تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,323 |
تعداد مقالات | 16,270 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,954,477 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,625,044 |
پیشبینی استوکستیکی احتمالات وقوع خشکسالی (مطالعه موردی: شمال غرب ایران) | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 5، دوره 45.1، شماره 78، خرداد 1394، صفحه 51-63 اصل مقاله (1.31 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
مجید منتصری* 1؛ بابک امیرعطایی2 | ||
1گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه | ||
2دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه | ||
چکیده | ||
توابع توزیع عمومی (Generalized distribution functions) برای پیشبینی احتمالاتی خصوصیات مختلف خشکسالی در شمال غرب ایران با استفاده از روش شبیهسازی مونتکارلو، تئوری ران و شاخص بارش استاندارد (SPI) توسعه داده شدهاند. چنین هدفی صرفاً بر اساس دادههای تاریخی یا ثبت شده بارندگی کاملاً غیر ممکن به نظر میرسد، چرا که دادههای تاریخی، بدون در نظر گرفتن طول دوره آماری آنها، تنها یک سری یا نمونهای از هزاران سری ممکن جامعه آماری دادهها محسوب میشوند. بنابر این، یک روش استوکستیکی به طور وسیع برای تولید 1000 سری زمانی بارندگی در دوازده ایستگاه سینوپتیک در شمال غرب ایران استفاده شده است. دادههای مصنوعی تولید شده، به عنوان پایهای برای پایش خشکسالی جهت مشخص کردن مجموعهای از ویژگیهای خشکسالی ممکن از قبیل مدت، شدت، بزرگی و فواصل بین دو خشکسالی متوالی، به کار گرفته شده و توزیع احتمالی ویژگیهای مختلف خشکسالی بر اساس شاخص SPI و ماتریس احتمال انتقال رخدادهای خشکسالی توسعه یافته است. نتایج نشان داد که انتظار خشکسالیهایی با تداوم پنج سال یا بیشتر در منطقه مطالعاتی تقریباً نزدیک به صفر بوده است. همچنین بررسی همگرایی خشکی سالیانه با ماههای مختلف سال نشان داد که ماههای پر باران سال نقش اصلی در تعیین موقعیت خشکی سال ایفا نموده و بقیه ماههای سال که به عنوان ماههای کمباران مطرح هستند، تقریباً نقش بسیار ناچیزی دارند. همچنین نتایج مطالعه مؤید محدودیت اساسی دادههای تاریخی در مطالعات پایش خشکسالی و ضرورت به کارگیری روش مونتکارلو برای استنتاجهای دقیق و واقعی از پدیده خشکسالی هستند. | ||
کلیدواژهها | ||
خشکسالی؛ روش مونتکارلو؛ ماتریس احتمال انتقال؛ شاخص بارش استاندارد | ||
مراجع | ||
[1] Rossi, G., "Drought Mitigation Measures: a Comprehensive Framework in: Drought and Drought Mitigation in Europe", Kluwer Academic Publihers, Dordrecht, 2000.
[2] Wilhite, D. A., "Drought: a Global Assessment", Rutledge Press, London and New York, Volume I, 2000.
[3] Mishra, A. K., Singh, V. P., "Drought Modeling-a Review", Journal of Hydrology, 2011, 403 (1-2), 157-175.
[4] Tsakiris, G., Pangalou, D., Vangelis, H., "Regional Drought Assessment Based on the Reconnaissance Drought Index (RDI)", Water Resources Management, 2007, 21 (5), 821-833.
[5] Vangelis, H., Spiliotis, M., Tsakiris, G., "Drought Severity Assessment Based on Bivariate Probability Analysis", Water Resources Management, 2011, 25, 357-371.
[6] امیرعطایی، ب.، منتصری، م.، یاسی، م.، "مقایسه عملکرد ذاتی هفت شاخص خشکسالی رایج در پایش خشکسالی با استفاده از روش شبیهسازی مونتکارلو"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تبریز، 1392، 43 (1)، 25-39. [7] Mckee, T. B., Doesken, N. Y., Kleist, Y., "The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales", 8th Conference on Applied Climatology, Anaheim, 17-22 January, 1993, pp 179-184.
[8] Hayes, M. J., Svoboda, M. D., Wilhite, D. A., Vanyarkho, O. V., "Monitoring the 1996 Drought using the Standardized Precipitation Index", Bulletin of the American Meteorological Society, 1999, 80 (3), 429-438.
[9] Guttman, N. B., "Accepting the Standardized Precipitation Index: a Calculation Algorithm", Journal of the American Water Resources Association, 1999, 35, 311-322.
[10] Heim, J. R., "A Review of Twentieth-Century Drought Indices used in the United States", Bulletin of the American Meteorological Society, 2002, 83 (8), 1149-1166.
[11] Zhang, Q., Li, J., Singh, V. P., Bay, Y., "SPI-Based Evaluation of Drought Event in Xinjiang, China", Natural Hazards, 2012, 64 (1), 481-492.
[12] Du, J., Fang, J., Xu, W., Shi, P., "Analysis of Dry/wet Conditions using the Standardized Precipitation Index and its Potential Usefulness for Drought/Flood Monitoring in Hunan Province, China", Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 2012, 27 (2), 377-387.
[13] Fernandez, B., Salas, J. D., "Return Period and Risk of Hydrologic Events. I: Mathematical Formulation", Journal of Hydrologic Engineering, 1999, 4 (4), 297-307.
[14] Fernandez, B., Salas, J. D., "Return Period and Risk of Hydrologic Events. II: Applications”, Journal of Hydrologic Engineering, 1999, 4 (4), 308-316.
[15] Chung, C. H., Salas, J. D., "Drought Occurrence Probabilities and Risks of Dependent Hydrologic Processes", Journal of Hydrologic Engineering, 2000, 5 (3), 259-268.
[16] Kim, T., Vald´es, J. B., Yoo, C., "Nonparametric Approach for Estimating Return Periods of Droughts in Arid Regions", Journal of Hydrologic Engineering, 2003, 8, 237-246. [17] Mishra, A. K., Singh, V. P., Desai, V. R., "Drought Characterization: a Probabilistic Approach", Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 2009, 23 (1), 41-55.
[18] Stedinger, J. R., Taylor, M. R., "Synthetic Stream flow Generation, Part 1, Model Verification and Validation”. Water Resources Research, 1982, 31 (3), 645-654.
[19] McMahon, T. A., Peel, M. C., Vogel, R. M., Pegram, G. G. S., "Global Streamflows - Part 3: Country and Climate Zone Characteristics", Journal of Hydrology, 2007, 347, 272 - 291.
[20] Adeloye, A. J., Montaseri, M., "Preliminary Streamflow Data Analyses Prior to Water Resources Planning Study", Hydrological Sciences Journal, 2002, 47 (5), 679-692.
[21] Bars, R. L., "Hydrology: an Introduction to Hydrologic Science", Addison-Wesley Publishing Co., New York, USA, 1990.
[22] Kendall, M. G., Stuart, A., "The Advanced Theory of Statistics", Charles Griffin & Company, London, 1976.
[23] McGhee, J. W., "Introductory Statistics", West Publishing Co., New York, USA, 1985.
[24] Vogel, R. M., Kroll, C. N., "Low flow Frequency Analysis using Probability Plot Correlation Coefficients", Journal of Water Resources Planning and Management, 1989, 115 (3), 338-357.
[25] McKee, T. B., Doesken, N. J., Kleist, J., "Drought Monitoring with Multiple Time Scales", The 9th Conference on Applied Climatology, American Meteorological Society, Boston, 1995, pp 233-236.
[26] Edwards, D. C., Mckee, T. B., "Characteristics of 20th Century Drought in the United State at Multiple Time Scales". Journal of the Atmospheric Sciences, 1997, 634, 1-30.
[27] Yevjevich, V., "An Objective Approach to Definitions and Investigation of Continental Hydrological Droughts", Hydrology Paper 23, Colorado State University, Fort Collins, CO, P. 18, 1967.
[28] Dracup, J. A., Lee, K. S., Paulson, E. G., "On the Statistical Characteristics of Drought Events", Water Resources Research, 1980, 16 (2), 289-296.
[29] Thompson, S. A., "A Markov and Runs Analysis of Drought in the Central United States", Physical Geography, 1990, 11 (3), 191-205.
[30] Wilks, D. S., "Statistical Methods in the Atmospheric Sciences", Academic Press, San Diego, California, USA, 1995.
[31] Chow, V. T., Maidment, D. R., Mays, L. W., "Applied Hydrology", McGraw-Hill Book Co. New York, 1988.
[32] Salas, J. D., "Analysis and Modeling of Hydrologic Time Series", in hand book of hydrology, Edited by Maidment, McGraw-Hill Book Co., New York, 1993.
[33] Montaseri, M., Adeloye, A. J., "Effects of Integrated Planning on Capacity-Yield-Performance functions", Journal of Water Resources Planning and Management, 2002, 128 (6), 456-461.
[34] McMahon, T. A., Mein, R. G., "River and Reservoir Yield", Water Resources Publications, Littleton, Colorado, 1986.
[35] McMahon, T. A., Adeloye A. J, "Water Resources Yield", Water Resources Publications, LLC, Colorado, 2005.
[36] Santos, E. G., Salas, J. D., "Stepwise Disaggregation Scheme for Synthetic Hydrology", Journal of Hydraulic Engineering, 1992, 118 (5), 765-784.
[37] Maidment, M., "Handbook of Hydrology" McGraw-Hill, Inc., New York, 1993.
[38] Valencia, D., Schaake, J. C., "Disaggregation Processes in Stochastic Hydrology", Water Resources Research, 1973, 9 (3), 580-585. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,510 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,880 |