پيش بيني سري زماني بارش سالانه ۱۲۵ ساله مشهد

سري‌هاي زماني بارش در مقياس سالانه داراي سه مولفه روند، تغييرات بلند مدت و نوسانات تصادفي است. دو مولفه روند و تغييرات بلندمدت با طول دوره آماري كمتر از ۱۰۰ سال در مناطق خشك و نيمه‌خشك بيان نمي‌شود. لذا الگوهاي سري زماني خطي، غيرخطي، ابتكاري يا فراابتكاري نمي‌تواند به خوبي اين پديده را تببين كنند. سري زماني بارش سالانه و طولاني مدت ايستگاه مشهد با دوره آماري ۱۲۵ سال در اين تحقيق بررسي شد. ابتدا معني‌داري روند با بكارگيري دو آزمون ناپارامتري من- كندال و سن در سطح 95درصد ارزيابي شد. نتايج نشان داد بارش سالانه مشهد روند معني‌دار در ميانگين ندارد. اما روند در واريانس وجود دارد كه با تبديل باكس- كاكس تثبيت شد. بررسي تغييرات دوره‌اي با برازش چندجمله‌اي‌ها از درجه شش تا ۱۲ انجام و نتايج نشان داد كه هيچكدام معني‌دار نيستند. انتخاب بهينه تعداد پارامترهاي الگو بر اساس توابع خودهمبستگي( ACF)، خودهمبستگي جزئي (PACF)، خوهمبستگي‌توسعه‌يافته ( EACF)، معيارهاي آكائيك (AIC) و بيز‌ (BIC) انجام شد. عملكرد الگوها با معيارهايي مانند ميانگين قدرمطلق خطا (MAE)، مجذور مربعات خطا (RMSE)، ميانگين درصد قدرمطلق خطا (MAPE) و غيره بررسي شد. نتايج نشان داد الگوي IMA(1,1) داراي تعداد بهينه پارامتر در الگو، پارامترهاي معني‌دار و بهترين عملكرد است و مشاهدات نيز داراي داده پرت نيستند. نتايج تحليل باقيمانده‌ها نيز نشان داد كه باقيمانده‌ها نسبت به زمان پايا هستند، از توزيع نرمال پيروي مي‌كنند و مستقل‌اند. بنابراين، سري زماني بارش سالانه طولاني مدت مشهد از نوفه سفيد پيروي مي‌كند و بهترين پيش‌بيني مقدار بارش، ميانگين داده‌ّها است.