كاربرد توابع مفصل و الگوريتم‌هاي هوشمند در تحليل خشك‌سالي هواشناسي شاهرود

براي بررسي خشك‌سالي هواشناسي شاهرود، مشخصه‌هاي شدت و مدت خشك‌سالي آن با استفاده از آمار بارندگي ماهانه سال‌هاي 2010-1951 و توابع مفصل به‌صورت توأم تحليل شد. مقادير مشخصه‌هاي خشك‌سالي از SPI يك ماهه استخراج گرديد. تعدادي تابع توزيع تك‌متغيره به‌طور جداگانه به مقادير شدت و مدت خشك‌سالي برازش داده شدند. براي تحليل توأم، از پنج تابع مفصل استفاده و معيارهاي ارزيابي، شامل RMSE، AIC و NSE محاسبه شدند. از ميان اين توابع، تابع مفصل گالامبوس به‌دليل داشتن حداكثر لگاريتم درست‌نمايي (443.8199-)، كمترين مقدار RMSE (0.068)، كمترين مقدار AIC (889.64) و بيشترين مقدار NSE (0.93)، مناسب‌ترين تابع مفصل براي تحليل دو‌متغيره انتخاب شد. با استفاده از تابع مفصل برگزيده ‌شده، احتمال و دوره بازگشت توأم و شرطي شدت و مدت خشك‌سالي محاسبه شد. همچنين، سه روش حداكثر درست‌نمايي (MLE)، كرم شب‌تاب (FF) و بيگ بنگ- بيگ كرانچ (BB-BC) براي برآورد پارامتر بهترين تابع مفصل مورد استفاده قرار گرفت كه پارامتري كه روش MLE بهينه كرد، مقدار تابع هدف (RMSE) را 0.068 برآورد كرد؛ در صورتي كه الگوريتم‌هاي FF و BB-BC، مقدار تابع هدف را تقريباً 0.0409 برآورد كردند. بنابراين، الگوريتم‌هاي كرم شب‌تاب و بيگ بنگ- بيگ كرانچ، خطاي كمتري در برآورد پارامتر مفصل نسبت به روش حداكثر درست‌نمايي داشتند.