پايش خشكسالي و ارزيابي امكان پيش بيني آن در استان اردبيل با استفاده از شاخص SPI و مدل ANFIS

Studying drought and evaluating its prediction possibility in Ardabil province by using SPI index and ANFIS model

خشكسالي به عنوان يك پديده اقليمي به شدت بر همه جوانب فعاليت هاي بشري تاثير مي گذارد. با اين حال مطالعات انجام شده در رابطه با اين پديده بر اساس روش هاي مناسب بسيار كم مي باشد. بررسي ويژگي هاي خشكسالي و پيش بيني آن مي تواند در كاهش خسارات حاصل از آن موثر باشد. از اين رو در اين تحقيق به بررسي خشكسالي و ارزيابي امكان پيش بيني آن براي ايستگاه هايي از استان اردبيل پرداخته مي شود. داده هاي مورد استفاده اين تحقيق مقدار بارندگي به صورت ماهانه در دوره آماري 23 ساله مي باشد. شاخص بارندگي استاندارد شده در مقياس هاي زماني 1، 3، 6 و 12 ماهه براي بررسي ويژگي خشكسالي و مدل سيستم استنتاج عصبي - فازي تطبيقي براي پيش بيني خشكسالي مورد استفاده قرار مي گيرد. بر اساس نتايج حاصل از اين پژوهش شديدترين خشكسالي در استان اردبيل در ايستگاه شهرستان اردبيل در مقياس زماني 6 ماهه، در ماه دسامبر سال 2010 با مقدار شاخص 47/2- رخ داده است. در مجموع بيشترين درصد وقوع خشكسالي در ايستگاه پارس آباد و كمترين آن در ايستگاه خلخال مشاهده مي شود. به جز ايستگاه پارس آباد در مقياس زماني 3 و 6 ماهه، روند خطي شاخص SPI كاهشي است، به عبارتي خشكسالي روند افزايشي دارد. بر اساس تحليل خوشه اي انجام شده ايستگاه خلخال و اردبيل در هر چهار مقياس زماني در يك گروه قرار گرفته اند بنابراين ويژگي خشكسالي در آنها مشابه هم است و ايستگاه پارس آباد در گروه ديگر قرار دارد. نتايج حاصل از پيش بيني شاخص با مدل انفيس نشان داد كه در اكثر موارد خطاي پيش بيني قابل توجه بوده و مدل در اين پيش بيني كارايي قابل قبولي ندارد.

Drought affects on all aspects of human actirities seriously as a climatic phenomenon. However, the studies related to this phenomenon based on suitable method are very few. Studying the drought features and its prediction can be effective on decreasing of resulted losses or damages. Therefore, drought and evaluation of its prediction possibility are studied for some stations of Ardabil province. The data used in this research is the rainfall value as montly during 23 years statistical duration. The standardized precipitation index in time index of 1, 3, 6, 12 monthes used for studying the drought features and adaptive neuro-fuzzy inference system model for prediction of drought. Based on the research results, the most serious drought has occurred in Ardabil province in Ardabil station during six monthes time index, in December 2010 by 2.47 index. Generally, the highest percentage of drought occurance is seen in Pars Abad station and the lowest rate is seen in Khalkhal station. Except pars abad station, the linar trend of SPI index is decreasing trend in 3 and 6 monthes. In other words, the drought increases. Based on clustering analysis, Khalkhal and Ardabil stations are located in one group in each of four time index. Therefore the drought feature is similar in them and pars abad station is located in other group. The results of prediction of index by ANFIS model indicated that the prediction errors are considerable in most of eases and the model hasnot acceptable efficiency in this prediction.