تحليل همگني و روند بارش‌هاي آستانه با رويكرد آماري ناپارامتري در شمال غرب ايران

Aassessment of homogeneity and trend of precipitation thresholds based on nonparametric approaches in north-west Iran

بارندگي از پارامترهاي مهم در بين پارامترهاي اقليمي و از عوامل بسيار تأثيرگذار در هيدرولوژي و بيلان آب يك حوزه آبخيز است كه پيش‌بيني و شناسايي رفتار آن براي مديريت اكوسيستم و منابع آبي از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. در اين تحقيق، براي بررسي روند تغييرات بلندمدت آستانه‌هاي بارش در شمال غرب كشور، از رويكردهاي آماري ناپارامتري (اسپيرمن­رو، كندال­تائو، من-كندال و تخمين­گر ­شيب ­San) و آزمون‌هاي همگني (فن­نيومن، بوشانت، همگني ­نرمال­ استاندارد و پتيت) در هشت ايستگاه سينوپتيك طي دوره 1984 تا 2013 استفاده شد. با توجه به نتايج حاصل از آزمون‌هاي ناپارامتري و همگني ايستگاه مراغه، در همه آستانه بارش­ها در سطح معني‌داري 0.01 روند كاهشي و در سطح معني‌داري 0.05 داراي تغيير ناگهاني به‌‌صورت نزولي را نشان داد. آزمون­هاي من-كندال، اسپيرمن­رو و كندال­تائو در همه سري­ها نتايج مشابه با يكديگر و در برخي آستانه‌ها متفاوت با روش San ارائه دادند. به‌‌طوري ‌كه براي كل آستانه‌هاي بارشي 26 درصد از آزمون­هاي ناپارامتري داراي روند بودند. براي تعيين نقطه تغيير در تمام آستانه­ها نتايج آزمون‌هاي بوشانت، همگني­ نرمال ­استاندارد و پتيت مشابه با يكديگر ولي با نتايج آزمون فن­نيومن متفاوت بودند. در اين زمينه، به‌طور متوسط 25.92 درصد از آستانه‌هاي بارشي در منطقه مورد مطالعه ناهمگن بوده است. با بررسي اين تغييرات ناگهاني مي‌توان پي برد كه عوامل طبيعي و غير طبيعي همچون خشكسالي­هاي هواشناسي يا عوامل انساني سبب تغيير ناگهاني در بارش‌هاي آستانه گشته است.

The precipitation is important factor among climatic factors and factors that affect on hydrology and water balance of a watershed and prediction of its behavior is very important for ecosystem management and water resources. In this study, long-term precipitation threshold trend was assessed using Non-parametric statistical approaches (Spearman Rho, Kendall's Tau, Mann-Kendall and Sen's slope Estimator) and Homogeneity tests (Von Neumann, Buishand, Standard normal homogeneity and Pettitt) at eight synoptic stations during 1984 to 2013 in north-west Iran. According to the results of non-parametric and homogeneity tests, all precipitation thresholds had decreasing trend at 0.01 significant level and showed sudden descending changes at 0.05 significant level in Maragheh station. Mann-Kendall, Spearman and Kendall's Tau tests together provided similar results in all series that were different by Sen method results in some thresholds. These means that all precipitation thresholds have trend by 26% of non-parametric tests, in order to determine change point of precipitation thresholds. Buishand, Standard normal homogeneity and Pettitt tests provided similar results that were different with Von Neumann results in all thresholds. In this research, 25.92 percent of precipitation threshold was heterogeneous in the study area by studying these sudden changes. It was found that natural and unnatural factors including meteorological droughts or human factors have caused sudden changes in precipitation threshold.