احتمال وقوع بارش هاي روزانه ي ايران و پيش بيني آن با مدل زنجيره ي ماركوف

The analyze occurrences daily precipitation probability in Iran and forecast by using Markov chain model

در اين پژوهش، وقوع بارش هاي ايران بر اساس قوانين احتمال به صورت فرايندهاي تصادفي و با استفاده از مدل زنجيره ماركوف واكاوي شد. براي رسيدن به اين هدف، از داده هاي رخداد و رخنداد بارش پايگاه داده اسفزاري به مدت 43 سال (1340/1/1 تا 1383/10/11) استفاده شد. اين اطلاعات بر روي7187 ياخته و شامل 15991 روز است. با استفاده از مدل زنجيره ماركوف مرتبه اول با دو حالت بارش و بي بارش، آرايه فراواني تشكيل و سپس به روش حداكثر درست نمايي آرايه احتمال انتقال محاسبه شد. انجام آزمون نيكويي برازش، خي- دو پيروي داده ها از مدل انتخاب شده را در سطح بالايي تأييد كرد. با به توان رساندن مكرر اين آرايه، احتمال پايا و دوره بازگشت روزانه، حالت هاي بارش و بدون بارش برآورد شد. بدين ترتيب، دوره بازگشت بارش روزانه حدود 7 روز و دوره بازگشت خشكي حدود يك روز برآورد شد. بنابراين، احتمال وقوع بارش در هر روز 0/1449 و احتمال عدم وقوع آن 0/8551 به دست آمد. همچنين، دوره بازگشت بارش با تداوم 1 تا 3 روز براي تمام ماه ها و فصول محاسبه شد. بيشترين احتمال وقوع روز همراه با بارش 0/27 طي اسفند ماه است. كوتاه ترين دوره بازگشت بارش ها با تداوم 1 و 2 روزه طي ماه هاي بهمن و اسفند به ترتيب 3/7 و 5/6 روز است.

In this paper occurrences of precipitation in Iran was analyzed according to random processes by the applying of markov chain model. In order to do that occurrence and non-occurrence of rainfall of asfezari data base for the period of 1961/3/21 to 2004/12/31 was used. This data are for 7187 pixel and 15991 days. By using markov chain model first order two state dry and wet frequency matrix was made. an‎d then by the method of maximum likelihood transmission probability matrix was developed. By Chi-square goodness data following from chosen model was confirmed. By frequently powering this matrix stable probability and daily return period of rainy and non-rainy states was estimated. Period of daily returns and non-rainy days was estimated 7 and 1 respectively. So probability of precipitation was 0.1449 and probability of non-occurrence was estimated 0.8551. Return period of precipitation with lasting 1 to 3 days was calculated for all the months. The maximum likelihood of occurrence with precipitation was in March with the amount of 0.27. The shortest return period. The Shortest return period with lasting of 1 to 2 days was in February and March with the amount of 5.6 and 3.7 respectively.