امکان‌سنجی پیش‌بینی شاخص‌های تداوم بارش حدی با استفاده از دورپیوندها (مطالعه موردی: ایستگاه‌های هواشناسی گرگان و رشت)

نویسندگان

1 هیأت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 هیات علمی گروه بیابان دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 گروه مهندسی آب و خاک/ دانشگاه ارومیه/ارومیه/ایران

4 دانشکده مهندسی آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان/گرگان/ایران

5 دانشکده مهندسی آب و خاک/دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان/گرگان/ایران

doi
10.22125/agmj.2024.436966.1164
چکیده

مطالعه وقایع حدی بارش به دلیل بروز پدیده‌های زیان‌باری نظیر سیل و فرسایش خاک اهمیت زیادی در هواشناسی کشاورزی دارد. پدیده‌های دورپیوند با توجه به اثر آنها بر عوامل اقلیمی، متغیرهای مناسبی جهت پیش‌بینی بارش‌های فرین محسوب می‌شوند. در این مطالعه، دو شاخص‌ حدی بارش بیشترین تعداد روزهای خشک و مرطوب متوالی انتخاب و امکان پیش‌بینی آنها در دو ایستگاه هواشناسی رشت و هاشم‌آباد گرگان طی دوره آماری 1362-1402 با استفاده از مقادیر چند شاخص دورپیوند با دو گروه از معادلات بررسی شد. برای روابط خطی از رگرسیون چند متغیره خطی (MLR) و روابط غیرخطی از رگرسیون درخت تصمیم M5 استفاده شد. این مدل‌ها به منظور غلبه بر مشکل حریصانه بودن الگوریتم داده‌کاوی M5 و شناسایی متغیرهای مؤثر، گام به گام اجرا شدند. اثر تأخیری شاخص‌های دورپیوند از همبستگی بالاتر آن با شاخص‌های حدی بارش تأیید شد. دقت بالاتر مدل M5 نیز وجود رابطه غیرخطی بین شاخص‌های دورپیوند با شاخص‌های حدی مدت بارش را نشان می‌دهد به طوری که با متوسط درصد خطایی کمتر از 21 درصد پیش‌بینی شدند. دقت بیشتر مدل M5 با دخالت دادن تنها 5 متغیر در مقایسه با کلیه شاخص‌های دورپیوندی، نشانگر اهمیت متغیرها و حریصانه بودن الگوریتم M5 است. در نهایت می‌توان نتیجه گرفت شاخص‌های دورپیوند بر تغییرات عوامل اقلیمی در دو ایستگاه مطالعاتی مؤثر بوده ولی تنها یک شاخص نمی‌تواند تمام تغییرات را توجیه کند بلکه اثر همزمان چند شاخص، با بکار بردن مدلی مناسب جهت یافتن رابطه آنها با شاخص‌های حدی، می‌تواند امکان پیش‌بینی وقایع حدی بارندگی را میسر سازد.