پایش خشکسالی و ارزیابی امکان پیش بینی آن در استان اردبیل با استفاده از شاخص SPI و مدل ANFIS

نویسندگان

دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

خشکسالی به عنوان یک پدیده اقلیمی به شدت بر همه جوانب فعالیت‌های بشری تاثیر می‌گذارد. با این حال‌ مطالعات انجام شده در رابطه با این پدیده بر اساس روش‌های مناسب بسیار کم می‌باشد. بررسی ویژگی‌های خشکسالی و پیش‌بینی آن می‌تواند در کاهش خسارات حاصل از آن موثر باشد. ‌‌از این رو در این تحقیق به بررسی خشکسالی و ارزیابی امکان پیش‌بینی آن برای ایستگاه‌هایی از استان اردبیل پرداخته می‌شود. داده‌های مورد استفاده این تحقیق مقدار بارندگی به صورت ماهانه در دوره آماری 23 ساله می‌باشد. شاخص بارندگی استاندارد شده در مقیاس‌های زمانی 1، 3، 6 و 12 ماهه برای بررسی ویژگی خشکسالی و مدل سیستم استنتاج عصبی‌- ‌فازی تطبیقی برای پیش‌بینی خشکسالی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش‌ شدیدترین خشکسالی در استان اردبیل در ایستگاه شهرستان اردبیل در مقیاس زمانی 6 ماهه، در ماه دسامبر سال 2010 با مقدار شاخص 47/2- رخ داده است. در مجموع بیشترین درصد وقوع خشکسالی در ایستگاه پارس‌آباد و کمترین آن در ایستگاه خلخال مشاهده می‌شود. به جز ایستگاه پارس‌آباد در مقیاس زمانی 3 و 6 ماهه، روند خطی شاخص SPI کاهشی است، به عبارتی خشکسالی روند افزایشی دارد. بر اساس تحلیل خوشه‌ای انجام شده ایستگاه خلخال و اردبیل در هر چهار مقیاس زمانی در یک گروه قرار گرفته‌اند بنابراین ویژگی خشکسالی در آنها مشابه هم است و ایستگاه پارس‌آباد در گروه دیگر قرار دارد. نتایج حاصل از پیش‌بینی‌ شاخص با مدل انفیس نشان داد که در اکثر موارد خطای پیش‌بینی قابل توجه بوده و مدل در این پیش‌بینی کارایی قابل قبولی ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Studying drought and evaluating its prediction possibility in Ardabil province by using SPI index and ANFIS model

نویسندگان [English]

  • akbar goldust
  • Behruz Sobhani
چکیده [English]

Drought affects on all aspects of human actirities seriously as a climatic phenomenon. However, the studies related to this phenomenon based on suitable method are very few. Studying the drought features and its prediction can be effective on decreasing of resulted losses or damages. Therefore, drought and evaluation of its prediction possibility are studied for some stations of Ardabil province. The data used in this research is the rainfall value as montly during 23 years statistical duration. The standardized precipitation index in time index of 1, 3, 6, 12 monthes used for studying the drought features and adaptive neuro-fuzzy inference system model for prediction of drought. Based on the research results, the most serious drought has occurred in Ardabil province in Ardabil station during six monthes time index, in December 2010 by 2.47 index. Generally, the highest percentage of drought occurance is seen in Pars Abad station and the lowest rate is seen in Khalkhal station. Except pars abad station, the linar trend of SPI index is decreasing trend in 3 and 6 monthes. In other words, the drought increases. Based on clustering analysis, Khalkhal and Ardabil stations are located in one group in each of four time index. Therefore the drought feature is similar in them and pars abad station is located in other group. The results of prediction of index by ANFIS model indicated that the prediction errors are considerable in most of eases and the model hasnot acceptable efficiency in this prediction.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought
  • SPI index
  • Prediction
  • ANFIS
  • Ardabil Province