پيش‌بيني خشكسالي با استفاده از مدل فازي-عصبي، شاخص‌هاي اقليمي، بارندگي و شاخص خشكسالي (مطالعه موردي: زاهدان)

Drought Forecasting Using Neuro-Fuzzy Model, Climate Indices and Time Series of Precipitation and Drought Case Study: Zahedan-Iran

هدف تحقيق حاضر، پيش‌بيني خشكسالي‌هاي پاييزه‌ي زاهدان به وسيله متغيّرهاي ورودي مختلف مي‌باشد. اين متغيّرها عبارتند از: بارندگي، مقادير پيشين شاخص خشكسالي SPI و 19 عدد از شاخص‌هاي اقليمي. براي اين منظور، ميانگين سه ماهه اكتبر- نوامبر- دسامبر شاخص خشكسالي SPI به عنوان متغيّر خروجي انتخاب شد. سپس هركدام از متغيّرهاي ورودي ياد شده، در تاخيرهاي زماني صفر، 1، 2 و 3 ماهه (به ترتيب ميانگين سه ماهه اكتبر-نوامبر-دسامبر، سپتامبر-اكتبر- نوامبر، آگوست- سپتامبر- اكتبر و ژولاي-آگوست- سپتامبر) وارد مدل شدند. مدل‌هاي پيش‌بيني نيز با استفاده از مدل فازي- عصبي ANFIS توسعه داده شدند. بر اساس نتايج به دست آمده، در تاخير زماني صفر، بارندگي و شاخص اقليمي Nino3 به ترتيب با ضرايب همبستگي 0.97 و 0.75 و خطاهاي 0.13 و 0.33 مناسب‌ترين متغيّرهاي ورودي را تشكيل دادند؛ در تاخير زماني 1 ماهه، بارندگي، شاخص خشكسالي SPI و شاخص اقليمي AMO به ترتيب با ضرايب همبستگي 0.67، 0.72، 0.65 و خطاهاي 0.36، 0.35 و 0.39 بهترين متغيّرهاي ورودي را شامل شدند؛ در تاخير زماني 2 ماهه، شاخص اقليمي SOI با ضريب همبستگي 0.78 و خطاي 0.31 به عنوان بهترين متغيّر ورودي انتخاب شد و در نهايت در تاخير زماني 3 ماهه، شاخص اقليمي AMO با ضريب همبستگي 0.59 و خطاي 0.42 مناسب‌ترين متغيّر ورودي را تشكيل داد.

Drought is a complicated phenomenon that arises from lack of rain and increasing of temperature. It may happen in all climates. Unlike flood, finding the beginning, duration and ending of drought is so difficult. It may last for weeks and months to recognize that really the drought has happened or not? Although drought happens fewer than other phenomenon in comparing with other natural disasters, but has dedicated the first rank from the view point of people’s life and financial damages. Zahedan as the capital city of Sistan and Baluchestan province has been located in the southeast of Iran. This province is located in a hot and dry region and has a bad situation from the view point of natural resources. Lack of rain together with time and spatial dispersion from one hand and heavy evaporation on the other hand are the main reasons of shortage of water resources in this area. Researches show that Zahedan has the third rank of drought in Iran with 43% of frequency.