بررسی و مدل سازی سری های زمانی دمای زنجان(2005 – 1956 )

نویسنده

کارشناسی ارشد اقلیم شناسی از دانشگاه زنجان

چکیده

چکیده روش های آماری یکی از ابزار های مفید برای تحلیل و بررسی رفتار عناصر اقلیمی به شمار می رود،علاوه بر این ،این روش ها امکان مدل سازی و آینده نگری رفتار عنصر مورد نظر را با دقت بالایی فراهم می سازند. در این مقاله رفتار سری زمانی دمای سالانه زنجان طی دوره آماری 2005-1956 بررسی شده است. در این راستا براساس خودهمبستگی نگار، ضریب همبستگی و روش های اسپیرمن و مان – کندال وجود روند در داده ها مشخص شد. میزان روند سالانه براساس کمترین مربعات خطا 04/0- درجه سانتی گراد برآورد شده و براساس معادله خط رگرسیون جهت مدل سازی روند به دست آمده است. براساس تحلیل طیفی همسازهای معنادار دما از طریق دوره نگار و مرز معناداری 95 درصد استخراج و چرخه های 55 ساله که بیانگر روند بوده و نیز چرخه های 7/2 ساله و 3/2 ساله در دمای زنجان مشاهده شد. بهره گرفته شده است. دو مدل اولیه به دست آمد.یکی ARIMA برای آینده نگری دمای سالانه زنجان از مدل سازی باتوجه به آزمون مانده ها و نیز براساس معیار آکائیک مدل .ARIMA(1,1,2) و دیگری ARIMA(0,1,1)مدل مناسب تشخیص داده شد.بر اساس این مدل پیش بینی دما برای 20 سال آینده انجام گردید.علاوه بر ARIMA(1,1,2) علاوه بر این بررسی ها،مدل زنجیره مارکوف بر روی دمای ماهانه زنجان طی دوره آماری 2005- 1956 اعمال شد.داده های دمای ماهانه از مدل زنجیره مارکوف دو حالته پیروی می کنند و بر اساس این مدل احتمال وقوع ماه گرم در زنجان 1607/0 و احتمال وقوع ماه سرد 8393/0 و دوره بازگشت ماه گرم حدود 6 ماه و دوره بازگشت ماه سرد حدود یک ماه می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating and Modeling of Time Series of Zanjan Temperature (1956 – 2005)

نویسنده [English]

  • Soheila shirmohammadi
چکیده [English]

Abstract
Statistical methods are one of the useful tools for climatic elements and their behaviors analysis, as well as, modeling and predicting them subtly.
In this paper the behavior of time series of annual temperature of zanjan during 1956-2005 have been studied. So, based on autocorrelation, correlation coefficient, and Spearman and Mann - Kendall ways, the data trend was determined. The amount of the annual trend based on the least error squares have been estimated about -0.04◦C, and based on line equation of regression the direction of the modeling of the trend has been shown. Based on spectrum analysis the significant harmonics of temperature through 95 percent of Interval Confidence have been examined. The cycles of 55 year that reflect trend and the cycles of 2.3 - 2.7 years has been shown in temperature of Zanjan.
To predicate annual temperature of Zanjan, ARIMA modeling has been used. Two initial models, ARIMA (0, 1, 1) and ARIMA (1, 1, 2) have been chosen. With regard to residue testing, as well as AIC criteria Model, the ARIMA (1, 1, 2), was found suitable. According to this model the temperature has been predicted for next 20 years. More over Markov chain model were applied on monthly temperature of Zanjan during 1956-2005.
Monthly temperature data have followed the two- state Markov chain, so the probability occurrence of a warm month at Zanjan is 0.1607 and probability occurrence of cold months is 0.8393. The return period of warm months is about 6 months and return period of cold months is about one month.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Key words: Time Series
  • Harmonic
  • Markov chain
  • ARIMA Model
  • Zanjan Temperature