(شكل 4-5): منابع رطوبت بارندگی‌های ایران در فصل تابستان (اقتباس از علیجانی،1381)…………………………………… 47
(شکل 4-6): موقعیت ایستگاه های باران سنجی مورد استفاده نسبت به چهار حوضه مورد بررسی…………………………………….. 48
(شکل 4-7): برازش تابع توزیع گاما بر روی داده ای بارش فصل بهار حوضه آبریز کرج…………………………………………… 49
(شکل 4-8): برازش تابع توزیع گاما بر روی داده ای بارش فصل بهار حوضه آبریز لتیان…………………………………………. 49
شکل (4-9): گستره محدوده 45 گانه جغرافیایی که اطلاعات جوی در 34 زون آن در تحلیلهای آماری استفاده شده است……………………. 55
(شکل 4-10) مقادیر بیشینه MI پارامتر ارتفاع معادل فشار در سطح 300 میلی بار و SPI حوضه آبریز لتیان برای سناریو زمستان به تفکیک هر زون    56
(شکل4-11) – مقادیر بیشینه MI پارامتر ارتفاع معادل فشار در سطح 300 میلی بار و SPI حوضه آبریز ماملو برای سناریو زمستان به تفکیک هر زون   56
(شکل 4-12) – مقادیر بیشینه MI پارامتر ارتفاع معادل فشار در سطح 300 میلی بار و SPI حوضه آبریز لار برای سناریو زمستان به تفکیک هر زون 57
(شکل 4-13) – مقادیر بیشینه MI پارامتر ارتفاع معادل فشار در سطح 850 میلی بار و SPI حوضه آبریزکرج برای سناریو زمستان+بهار به تفکیک هر زون……………………………………………… 57
(شکل 4-14) – مقادیر بیشینه MI پارامتر ارتفاع معادل فشار در سطح 850 میلی بار و SPI حوضه آبریز طالقان برای سناریو زمستان+بهار به تفکیک هر زون…………………………………………… 57
(شکل4-15)، نمودار گردشی فرایند استنتاج فازی مورد استفاده 62
(شکل 4-16) توابع عضویت الف) ورودی و ب) خروجی مدل استنتاج فازی حوضه آبریز سد لار ………………………………………… 63
(شکل 4-17) توابع عضویت الف) ورودی و ب) خروجی مدل استنتاج فازی حوضه آبریز سد لتیان………………………………….. 63
(شکل 4-18) توابع عضویت الف) ورودی و ب) خروجی مدل استنتاج فازی حوضه آبریز سد ماملو………………………………….. 63
(شکل 4-19) توابع عضویت الف) ورودی و ب) خروجی مدل استنتاج فازی حوضه آبریز سد طالقان ………………………………… 64
(شکل 4-20) توابع عضویت الف) ورودی و ب) خروجی مدل استنتاج فازی حوضه آبریز سد کرج……………………………………. 64
(شکل 4-21) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دسته اطلاعات آموزش ی برای حوضه آبریز لار برای21 سال………………….. 66
(شکل 4-22) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دردسته اطلاعات صحت سنجی برای حوضه آبریز لار برای10 سال……………….. 66
(شکل 4-23) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دسته اطلاعات آموزش ی برای حوضه آبریز کرج برای21 سال…………………. 67
(شکل 4-24) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دردسته اطلاعات صحت سنجی برای حوضه آبریز کرج برای10 سال………………. 67
(شکل 4-25) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دسته اطلاعات آموزش ی برای حوضه آبریز طالقان برای21 سال………………. 67
(شکل 4-26) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دردسته اطلاعات صحت سنجی برای حوضه آبریز طالقان برای10 سال……………. 68
(شکل 4-27) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دسته اطلاعات آموزش ی برای حوضه آبریز ماملو برای21 سال……………….. 68
(شکل 4-28) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دردسته اطلاعات صحت سنجی برای حوضه آبریز ماملو برای10 سال…………….. 68
(شکل 4-29) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دسته اطلاعات آموزش ی برای حوضه آبریز لتیان برای21 سال……………….. 69
(شکل 4-30) سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی SPI دردسته اطلاعات صحت سنجی برای حوضه آبریز لتیان برای10 سال…………….. 69
(شکل 4-31) نتایج آماری مدل پیش بینی SPI حوضه آبریزسد کرج، الف- مرحله آموزش ، ب- مرحله صحت سنجی……………………….. 69
(شکل 4-32) نتایج آماری مدل پیش بینی SPI حوضه آبریزسد طالقان، الف- مرحله آموزش ، ب- مرحله صحت سنجی……………………….. 70
(شکل 4-33) نتایج آماری مدل پیش بینی SPI حوضه آبریزسد ماملو، الف- مرحله آموزش ، ب- مرحله صحت سنجی……………………….. 70
(شکل 4-34) نتایج آماری مدل پیش بینی SPI حوضه آبریزسد لتیان، الف- مرحله آموزش ، ب- مرحله صحت سنجی……………………….. 70
(شکل 4-35) نتایج آماری مدل پیش بینی SPI حوضه آبریزسد لار، الف- مرحله آموزش ، ب- مرحله صحت سنجی……………………….. 71
(شکل 4-36) نتایج آماری مدل پیش بینی SPI حوضه آبریزسد لتیان با MI کمتر الف- مرحله آموزش ، ب- مرحله صحت سنجی……………… 71
(شکل 4-37) نتایج آماری مدل پیش بینی SPI حوضه آبریزسد کرج با MI کمتر الف- مرحله آموزش ، ب- مرحله صحت سنجی……………… 71
(شکل 4-38)، سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی دو دسته اطلاعات آموزش و صحت سنجی بر اساس کلاس SPI در فاصله سالهای 1355 تا 1385، برای حوضه آبریز لار (مقدار 1 معرف ترسالی، 0 معرف میانه و -1 معرف خشکسالی) 73
(شکل 4-39)، سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی دو دسته اطلاعات آموزش و صحت سنجی بر اساس کلاس SPI در فاصله سالهای 1355 تا 1385، برای حوضه آبریز لتیان (مقدار 1 معرف ترسالی، 0 معرف میانه و -1 معرف خشکسالی) 73
(شکل 4-40)، سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی دو دسته اطلاعات آموزش و صحت سنجی بر اساس کلاس SPI در فاصله سالهای 1355 تا 1385، برای حوضه آبریز ماملو (مقدار 1 معرف ترسالی، 0 معرف میانه و -1 معرف خشکسالی) 73
(شکل 4-41)، سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی دو دسته اطلاعات آموزش و صحت سنجی بر اساس کلاس SPI در فاصله سالهای 1355 تا 1385، برای حوضه آبریز طالقان (مقدار 1 معرف ترسالی، 0 معرف میانه و -1 معرف خشکسالی)    73
(شکل 4-42)، سری زمانی مقادیر مشاهداتی و محاسباتی دو دسته اطلاعات آموزش و صحت سنجی بر اساس کلاس SPI در فاصله سالهای 1355 تا 1385، برای حوضه آبریز کرج (مقدار 1 معرف ترسالی، 0 معرف میانه و -1 معرف خشکسالی) 74

 
 
چکیده
تشخیص الگوی وقوع خشکسالی و پایش آن در تعیین رویکرد بهینه به‌ مدیریت منابع آب بویژه در خصوص منابع تامین کننده آب کلان شهرهایی که از منظر اقلیمی در معرض وقوع حوادث خشکسالی واقعند، اهمیت دارد. در این میان، شهر تهران با بهره‌گیری از پنج حوضه آبریز و سدهای مربوطه (امیرکبیر، لار، لتیان، طالقان و ماملو) در معرض خشکسالی و لطمات آن واقع است. در این مقاله با بهره گرفتن از اطلاعات جوی در محدوده جغرافیایی [˚0، ˚60] شمالی و [˚0، ˚90] شرقی (با دقت 10×10 درجه) و شامل اطلاعات ماهانه دما و ارتفاع معادل فشار از سال 1948 تا 2008 میلادی در سطوح 1000، 850، 700، 500 و 300 میلی بار به پیش‌بینی میان مدت خشکسالی هواشناسی (با زمان پیش‌دید 5/2 و 5/4 ماه) با بهره گرفتن از نمایه بارش استاندارد شده (SPI) در بارش فصول زمستان، بهار، پاییز و مجموع فصول زمستان و بهار، پاییز و زمستان، پاییزو زمستان و بهار پرداخته شده است. در این تحقیق پس از شناسایی نقطه-پارامترهای جوی موثر بر الگوی بارش در مناطق مورد نظر و با بهره گرفتن از معیار آماری مناسب، به توسعه یک سیستم استنتاج فازی به منظور پیش‌بینی شاخص (SPI) پرداخته شده است. پارامترهای منتخب در این تحقیق، ارتفاع معادل فشار ثبت شده جو در دو سطح 850 و 300 میلی بار است. نتایج گویای کارایی مناسب این تخمینگر در پیش‌بینی خشکسالی هواشناسی با دقت مناسب مکانی بوده و در نهایت با بهره گرفتن از شاخص‌های آماری مناسب کارایی این رویکرد کمی شده است.

کلمات کلیدی:
پیش‌بینی خشکسالی، نمایه استاندارد شده بارش، سیستم استنتاج فازی، خشکسالی هواشناسی


 
 
 
 
 
 
 
 
 
فصل اول:
کلیات تحقیق
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

این مطلب را هم بخوانید :

 
 
1-1 مقدمه
تغییر در الگوی بارش و تغییرات زمانی وتوزیع فصلی بارش تاثیرات اقتصادی واجتماعی زیادی بر كشور ما كه عمدتا دارای اقلیم خشك ونیمه خشك است, دارد. مطالعه و بررسی تغییرات آب و هوایی و شناخت رفتار متغیرهای مختلف هواشناسی مثل بارش، دمای هوا و فشار بخصوص در مناطقی که با تنوع آب و هوایی گوناگون و وقوع دوره های خشک و تر شدید مواجه هستند، اهمیت زیادی دارد. بحث پیش بینی متغیرهای مختلف هواشناسی بویژه در کشورهایی که تاحدی با خشکسالی مواجه هستند و یا در آستانه خشکسالی قرار دارند بسیار مهم و حائز اهمیت است. از طرف دیگر در مناطقی که دارای ترسالی های متعدد و شرایط سیلابی نیز هستند این پیش بینی ها مفید و دارای ارزش خاصی خواهد بود. یکی از مهمترین اطلاعات مورد نیاز برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آبی، شناخت رفتار متغیرهای آب و هوایی جهت پیش بینی کوتاه مدت یا دراز مدت متغیرهای هیدرولوژیکی می باشد. در برخی موارد این
پیش بینی ها در باز ه های زمانی کوتاه مدت صورت می گیرد که به نوبه خود برای تصمیم گیری های کوتاه مدت مورد استفاده قرار می گیرند. اما گاهی این پیش بینی ها در بازه های زمانی دراز مدت مانند ماهانه و یا فصلی صورت می گیرند که اهمیت زیادی برای برنامه ریزی های فصلی و سالانه مدیریت منابع آب در بسیاری از حوزه های آبریز کشور که متکی به منابع آب سطحی هستند، دارد.
1-2 بیان مسأله اساسی تحقیق :
یكی از جدی‌ترین چالش‌های پیشرو در دهه اخیر در دسترس بودن منابع آب و تأثیرات اقلیمی بر روند بارش و خشكسالی است. از عمده موانع در تخصیص و اولویت بندی منابع آبی، عدم اطلاع و پیش‌بینی معتبر در زمان مناسب می‌باشد. یكی از پارامترهای معتبر در خصوص تعیین رژیم بارش اندیس استاندارد شده (SPI[1]) بارندگی می‌باشد. مک‌کی[2] و همکاران (1995و 1993) این پارامتر را به منظور تعریف و پایش هواشناختی بارش ارائه دادند.. امروزه مرکز اقلیم کلرادو، مرکز اقلیم منطقه ای غرب ایالات متحده و مرکز ملی مبارزه با خشکسالی ایالات متحده از این اندکس برای پایش شرایط فعلی خشکسالی در ایالات متحده سود می‌برند. این اندکس به تحلیلگر امکان مشخص کردن بی سابقه بودن یک خشکسالی یا یک تر سالی را در مقیاس زمانی مشخص برای هر منطقه ای از زمین که دارای سابقه آمار تاریخی باشد را میدهد. در این