پایش و پیشبینی وضعیت خشکسالی با استفاده از شاخص بارندگی استاندارد (SPI) و شبکۀ عصبی پرسپترون چندلایه (مطالعۀ موردی: استان های تهران و البرز)
نویسندگان
1 استادیار گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
2 استادیار گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد رشتۀ مهندسی طبیعت، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
doi
10.22059/ije.2015.58068چکیده
خشکسالی یکی از پدیدههای تکرارشونده در تمامی نقاط با اقلیمهای پربارش و کمبارش است و بلایی طبیعی بهشمار میرود. ایران نیز از جمله کشورهایی است که با این پدیده در نقاط مختلف بهخصوص حوضۀ رودخانهها درگیر است. استان تهران بهدلیل اهمیت آن از نظر سیاسی و اجتماعی با رشد روزافزون جمعیت مواجه است که این امر به کاهش منابع آبی این استان دامن میزند. در این پژوهش به استان البرز که در گذشته یکی از شهرهای استان تهران محسوب میشد، توجه شد. خسارات واردشده از خشکسالی به این منطقه از نوع اقتصادیـ اجتماعی است. در این پژوهش پایش و پیشبینی وضعیت خشکسالی، با استفاده از اطلاعات بارش 38 ایستگاه بارانسنجی در محدودۀ دو استان تهران و البرز، بهوسیلۀ شاخص بارندگی استاندارد (SPI) در بازۀ زمانی 31 ساله بین سالهای آبی 1362ـ 1363 تا 1392ـ 1393 در میانگینهای زمانی 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه انجام گرفت. نتایج بررسی شاخص SPI12 نشان داد حدود نیمی از ایستگاه در کل دورۀ مطالعاتی وضعیت نرمال داشتهاند و حدود یکسوم ایستگاهها در این مدت وضعیت خشکسالی را پشت سر گذاشتهاند. با توجه به مقادیر عددی شاخص SPI دو بازۀ زمانی 1375ـ 1376 و 1377ـ 1378 بهعنوان سالهایی که یک دورۀ کامل خشکسالی را تجربه کردهاند، انتخاب شدند. دورههای خشکسالی شدید و خیلی شدید، شدیدترین مقدار خشکسالی (کمترین مقدار SPI) برای تعدادی از ایستگاهها در دورههای 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه محاسبه شد. همچنین پیشبینی با روش شبکۀ عصبی پروسپترون چندلایه انجام شد بهطوریکه حاصل به مقادیر مشاهداتی بسیار نزدیک بود.