توزيع‌هاي فراواني بهينه عامل فرسايندگي باران در ايران

Optimum frequency distributions of rainfall erosivity factor in Iran

سابقه و هدف: اقليم به‌عنوان يك عامل موثر بر فرسايش خاك اهميت ويژه‌اي در ارزيابي و مديريت فرسايش خاك دارد. در اين ميان، نقش باران در شروع و ايجاد فرسايش آبي انكارناپذير است. از طرفي ارزيابي توزيع‌هاي فراواني براي تحليل عامل فرسايندگي باران كم‌تر مورد توجه قرار گرفته است. بنابراين پژوهش حاضر با هدف تعيين و ارزيابي توزيع‌هاي فراواني مختلف برازش‌يافته بر مقادير عامل فرسايندگي باران در مقياس‌هاي مختلف زماني در ايران برنامه‌ريزي شد. مواد و روش‌ها: به‌منظور انجام پژوهش حاضر، پس از تحليل همه رگبارهاي موجود در دوره آماري 20 سال در 70 ايستگاه مطالعاتي، عامل فرسايندگي باران Wischmeier و Smith محاسبه شد. سپس با استفاده از نرم‌افزار EasyFit توزيع‌هاي فراواني مختلف بر داده‌ها در هر يك از مقياس‌هاي زماني برازش داده شد. به‌منظور تعيين نكويي برازش از آزمون مربع كاي در مقياس‌هاي زماني مختلف در هر ايستگاه استفاده شد. يافته‌ها: بر اساس نتايج، توزيع گمبل‌حداكثر در اكثر ماه‏ها و فصول به‎عنوان بهترين توزيع فراواني برازش‌‏يافته انتخاب شده و توزيع‌هاي لوگ‌نرمال سه‌پارامتري، گاما و لوگ‌نرمال دوپارامتري نيز رتبه نخست در بين توزيع‎هاي فراواني برازشي بر مقادير عامل فرسايندگي باران سالانه را به‌خود اختصاص دادند. هم‌‌چنين، ايستگاه‎هايي با رژيم بارش يكنواخت‌تر و متاثر از نظام‌هاي بارشي مشابه از تغييرپذيري كم‌تري در نوع توزيع‎هاي برازشي در مقياس‌هاي زماني مختلف برخوردار بودند. نتيجه‌گيري: طبق يافته‌هاي پژوهش حاضر، تغييرات مكاني و هم‌چنين مقياس‌هاي زماني داده‎هاي عامل فرسايندگي بر انتخاب توزيع‎هاي فراواني تاثير داشته و توزيع‏هاي به‏دست آمده در ايستگاه‎هاي مختلف و هم‌چنين مقياس‌هاي زماني مطالعاتي، متفاوت بوده‌‌اند. اين پژوهش مي‌تواند كمك موثري در ارايه راه‌كارهاي صحيح و مناسب براي مديريت منابع خاك و آب كشور داشته باشد.

Background and Objectives: Climate as one of the affecting factor on soil erosion has special importance in the assessment and management of soil erosion. Among climatic factors, role of the rain as water erosion beginner is undeniable. On the other hand, evaluation of frequency distributions for rainfall erosivity factor analysis has been less considered. Thus, the present study aimed to identify and evaluate different frequency distributions fitted to the amount of rainfall erosivity factor in monthly, seasonal and annual scales in Iran. Materials and Methods: The entire available rainfall events reported for 20 years in 70 stations were analyzed based on the Wischmeier and Smith erosivity index. The different frequency distributions were then fitted to data in each time scale and station using the EasyFit software with the help of chi-square test. Results: According to the results, the maximum Gumble distribution was selected as the best fitted distribution in most of months and seasons and 3-parameter lognormal, gamma and 2-parameter lognormal frequency distributions stood in the first rank group among the fitted frequency distributions for annual scale. In addition, stations with more stable rainfall regime and influenced by similar rainfall regimes had less variability in the type of fitted distributions in different time scales. Conclusion: According to the findings of the present study, the selection of frequency distributions was influenced by the spatial variations and temporal scales of the rainfall erosivity factor. The selected frequency distributions were therefore dissimilar in different scales and stations. The findings of the present study can effectively facilitate drawing appropriate strategies for soil and water resources management in Iran.