﻣﻌﺎدﻻت و ﺷﺪه ﭘﺮداﺧﺘﻪ اﻳﺮان ﻏﺮﺑﻲ ﺷﻤﺎل ﻫﺎي ﺑﺎرش ﺣﺮارﺗﻲ. اﺳﺖ آﻣﺪه دﺳﺖ ﻣﻌﺎدﻟﻪ در ﻛﻪ داد ﻧﺸﺎن ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﻴﻨﻲ ﭘﻴﺶ ا ﺗﻤﺎم ﭘﺎﻳﻴﺰه ﺑﺎرش ﺑﺎراﻧﺴﻨﺠﻲ ﻫﺎي ﻳﺴﺘﮕﺎه ﺷﺎﺧﺺSOI ﻳﺎNINO3.4 ﻣﻲ اﻧﺴﻮ ﻫﺎي ﺷﺎﺧﺺ ﺑﺎ ﭘﺎﻳﻴﺰه ﺑﺎرش ارﺗﺒﺎط دﻫﻨﺪه ﻧﺸﺎن ﻛﻪ ﺷﻮد ﻣﻲ دﻳﺪه دره و ﻣﻴﺸﻪ ﺑﺎﻏﭽﻪ آﺑﺎد، رﺣﻴﻢ رﺳﺘﻤﺎن، ﻗﻤﻴﺶ، ﺳﺎري ﻫﺎي اﻳﺴﺘﮕﺎه ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﻣﻌﺎدﻟﻪ در ﻋﻼوه ﺑﻪ. ﺑﺎﺷﺪ د ﺷﺪه اراﺋﻪ ﻣﻌﺎدﻻت دﻗﺖ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ. ﺷﻮد ﻣﻲ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﻴﺰ دان ﭘﻨﺒﻪ. ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻻﻧﻴﻨﺎ، ﻫﺎي ﺳﺎل ر ﺑﻪ ﻋﻼوه ﺑﺎ ﻏﺮﺑﻲ ﻣﺪﻳﺘﺮاﻧﻪ آب ﺳﻄﺢ دﻣﺎي ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻣﻴﺎن داري ﻣﻌﻨﻲ ارﺗﺒﺎط ﻛﻪ داد ﻧﺸﺎن ﻫﺎ ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﺘﺎﻳﺞ. دارد وﺟﻮد دان ﭘﻨﺒﻪ دره و ﻣﻴﺸﻪ ﺑﺎﻏﭽﻪ آﻻﺳﻘﻞ، ﻫﺎي اﻳﺴﺘﮕﺎه ﭘﺎﻳﻴﺰه ﺑﺎرش واژه ﻛﻠﻴﺪ ﻫﺎ: اﻗ ﻣﻘﻴﺎس ﺑﺰرگ ﻫﺎي ﺳﻴﮕﻨﺎل اﺻﻠﻲ، اﺟﺰاي رﮔﺮﺳﻴﻮن ﻠﻴﻤﻲ، ﻫﺎي ﺷﺎﺧﺺNINO ﺳـﻄﺢ دﻣـﺎي، آب1 - ﻣﻘﺪﻣﻪ اﻳـﻦ ﺑـﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﺎ. اﺳﺖ ﮔﺮدﻳﺪه ﺟﻬﺎن ﺧﺸﻚ ﻛﻤﺮﺑﻨﺪ در آن ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻗﺮار ﺑﺎﻋﺚ ﺣﺎره ﺟﻨﺐ ﻣﻨﻄﻘﻪ در اﻳﺮان ﺟﻐﺮاﻓﻴﺎﻳﻲ ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ ﺑـﺎ ارﺗﺒـﺎط در ﺗﻮﺟـﻪ ﻗﺎﺑـﻞ ﻧﻜﺘﻪ. ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻲ ﺑﺎرش ﺟﻬﺎﻧﻲ ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ از ﻛﻤﺘﺮ ﺑﺴﻴﺎر اﻳﺮان ﺑﺎرش ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ ﺟﻐﺮاﻓﻴﺎﻳﻲ ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ ﺑـﺎرش ﺑﺮ ﻋﻼوه اﻳﺮان. ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻲ آن ﺑﺎﻻي ﺗﻐﻴﻴﺮﭘﺬﻳﺮي ﺑﺎرش ﻛﻢ ﻣﻘﺪار از ﻧﺎﺷـﻲ ﺑـﺎﻻي ﺑﺴـﻴﺎر اﺟﺘﻤـﺎﻋﻲ اﻗﺘﺼـﺎدي، ﺗﺒﻌـﺎت ﺑﻪ ﺑﺎﺗﻮﺟﻪ1 Principal Component Analysis

Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

١

(مطالعه موردي: 1پيش بيني بارش پاييزه به روش رگرسيون اجزاي اصلي حوضه سد بوكان)

، دانشجوي كارشناسي ارشد عمران آب، دانشكده عمران، دانشگاه صنعتي شريف*راضيه ترقي دلگرم

ريفگروه مهندسي آب و محيط زيست، دانشگاه صنعتي ش استادمسعود تجريشي، :پست الكترونيكي: 0912-6861507تلفن نويسنده اصلي[email protected]

چكيده

مناطق غربي كشور عمدتا داراي شرايط اقليمي خشك و نيمه خشك مي باشد. عمده توليدات بارش پاييزه بر اساس تجارب محلي در كشاورزي و دامداري اين مناطق وابسته به بارش مي باشد.

بنابراين پيش بيني بارش اين فصل درانتهاي تابستان مي تواند نقش تعيين ت ديم نقش مؤثري دارد.كشارتباط در اين مقاله با بررسي كننده اي در مديريت منابع آب، خصوصا در خشكسالي ها داشته باشد.

و نيز ساله و شاخص هاي اقليمي دوربرد 34بارانسجي در يك دوره هايبارندگي فصلي ايستگاه بررسي تأثير تغييرات دماي آب درياي سرخ، خليج فارس، درياي مديترانه و درياي سياه به عنوان منابع حرارتي بارش هاي شمال غربي ايران پرداخته شده و معادالت پيش بيني فصلي براي هر ايستگاه به

يستگاه هاي بارانسنجيبارش پاييزه تمام ا پيش بينينتايج نشان داد كه در معادله دست آمده است.ديده مي شود كه نشان دهنده ارتباط بارش پاييزه با شاخص هاي انسو مي NINO3.4يا SOIشاخص

باشد. به عالوه در معادله مدلسازي ايستگاه هاي ساري قميش، رستمان، رحيم آباد، باغچه ميشه و دره به ر سال هاي النينا، بيشتر مي باشد.پنبه دان نيز مشاهده مي شود. همچنين دقت معادالت ارائه شده د

نتايج بررسي ها نشان داد كه ارتباط معني داري ميان تغييرات دماي سطح آب مديترانه غربي با عالوه بارش پاييزه ايستگاه هاي آالسقل، باغچه ميشه و دره پنبه دان وجود دارد.

، دمـاي سـطح NINOشاخص هاي ليمي، رگرسيون اجزاي اصلي، سيگنال هاي بزرگ مقياس اق :هاكليد واژه آب

مقدمه -1

موقعيت جغرافيايي ايران در منطقه جنب حاره باعث قرار گرفتن آن در كمربند خشك جهان گرديده است. با توجه بـه ايـن بـارش موقعيت جغرافيايي ميانگين بارش ايران بسيار كمتر از ميانگين جهاني بارش مي باشد. نكته قابـل توجـه در ارتبـاط بـا

باتوجه به تبعـات اقتصـادي، اجتمـاعي بسـيار بـاالي ناشـي از مقدار كم بارش تغييرپذيري باالي آن مي باشد.ايران عالوه بر

1 Principal Component Analysis

Page 2: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

٢

نوسانات بارش هم در دوره هاي خشك و هم در دوره هاي تر، شناخت عوامل مـؤثر در ايجـاد شـرايط مـذكور مـي توانـد وره هاي پرباران و كم باران و در نتيجه برنامه ريـزي هـاي دقيـق تـر اقتصـادي نقش قابل مالحظه اي را در پيش بيني هاي د

داشته باشد.امروزه با توجه به پيشرفت هاي اخير در زمينه مدلسازي، محققان زيادي عالوه بر درنظر گرفتن آمار هيدرولوژيكي و

قليمي را با استفاده از سيگنال هاي بزرگ هواشناسي منطقه اي در مدل هاي پيش بيني جريان، اثر تغييرات و نوسانات ا، Moradkhani&Meier (2010) ]1مقياس اقليمي، در اين مدل ها بررسي كرده اند. براي مثال مي توان به كارهاي [

]2[Xun Sun et al (2014) ، Davey et al (2014) ]3[ و Ali İhsan Martı (2014) ]4[ .اشاره كرد

Mekanik به پيش بيني بلند مدت بارش بهاره در ويكتورياي استراليا با استفاده از سيگنال هاي (2013) و همكارانو النينوي نوسانات جنوبي پرداختند. آن ها با استفاده از تكنيك شبكه عصبي و تجزيه (IOD) اقليمي اقيانوس هند دوقطبي

ويكتوريا رگرسيون چند گانه و در نواحي شرق تحليل رگرسيون چندگانه به اين نتيجه رسيدند كه در نواحي مركز و غربنيز به بررسي ارتباط بين (2013)و همكاران Yadav]. 5ويكتوريا روش شبكه عصبي نتايج بهتري را ارائه مي دهد [

و بارش زمستانه در شمال و مركز هند پرداختند. نتايج تحقيقات آنها نشان داد كه تغييرات بارش فصلي ENSOشاخص همكاران وChalery .]6بستگي دارد [ (ENSO)ي و بارش زمستانه در هند به شاخص ال نينو نوسانات جنوبي درونسال

اند. در اين مطالعه از داده هاي را روي الگوهاي بارش باربادوس مطالعه كرده NAO) تأثير نوسان اطلس شمالي 2006(استفاده شده است. نتايج تحقيق آنها نشان 2004تا 1950ي بارش ايستگاه هاي ساحلي جنوب شرق باربادوس در دوره آمار

.]7[ تأثير مهمي در تغييرات بارش ماهانه منطقه در طول دوره هاي النينو و النينا دارد NAOداد كه و SOIدر سال هاي گذشته تحقيقات ارزشمندي در مورد بررسي ارتباط سيگنال هاي بزرگ مقياس اقليمي نظير

NAO مناطق مختلف كشور انجام شده است كه از آن جمله مي توان به تحقيقات انجام شده توسط زهرايي با بارش در]، عاشوري و 11) [1390]، نيكزاد و همكاران (10) [1393]، رويگر و گليان (9[ )1383(]، اقدامي8[ )2004(وكارآموز ] اشاره كرد.12) [2008همكاران (

براي بررسي همبستگي و تبيين ارتباط بين دماي EOF4و PCA2 ،CCA3نند اخيرا از روش هاي گوناگون آماري ماسطح پهنه هاي آبي و بارش استفاده شده است. اين روش ها به ويژه در مناطق وسيع جغرافيايي كه داراي داده هاي چند

عمول براي كاهش حجم دهه اي (يا بيش از يك قرن) مي باشند، كاربرد بسياري دارند. در اين مناطق روش هاي آماري مآن است كه با حذف PCAداده ها و تجزيه و تحليل آنها، از توانايي كافي برخوردار نيست. يكي از مزيت هاي روش

توانايي آن را دارد PCAبراي مثال، .]3داده هاي مشابه، سري هاي زماني موجود را به ميزان چشم گيري كاهش مي دهد[سري) جديد تبديل كند. اين سري داده 4را به شمار اندكي از سري داده هاي مستقل (مثال سري داده به هم وابسته 100كه

در اين هاي جديد، ضمن استقالل آماري از يكديگر، درصد زيادي از كل واريانس داده هاي اوليه را تعريف مي كنند. .]13 , 3[ استفاده شده است )هاي اصلي آناليز مؤلفه( PCAاز روش مطالعهرا براي استخراج مولفه هاي اصلي و كاهش حجم داده هاي دماي PCA) روش 1384ظم السادات و همكاران (نا

]، ناظم 15) [2009محققين ديگري از جمله بهرنگي و همكاران ( .]14[ سطح آب خليج فارش مورد استفاده قرار دادند مطالعات اقليمي مورد استفاده قرار داده اند. ] نيز روش هاي آماري ياد شده را در16) [1382السادات و همكاران (

Principal Component Analysis ٢ Canonical Correlation Analysis ٣ Empirical Orthogonal Function ٤

Page 3: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

٣

ها در پيش بيني جريان رودخانه است كه از سال مدل هاي تجربي رگرسيوني، يكي از روش هاي كاربرديبا استفاده از معادالت 5كشورهاي پيشرفته مورد استفاده بوده است. براي مثال، مركز ملي آب و اقليم اياالت متحده آمريكا

ني خطي و با در نظر گرفتن متغيرهاي آب معادل برف، رواناب پيشين، باران و متوسط فصلي شاخص هاي اقليمي رگرسيوتوانند تمام رگرسيوني نميمدل هاي ]. الزم به ذكر است 10كند[به عنوان متغيرهاي مستقل، حجم جريان را پيش بيني مينشان دهند و همچنين داراي محدوديت نيازمندي به داده هاي ، دشرايط و پروسه هاي فيزيكي كه رواناب را ايجاد مي كنن

گي استفاده و دقت باالي معادالت پيش بيني طوالني مدت تاريخي هستند، اما به دليل داشتن ويژگي هايي از جمله ساد هنوز مورد استفاده قرار مي گيرند.

و سيگنال بارش رگرفتن متغيرهاي هواشناختيدر اين مطالعه با استفاده از روش مدل سازي رگرسيون و با در نظبارش پاييزه در محل ايستگاه هاي بارانسنجي و همچنين دماي سطح آب پهنه هاي آبي مجاور هاي بزرگ مقياس اقليمي

، ENSOدر مدلسازي وارد خواهند شد شامل داده هاي زميني كه در اين تحقيقحوضه سد بوكان پيش بيني شده است. SOI ،MEI ،BEST ،ONIنوسانات اطلس شمالي ، NAO شاخص هاي ،NINO نوسان دهه اي اقيانوس آرام يا ،

PDO شاخص ،WHWPشاخص ،NOI ،TSA ،TNA ،PNA ،WP وAO .شايان ذكر است يكي از مي باشند مي تواند بسيار زياد ضعف هاي مدل هاي رگرسيوني چند متغيره رايج اين است كه تعداد متغيرهاي مستقل ورودي مدل

باشد. برخي از اين متغيرها تاحدي با يكديگر همبستگي دارند. درنظر گرفتن متغيرهاي همبسته در معادالت رگرسيوني، هاي مدل كاهد. براي رفع مشكالت و ضعفموجب تأكيد بيش از حد روي آنها شده و در نتيجه از دقت پيش بيني مي

"اجزاي اصلي"ز روش رگرسيون چند متغيره متبني بر هاي رگرسيوني رايج، در نظر است كه در اين مطالعه ا(Principal Components Regression) .براي مدل پيش بيني تدوين شود

مواد و روشها -2 منطقه مورد مطالعه -2-1

درجه عرض 46دقيقه و 32سد بوكان در حوضه آبريز زرينه رود در شمال غرب كشور، در مختصات جغرافيايي زيرحوضه جيغاتوچاي، سقزچاي و 4ر دارد.اين حوضه به لحاظ مشخصه هاي توپوگرافي و هيدرولوژي از شمالي قرا

ساروق چاي و خرخره چاي تقسيم شده است كه جريان خروجي از آن ها وارد مخزن سد بوكان مي شود كه مشخصات آمده است. 1ها در شكلو تقسيمات آن 1آنها جدول

وضه سد بوكانزيرحوضه هاي اصلي ح - 1جدول

نام زير حوضه مساحت (كيلومتر مربع)

2403.7 ساروق چاي

1967.8 خرخره چاي

1433.7 جيغاتو چاي

1191.5 سقزچاي

5 . National Watetr and Climate Center (NWCC)

Page 4: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

٤

موقعيت زيرحوضه هاي منطقه مطالعاتي -1شكل

چارچوب مدل پيش بيني بارش - 2-2انجام شده است. متغيرهاي مستقل به ساله و در محل ايستگاه هاي بارانسجي34پيش بيني بارندگي در يك دوره

ماه پيش از آغاز زمان پيش بيني در نظر گرفته شده اند و در نهايت براي هر فصل يك معادله 12صورت ماهانه تا رگرسيوني در محل ايستگاه هاي بارانسنجي ارائه شده است.

خب در حوضه را با شاخص هاي اقليمي در اين بخش در ابتدا، همبستگي بارش فصلي در ايستگاه هاي بارانسنجي منتايستگاه بارانسنجي با شاخص ها به صورت ماهانه 13بررسي مي كنيم. همبستگي ميان بارش فصلي ايستگاه ها در ذكرشده

ماه قبل از آغاز فصل بررسي شده است (با تاخير يك ماه). به عالوه ارتباط دماي سطح آب درياي سرخ، درياي سياه، 12و

Page 5: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

٥

رس و درياي مديترانه نيز به دليل اهميت سامانه هاي بارش زاي سوداني و مديترانه اي در بارش هاي حوضه و نيز خليج فاتأثير احتمالي دماي سطح آب اين نواحي در انتقال رطوبت بررسي شده است. در ادامه با مشخص شدن پارامترهاي مؤثر

ارائه شده ت رگرسيوني جهت پيش بيني بارش فصلي در پاييزدر بارش فصلي در محل ايستگاه هاي بارانسنجي، معادال است.

اطالعات بارانسنجي - 3- 2

به منظور شناخت نحوه تغييرات بارش در ايستگاه هاي بارانسجي واقع در حوضه آبريز سد بوكان، از ميان مجموع مناسب بوده، شناسايي و انتخاب ايستگاه هاي بارانسجي موجود در حوضه، ايستگاه هايي كه داراي طول دوره آماري

شده است. ارائه مشخصات اين ايستگاه ها 2جدول شدند. اين ايستگاه ها، در سطح حوضه پراكندگي مناسب دارند. در در نظر گرفته شده براي اين طول دوره آمارياطالعات ايستگاه ها از سازمان مديريت منابع آب ايران تهيه شده است.

مي باشد. 92- 91تا سال 59-58ايستگاه ها از سال

همشخصات ايستگاه هاي بارانسنجي در نظر گرفته شد - 2جدول

طول جغرافيايي عرض جغرافيايي ارتفاع رديف كد ايستگاه نام ايستگاه نوع ايستگاه

درجه دقيقه درجه دقيقه متر

1 015-33 پل آنيان خيرسنجيتب 46 25 36 12 1451

2 042-33 رستمان تبخيرسنجي 46 30 36 7 1610

3 007-33 قباغلو تبخيرسنجي 46 10 36 10 1593

4 023-33 ساري قميش تبخيرسنجي 46 29 36 28 1374

5 049-33 آالسقل تبخيرسنجي 47 2 36 29 1712

6 009-33 پل سقز بارانسنجي 46 16 36 13 1488

7 011-33 دره پنبه دان بارانسنجي 46 19 36 16 1479

8 308-33 قزل قبر بارانسنجي 46 39 36 34 1957

9 018-33 باغچه ميشه بارانسنجي 46 45 36 28 1909

10 020-33 رحيم آباد بارانسنجي 46 42 36 19 1833

11 021-33 صفاخانه بارانسنجي 46 41 36 26 1640

12 058-33 صائين دژ بارانسنجي 46 33 36 40 1348

13 027-33 چوبلوچه بارانسنجي 46 24 36 52 1362

سيگنال هاي اقليمي -4- 2

سيگنال هاي اقليمي شاخص هايي جهت نشان دادن نوسانات پديده هاي اقليمي و كمي كردن شدت آن ها مي باشند.به منظور NAOو ENSO, PDOي نظير در سال هاي اخير در بسياري از مناطق دنيا استفاده از سيگنال هاي اقليمي جهان

اطالعات ماهانه شاخص هاي ذكرشده از طريق بررسي نوسانات و پيش بيني بارش از استقبال خوبي برخوردار شده است.تهيه Http:\\esrl.noaa.govجوي -و پايگاه بين المللي علوم اقيانوسي Http:\\jisao.washington.eduوبسايت

شده است.

فصلي و دماي سطح آب ارتباط بارش -5- 2

به عالوه، جهت مشخص شدن ارتباط تغييرات دماي سطح آب درياي سرخ و خليج فارس به عنوان منابع حرارتي

Page 6: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

٦

شكل و دماي سطح آب در محدوده هاي مشخص شده ( بارش پاييزهسيستم هاي بارانزاي سوداني، ضريب همبستگي ميان درجه در درياي سرخ و خليج 2درجه در2ح آب به صورت شبكه هاي در اين درياها محاسبه شد. اطالعات دماي سط )2

فارس نيز استخراج شده و تفاوتي در روند تغييرات دمايي در اين شبكه ها با تغييرات دمايي در محدوده هاي مشخص شده آب در مشاهده نشد. از اين رو اطالعات دماي سطح آب محدوده مورد نظر، به عنوان تغييرات دماي سطح 2شكلدر

درياي سرخ و خليج فارس در نظر گرفته شده است.

محدوده هاي در نظر گرفته شده در درياي سرخ و خليج فارس جهت بررسي تغييرات دماي - 2شكل

سطح آب

هاي ورود متغيرها به مدل رگرسيون روش -6- 2

، روش (Remove)، روش حذف (Step wise)، روش گام به گام (enter)اين روش ها شامل روش وارد كردن و روش انتخاب رو به جلوي متغيرهاي مستقل (Backward Elimination)حذف رو به عقب متغير هاي مستقل

(Forward Selection) د:مي باشد كه هريك در ذيل به اختصار توضيح داده مي شو در تعيين "ك مرحلهي": رويكردي در انتخاب متغيرها است كه در آن كليه متغير هاي وارد شده در Enter روش

رگرسيون مورد استفاده قرار مي گيرند.شوند و اگر نقش معني : در اين روش متغيرهاي مستقل يكي يكي به معادله رگرسيون اضافه ميStep wiseروش

شوند. معموالً هنگامي از اين روش استفاده مي شود كه محقق داراي از آن حذف مي، داري در رگرسيون نداشته باشند چارچوب نظري باشد. يك

: رويكردي در انتخاب متغيرها است كه در آن كليه متغير ها وارد شده در يك مرحله حذف مي Removeروش شوند.

: روشي در انتخاب متغيرها مي باشد كه درآن ابتدا تمامي متغير هاي مستقل به Backward Eliminationروش كه معيارهاي الزم جهت باقي ماندن در مدل (متغيرهايي كه ضريب معادله رگرسيون وارد مي شوند و سپس در صورتي

همبستگي پايين تري با متغير وابسته دارند اولين گزينه حذف از معادله هستند) را نداشته باشند، تك تك حذف مي شوند. ارهاي الزم روشي در انتخاب متغيرهاي مستقل كه در آن تنها متغيرهايي كه از معيForward Selection : روش

Page 7: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

٧

جهت ورود به معادله رگرسيون (متغيرهاي مستقل با ضريب همبستگي مثبت يا منفي باالتر اولين گزينه جهت ورود به شوند.باشند) برخوردارند وارد مدل ميمعادله مي

كنترل صحت مدل -7- 2

كلي هر چه مقدار واقعي پس از برآورد معادله خط رگرسيوني الزم است ميزان اعتماد به آن نيز محاسبه شود. به طوربيني داللت دارد. به منظور ارزيابي درستي بيشتر مدل پيش» صحت«تر باشد، بر سري به مقدار پيش بيني شدة آن نزديك

هاكه در اين مطالعه مورد تعدادي از اين شاخص 3جدولنمود. در توان از شاخص هاي آماري متنوعي استفادهمدل مي آورده شده است. اند،استفاده قرار گرفته

شاخصه هاي آماري صحت سنجي - 3جدول

كه در معادالت فوق:

باشد.تعداد مشاهدات مي = متغير برآورد شده و = متغير مشاهده شده، =

نتايج -8- 2

3در ادامه در شكل شده است. آورده 4معادالت پيش بيني بارش پاييزه در محل ايستگاه هاي بارانسنجي در جدولمقادير شاخص هاي صحت سنجي درصد ميانگين مربع خطا به تفكيك سال هاي ال نينو، النينا و خنثي آورده شده است.

آورده شده است. 5 بارش نيز در جدول

Page 8: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

٨

معادالت پيش بيني بارش پاييزه در محل ايستگاه هاي بارانسنجي - 4جدول

Page 9: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

٩

0

20

40

60

80

100

120

140

160

خطاربع

ن مانگي

د ميدرص

سال هاي خنثيسال هاي النيناسال هاي ال نينو

سازي بارش پاييزه با تفكيك سال هاي ال نينو، النينا و خنثي درصد ميانگين مربع خطا در مدل –3شكل

مقادير شاخص هاي صحت سنجي بارش پاييزه - 5جدول

صحت سنجي كاليبراسيون صحت سنجي كاليبراسيون صحت سنجي كاليبراسيون صحت سنجي كاليبراسيون0.55 0.79 0.7 0.63 0.49 0.67 0.57 0.46 0.19 آالسقل0.15 0.59 1.11 0.35 1.24 0.49 0.93 0.37 0.19 باغچه ميشه 0.38 0.55 0.86 0.31 0.73 0.46 0.69 0.38 0.18 چوبلوچه0.50 0.71 0.77 0.51 0.59 0.61 0.62 0.43 0.18 دره پنبه دان 0.58 1.01 0.69 1.02 0.46 0.91 0.54 0.54 0.18 قبقبلو0.33 0.46 0.93 0.31 0.86 0.49 0.75 0.41 0.19 قزل قبر 0.64 0.84 0.61 0.7 0.37 0.75 0.5 0.43 0.18 پل آنيان 0.45 0.82 0.84 0.67 0.71 0.68 0.72 0.15 0.19 رحيم آباد 0.73 0.47 0.55 0.22 0.31 0.36 0.44 0.38 0.19 صائين دژ 0.53 0.75 0.76 0.56 0.58 0.68 0.6 0.33 0.19 صفاخانه0.30 0.88 0.92 0.77 0.85 0.74 0.74 0.4 0.19 ساري قميش0.32 0.67 0.95 0.45 0.9 0.57 0.77 0.19 0.23 پل سقز 0.45 0.71 0.81 0.54 0.67 0.62 0.66 0.37 0.19 ميانگين

R SquareSEMADMSERMSE بارش پاييزه

گيري بندي و نتيجهجمع -3وده اند. درصد تغييرات بارش پاييز را پيش بيني نم 45همانطور كه در جداول باال مشخص است، معادالت ارائه شده

همچنين دقت مدل سازي بارش پاييزه در ايستگاه صائين دژ، از سايرين باالتر مي باشد. كه اين امر به علت همبستگي باالي ذكر نمود. (0.67-)ماه آگوست و ژوئن با بارش پاييزه ايستگاه صائين دژ SOIشاخص

، تأثير ديگر شاخص هاي اقليمي NAOو PDO ،ENSOسعي شده عالوه بر در نظر گرفتن پديده هاي مقالهدر اين كه در مطالعات قبلي در اين منطقه در نظر گرفته نشده، همچنين تأثير تغييرات دماي سطح آب منابع حرارتي مؤثر در بارش فصلي حوضه بوكان، مورد بررسي قرار گيرد. نتايج بررسي ها نشان داد كه ارتباط معني داري ميان تغييرات دماي سطح آب

ديترانه غربي با بارش پاييزه ايستگاه هاي آالسقل، باغچه ميشه و دره پنبه دان وجود دارد.م

مراجع -4[1] Moradkhani, H., Meier, M., "Long-Lead Water Supply Forecast using Large-scale Climate

Predictors and Independent Component Analysis", J. of Hydrologic Engineering,15(10) [2] Xun.Suna,M.Thyerb, B. Renarda, M.Lang (2٠١۴). "A general regional frequency analysis

framework for quantifying local-scale climate effects: A case study of ENSO effects on Southeast Queensland rainfall", Journal of Hydrology Volume 512, 6 May 2014, Pages 53–68.

Page 10: Xun Sun et al (2014) [2 - ewrc.sharif.irewrc.sharif.ir/wp-content/uploads/2015/09/taraghi-1-95.pdf · ٣ رد ﺎﻫ لﺎﺳ زا ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪﻧﺎﺧدور نﺎﻳﺮﺟ

١٠

[3] M.K. Davey a,b, A. Brookshaw a, S. Ineson a (2٠١٣). " On the relationship between ENSO patterns and winter precipitation over North and Central India", Climate Risk Management 1 (2014) 5–24.

[4] Ali Ihsan Martı.2013. “ENSO Effect on Black Sea Precipitation”. Global and Planetary Change 107 (2013) 50 – 58.

[5] F. Mekanika , M. A. Imteaz (2٠١٣). " Analysing lagged ENSO and IOD as potential predictors for long-term rainfall forecasting using multiple regression modelling", International Congress on Modelling and Simulation, Australia, December 2013

[6] R.K. Yadava, D.A. Ramua, A.P. Dimrib (2٠١٣). " On the relationship between ENSO patterns and winter precipitation over North and Central India", Global and Plane tary Chang e 107 (2013) 50 – 58

[7] Charleri, J., Nurse, L. & Whttehall, K., 2006, Short Communication Exploring the Relationship between the North Atlantic Oscillation and Rainfall Patterns in Barbados, Int. J. Climatol. 26: pp. 819-827.

[8] Zahraie, B., and Karamouz, (2004), "Seasonal Precipitation Prediction Using Large Scale Climate Signals", Proceedings of EWRI-2004 Conference, Salt lake City, USA.

، پايان نامه كارشناسي ارشد رشته "تأثير سيگنال هاي بر بارش و رواناب حوضه ي آبريز كارون و دز"اقدامي،س.؛ ]9[ 1383، مديريت منابع آب (مهندسي عمران)، دانشگاه تهران

بررسي ارتباط شاخص هاي بزرگ مقياس اقليمي و ميزان بارش ماهانه و آبدهي "گليان، سعيد؛ رويگر، حسين؛ ]10[ .1393، 8، هشتمين كنگره ملي مهندسي عمران، اهواز، "متوسط ماهانه حوضه سد گلستان

گ مقياس و دماي سطوح ارزيابي سيگنالهاي بزر "نيكزاد، مهدي؛ بهبهاني، سيد محمودرضا؛ رحيمي خوب، علي؛ ]11[دومين ، "بيني خشكسالي توسط شبكه عصبي مصنوعي در استان خوزستان فارس و درياي سرخ در پيش آبي خليج

.1390، 9، كنفرانس ملي پژوهشهاي كاربردي منابع آب ايران

[12] Ashouri, H., A. Abrishamchi, H., Moradkhani, and M. Tajrishy (2008). "Assessment of Interannual and Interdecadal Climate Variability Effects on Water Supply in Zayandehrood River Basin, Iran", The First International Conference on Water Resources and Climate Change, Sultanate of Oman.

[13] http://en.wikipedia.org/wiki/Principal_component_analysis

رگرسـيون از اسـتفاده بـا فـارس خلـيج آب سطح دماي بيني پيش ، 1384 ،.ا شيرواني و. ج. م. س السادات ناظم ]14[ ،) 1384 پـاييز ( 3 شـماره -1. نهم، سال طبيعي، منابع و كشاورزي فنون و علوم مجله اصلي، مولفه تحليل و چندگانه 10 صص

[15] Behrangi, A., Kuo-lin H., Bisher I.,Sorooshian S., Huffman G. J., Kuligowski R.J., ٢٠٠٩, ERSIANN-MSA: A Precipitation Estimation Method from Satellite-Based Multispectral Analysis, Journal of Hydrometeorology, Vol. ١٠, PP. ١۴١۴-١۴٢٩.

و كهگيلويـه و بوشهر، فارس هاي استان بارندگي بندي پهنه ، 1382س، امين و. ب بيگي ،.ج. م. س السادات ناظم ]16[ 1 شـماره هفـتم، سـال طبيعي، و منابع كشاورزي فنون و علوم مجله اصلي، مولفه روش تحليل از استفاده با بويراحمد

71-61.صص ،) 1382 بهار(