علوم و مهندسی آبیاری (Mar 2021)
شبیه سازی خشکسالی با استفاده از دو مدل تلفیقی CEEMD-GPR و GPR-GARCH (مطالعه موردی: شمال‌غرب ایران)
Abstract
خشکسالی یکی از مهمترین حوادث طبیعی تأثیرگذار بر بخش کشاورزی و منابع آب میباشد. پیشبینی آن نقش مهمی در برنامهریزی و مدیریت منابع آب دارد. در تحقیق حاضر، ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از دادههای سه ایستگاه سینوپتیک ارومیه، تبریز و اردبیلواقعدرشمالغرب کشور طی دوره زمانی (2017-1978) به پیشبینی ﺧشکسالی پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا ﺷﺎﺧﺺ بارندگی استاندارد (SPI) در مقیاس زمانی شش ماهه محاسبه گردید. سپس با استفاده از روشهای تلفیقی CEEMD-GPR و GPR-GARCH، خشکسالی سه ایستگاه مزبور پیشبینی شد. برای بررسی کارایی روشهای تلفیقی، مدلهای متفاوتی با در نظر گرفتن شاخص SPIدورههای قبل و عناصر اقلیمی بهعنوان پارامترهای وروردی تعریف شد و نرخ تأثیر هر یک از این پارامترها مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج محاسبه شاخص خشکسالی SPI مشخص شد که سطوح مختلف خشکسالی طی سالهای 1985-1983، 1991-1988، 2001-1995، 2010-2005، 2013-2011 و 2017 در طول دوره آماری در سه منطقه رخ داده است. نتایج حاصل از تحلیل مدلهای تعریف شده براساس شاخص SPIدورههای قبل و عناصر اقلیمی، دقت بالای روشهای تلفیقی بهکاررفته در تحقیق حاضر را در تخمین شاخص خشکسالی به خوبی نشان داد. بهطوریکه در تمامی ایستگاهها، درصد خطا با استفاده از روشهای تلفیقی CEEMD-GPRو GPR-GARCHنسبت به روش GPR تقریبا به میزان 25 تا 40 درصد کاهش یافت. ملاحظه گردید که در پیشبینی خشکسالی، عناصر اقلیمی شامل میانگین دما و رطوبت نسبی ماهانه و همچنین شاخص SPI مربوط به ماههای گذشته تأثیرگذار میباشند. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که SPIt-1تاثیرگذارترین پارامتر در مدلسازی است.
Keywords
