مدلسازي مقادير بارش در دورۀ تر سال با استفاده از مدلهاي احتمالاتي گاماي تعميم‌يافته در سواحل شمالي و جنوبي ايران

Modeling Wet Period Rainfall magnitude in the North and South Coasts of Iran Using the Generalized Gamma Model

تحقيق حاضر با استفاده از مدلهاي خانوادۀ گاماي تعميم‌يافته امكان برآورد بارش را براي مناطق پربارش و كمبارش ايران طي دورۀ ترِ سال در ايستگاههاي سينوپتيك سواحل درياي خزر در شمال كشور و سواحل جنوبي در خليج فارس و درياي عمان طي دورۀ آماري 1986-2016 فراهم ميسازد تا مدلي كاربردي را براي تفسير و مدلسازي شرايط ترسالي در آينده پيشنهاد ‌كند. مدلهاي استفاده‌شده در تحقيق حاضر شامل گاماي تعميم‌يافته (گاماي سه‌متغيره)، گاما، وايبل و لوگ نرمال مي‌شوند. براي انتخاب مدل، از معيار AIC و BIC و به منظور نكويي برازش، از آزمون K-S در محيط نرم‌افزاري R استفاده شده و پارامترهاي توابع توزيع در هر ايستگاه برآورد شد. با توجه به مناسبترين تابع توزيع در هر ايستگاه، بزرگي بارش ماهانه طي دورۀ تر سال در دورۀ بازگشتهاي 2 تا 100 سال در سواحل جنوبي و شمالي محاسبه شد. نتايج نشان داد تمامي ايستگاهها در سواحل درياي عمان با تابع توزيع وايبل (WEI)، در مناطق مركزي خليج فارس با تابع توزيع گاما (GA) و در مناطق پربارش سواحل شمالي و غرب خليج فارس با تابع توزيع گاماي تعميم‌يافته (GG) بهترين برازش را داشته اند. در سواحل عمان، تابع توزيع وايبل با مقدار پارامتر شكل و مقياس كمتر از 11 و 5/0، در بخش مركزي خليج فارس تابع توزيع گاما با پارامتر شكل بين 20 تا 30 و پارامتر مقياس بيش از 5/1 و در بخش غربي خليج فارس و در سواحل شمالي كشور، تابع توزيع گاماي تعميم‌يافته با محدودۀ پارامتر شكل 31 تا 170 و محدودۀ پارامتر مقياس 5/0 تا 5/1 ‌بهترين برازش بر مقدار بارش در دورۀ ترِ سال را دار‌ند. تكنيكها و نتايج ارائه‌شده در تحقيق حاضر، به عنوان مرجعي براي انتخاب تابع توزيع مناسب بر مقادير بارش در دورۀ تر در سواحل شمالي و جنوبي ايران فراهم ميآورد تا بتوان در آينده از آن به عنوان ابزاري براي پيش بيني و تصميم گيري در مديريت منابع آب در بخش كشاورزي بهره برد.

This research uses the generalized gamma family models to estimate the precipitation in the high and low rainfall regions of Iran during the wet seasons in the southern and northern coast during 1986-2016. Hence it provides an applied model for interpretation and forecasting of wet conditions in future. Through this study, we have used the generalized gamma (3 parameters gamma), gamma, Weibull and the log normal models. To select the best fitted model we used some criteria such as the AIC and the BICand the k-s test has been applied for the goodness of fit test in R software. Finally the best fitted models have been used for computing the maximum event in return periods from 2 to 100 years of the southern and northern coast. The results also showed that the Weibull distribution had the best performance of the stations of the Oman sea coastal while the gamma model had the better fitting at the stations in the middle part of the Persian gulf coast. In addition, the generalized gamma model had the best fitting in the high rainfall stations in the north of the country and the stations in the west part of Persian Gulf coastal. The outputs and techniques which used through this research can be used basically for selecting the suitable distribution functions for fitting on the precipitation data during the wet seasons in the southern and northern coast of Iran.