كاربرد روش تحليل سري زماني در پيش بيني تكامل شورابه در درياچه اروميه

Application of Time Series Analysis in Anticipation Brine Evolution in the Urmia Lake

بررسي هيدروشيمي آب درياچه اروميه از سال 2007 تا 2015 با آناليز180 نمونه آب انجام گرفت. اين تحقيق قصد دارد با توجه به تغييرات ميزان آنيون ها و كاتيون هاي اصلي در شورابه درياچه اروميه طي اين دوره 9 ساله، با استفاده از روش آماري ARIMA به پيش بيني مقدار يون هاي موجود در درياچه اروميه براي شش سال آينده بپردازد. مهم ترين هدف از تجزيه و تحليل سري هاي زماني يافتن روند تغييرات و پيش بيني آينده بر مبناي اندازه گيري هاي سال هاي گذشته است. ابتدا داده ها جهت بررسي ايستايي مورد آزمون قرار گرفته و در ادامه با ايجاد مرتبه در سري ناايستايي آنها از بين رفت. در نهايت مدل آريماي (1,1,0) براي پيش بيني يون هاي پتاسيم، سديم، كربنات و كلر و مدل (0,1,1) براي منيزيم، كلسيم و بي كربنات مورد استفاده قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد كه تيپ شورابه درياچه اروميه تا سال 2010 از نوع Na-Mg-Cl بوده كه در مسير III نمودار هاردي و اويگستر قرار گرفته و قابل مقايسه با درياي بزرگ نمك در آمريكا بوده است و اين روند با خشك شدن درياچه اروميه و تشديد ميزان تبخير در درياچه به ميزان ده ها برابر و همچنين كاهش ميزان ورودي آب هاي سطحي در سال هاي اخير، به ميزان بالايي تغيير تركيب شيميايي داده و به Mg-Na-Cl در سال 2015 تغيير يافته است. پيش بيني مي شود در سال 2021 شورابه تيپ Mg-SO4-Cl خواهد داشت كه با مسير IIIB1 b در دياگرام پيشنهادي تكامل شورابه هاردي و اگستر (1978) همخواني دارد

From 2007 to 2015, over the course of nine years, 180 water samples were analyzed. The present study plans to predict the values of ions lake Urmia with using statistical methods ARIMA for the next six years. The most important purpose of time-series analysis is finding the trends of changes and prediction the future based on measurements from previous years. At first, the data was tested to evaluate the stationary then their non-stationary was removed by creating order in series. Finally ARIMA (1,1,0) was used to predict the K, Na, CO3 and Cl and ARIMA (0,1,1) for Mg, Ca and HCO3. The results show the lake Urmia brine types was Na-Mg-Cl until 2010 and it is on III path in the Eugster and Hardie flow diagram. It is comparable to Great salt lake in USA. Because of drying of lake Urima and enhancement of the water EVAPORATION rate to the dozens of times and also reducing the amount of surface water in recent years this trend is changed to Mg-Na-Cl type. It is predicted that the brine will have Mg-SO4-Cl type in 2021. It corresponds to the IIIB1b path in Eugster and Hardie brine evolution flow diagram.