مطالعات جغرافیایی مناطق خشک (Oct 2023)
بررسی احتمال خشکسالی و انتخاب مناسب‌ترین شاخص در نواحی اقلیمی ایران
Abstract
هدف: ایران کشوری پهناور است که به دلیل موقعیت جغرافیایی و شرایط توپوگرافی، دارای آب و هوایی متفاوت است. پژوهش حاضر با هدف انتخاب مناسب‌ترین شاخص خشکسالی در نواحی اقلیمی ایران و بررسی احتمال وقوع آن از طریق روش‌های عدم قطعیت انجام شده است.روش و داده: لذا در این پژوهش در گام نخست از طریق روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره، مناسب‌ترین شاخص برای هر ناحیه اقلیمی بر اساس درصد تناسب، انتخاب و در نهایت بر اساس روش‌های شبکه عصبی مصنوعی، آنالیز احتمالی محاسبه و درصد احتمال وقوع پدیده خشکسالی برای هر ناحیه تعیین شده است. پس از انتخاب شاخص مناسب، برای بیان احتمال وقوع خشکسالی از داده‌های آماری ایستگاه‌های سینوپتیک کشور در یک دوره آماری ۲۸ ساله (۲۰۱۷-۱۹۹۰) استفاده شده است. با توجه به توالی داده‌های بارشی، از دو نوع شبکه عصبی معمولی و عمیق برای بررسی پدیده خشکسالی استفاده گردید. ضمناً برای جبران کمبود داده‌ها و افزایش سرعت همگرایی شبکه، از روش کرنل برای تولید داده‌ها در آموزش شبکه عصبی، و برای تحلیل شبکه عصبی مصنوعی و محاسبه احتمال رخداد پدیده خشکسالی، از نظریه تئوری ابری استفاده شده است.یافته‌ها: در حالت کلی نتیجه نهایی آنالیز تئوری ابری از داده‌های مورد مطالعه نشان می‌دهد که در تمامی ایستگاه‌های بررسی شده در سال هدف یعنی سال ۲۰۱۷، کشور ایران و تمامی ایستگاه‌های نماینده، وضعیت اقلیمی نزدیک به محدوده نرمال را نشان داده‌اند و کشور به لحاظ شدت خشکسالی در سال مذکور تقریباً در محدوده نرمال قرار داشته است. بیشترین قطعیت وقوع خشکسالی، به ترتیب به ایستگاه تبریز (۹۶ درصد) و ایستگاه همدان (۹۴ درصد) تعلق دارد.نتیجه‌گیری: بر مبنای نتایج، مدل عدم قطعیت انتخابی در آنالیز احتمال از توانایی بالایی برخوردار بوده و با درصد اطمینان قابل قبولی احتمال رخداد خشکسالی را پیش‌بینی کرده است.نوآوری، کاربرد نتایج: با توجه به تفاوت مناطق اقلیمی ایران و حذف مداخله کاربر، و با استفاده از محاسبات علمی و ریاضی، ضریب خطا در انتخاب شاخص کاهش می‌یابد. سپس با کمک روش‌های عدم قطعیت مانند تئوری ابری، توانایی پیش‌بینی احتمال وقوع خشکسالی در آینده افزایش می‌یابد.
Keywords
