آشکارسازی چگونگی واکنش خطی-غیرخطی و ترکیبی تبخیر پتانسیل به متغیرهای هواشناختی (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک تبریز)

Abstract

تبخیر پتانسیل به‌عنوان یکی از مهمترین مؤلفه‌های چرخه آب به شمار می‌رود که برآیند اندرکنش چندین متغیر هواشناختی است. در این پژوهش به‌منظور آشکارسازی روابط خطی و غیرخطی و چگونگی تأثیر متغیرهای هواشناختی بر مقادیر تبخیر پتانسیل ایستگاه سینوپتیک تبریز از مدل‌های جمعی تعمیم‌یافته (GAM) و مدل خطی تعمیم‌‌یافته (GLM) استفاده شد. به این ترتیب، مقادیر ماهانه متغیرهای هواشناختی شامل دمای هوا، فشار هوا، نم‌نسبی، سرعت باد و ساعات آفتابی به‌عنوان متغیرهای شناختی و مقدار تبخیر از تشت تبخیر به‌عنوان متغیر پاسخ در این مدل‌ها در نظرگرفته شدند. همچنین برای تعیین گره و گرادیان‌های واکنش تبخیر به متغیرهای هواشناختی از ترکیب الگوریتم سیمپلکس و مدل تطبیقی مارس اسپلاین تحت سه سناریوی آب و هوایی S-1، S-2 و S-3 که بر پایه داده‌های ایستگاه‌ تبریز تعریف شده بودند استفاده شد. نتایج حاصل از دو مدل GAM و GLM نشان داد که نم‌نسبی در ترکیب با سایر متغیرهای هواشناختی از تأثیر خطی و غیرخطی معناداری بر گرادیان تبخیر پتانسیل برخوردار نیست. چنانکه با کنترل دمای هوا، نقش نم‌نسبی در گرادیان تبخیر ناچیز و قابل چشم‌پوشی شد. در این خصوص بهترین ترکیب متغیرهای هواشناختی در مدل‌های GAM و GLM براساس آماره AIC به‌ترتیب به مقدار 84- و 62- و خطای محاسباتی 71/0 و 76/0 میلی‌متر به‌دست آمد. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی مؤلفه‌های هموارساز اسپلاین مدل GAM و ترکیب الگوریتم سیمپلکس ـ مدل تطبیقی مارس اسپلاین نشان داد که واکنش انفرادی و ترکیبی تبخیر به متغیرهای هواشناختی تنها منوط به یک سطح نیست بلکه واکنش تبخیر از گرادیان‌های متفاوتی در مقابل تغییرات این متغیرها برخوردار است. چنانکه حساسیت و واکنش تبخیر نسبت به هر واحد تغییر از این متغیرها به مقدار مطلق آن متغیر در ترکیب با سایر متغیرها بستگی داشت. یعنی اثر هریک از متغیرهای هواشناختی بر مقدار تبخیر تا حد زیادی منوط به رابطه‌ای است که این متغیر با سایر متغیرهای هواشناختی دارند، در صورتی‌که چنین موضوعی برای دمای هوا چندان صدق نمی‌کند.

Keywords

• الگوریتم سیمپلکس
• تبخیر
• غیرخطی
• سناریو
• مدل ترکیبی
• مؤلفه هموارساز