کاربرد مدل‌های لوگ-خطی در تحلیل انتقال طبقات خشکسالی شاخص بارندگی استاندارد (SPI) در ایستگاه‌های هواشناسی قدیمی ایران طی قرن بیستم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

کرج-پردیس کشاورزی و منابع طبیعی-دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی-گروه آبیاری

چکیده

مدیریت مؤثر منابع آب در شرایط خشکسالی نیازمند درک فرایندها و علل حاکم بر پدیده خشکسالی است. در این مطالعه، بر مبنای سری‌های زمانی شاخص بارندگی استاندارد (SPI) چهار ایستگاه قدیمی هواشناسی ایران (تهران، مشهد، اصفهان و بوشهر) فراوانی انتقال طبقات مختلف شدت خشکسالی در نیمه اول قرن بیستم با نیمه دوم آن مقایسه شد. از یک پنجره زمانی 12 ماهه برای محاسبه SPI استفاده شد. برای تحلیل فراوانی انتقال طبقات خشکسالی SPI از مدل‌های سه بعدی لوگ-خطی استفاده شد. برازش مدل‌های لوگ-خطی بر ماتریس فراوانی‌های انتقال از یک طبقه شدت خشکسالی به هر طبقه دیگر با استفاده از آزمون آماری نسبت درست‌نمایی کای مربع ارزیابی شد. برای تصمیم‌گیری در مورد تغییر فراوانی‌های انتقال طبقات شدت خشکسالی در نیمه دوم نسبت به نیمه اول قرن بیستم، شاخص نسبت بخت‌ها (Odds ratio) و فاصله اطمینان مربوطه در هر یک از ایستگاه‌ها محاسبه شد. نتایج به‌دست آمده در همه ایستگاه‌ها حاکی از برازش مطلوب مدل‌های لوگ-خطی بر ماتریس فراوانی‌های انتقال در سطح اعتماد 5 درصد است. همچنین، مشخص شد که به جز ایستگاه تهران، فراوانی انتقال طبقات متوسط و شدید خشکسالی در مابقی ایستگاه‌ها طی نیمه دوم قرن بیستم افزایش معنی‌دار یافته است. فراوانی غیرشرطی طبقات متوسط و شدید خشکسالی در برخی از ایستگاه‌های مطالعاتی در نیمه دوم قرن بیستم تا 3 برابر نسبت به نیمه اول افزایش یافته است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of log-linear models for analysis of the SPI drought class transitions in old weather stations of Iran during 20th century

نویسنده [English]

  • Javad Bazrafshan
Tehran University
چکیده [English]

Successful water management to cope with drought requires an understanding of the governing processes and causes. In this study, the frequency of drought class transitions in the first half of 20th century were compared with those of the second half based on the time series of standardized drought index (SPI) for four old weather stations of Iran including Tehran, Mashhad, Esfahan, and Bushehr. . A time window of 12 months was used to compute the SPI. Three-dimensional log-linear models were used to analyse the SPI drought class transition. Fitting log-linear models to the contingency tables of transition frequency from a given drought class to each class were evaluated by means of likelihood ratio of chi-square (G2). Odds ratio and respected confidence interval were estimated for both half of 20th century in the stations interesed. The results showed that log-linear models have an acceptable fit to the observed frequencies of transition at all stations at 5% level. In addition , with an exception for Tehran station, the transition frequencies of moderate and severe drought classes has in increased in the rest of the stations during the second half of 20th century compared to first half. The unconditional probability of moderate and severe droughts in some of stations have been increased up to 3 times during the second half of 20th century compared to the first half.

کلیدواژه‌ها [English]

  • drought
  • Transition Frequency
  • Log-linear Models
  • Old Stations of Iran