تخمین آب معادل برف با استفاده از داده های هواشناسی و ارتفاع منطقه (مطالعه موردی: حوضه ساروق چای)

Abstract

سابقه و هدف:<br /> آب معادل برف، یکی از پارامترهای مهم در چرخه هیدرولوژیکی می‌باشد. در ایران اندازه‌گیری عمق برف و آب معادل آن در ایستگاه‌های برف‌سنجی به علت خودکار نبودن ایستگاه‌ها و مشکلات اندازگیری آن بطور محدودی صورت می‌گیرد. با توجه به تحقیقات انجام شده در زمینه آب معادل برف، سرعت باد، درجه حرارت، بارش و ارتفاع منطقه از عوامل تاثیرگذار بر میزان آب معادل برف می‌باشند. از آنجایی که مقادیر پارامترهای سرعت باد، درجه حرارت و بارش می‌توانند در طولانی مدت بر آب معادل برف تاثیرگذار باشند، بنابراین هدف این مطالعه استفاده از پارامترهای هواشناسی و جغرافیایی برای تخمین آب معادل برف در ایستگاه‌های برف‌سنجی حوضه مورد مطالعه می‌باشد.<br /><br />مواد و روش‌ها:<br /> در این مطالعه با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی و کاربرد روش‌های مختلف درون‌یابی، پس از انتخاب بهترین روش که به وسیله معیارهای ارزیابی صورت گرفت، مقادیر بارش، دما و سرعت باد به صورت میانگین‌های 10، 20، 30، 40 و 50 روزه در محل ایستگاه‌های برف سنجی در حوضه ساروق‌چای تخمین زده شد. بعد از تخمین پارامترهای ذکر شده، همبستگی تک تک هر یک از این پارامترها با آب معادل برف ایستگاه‌ها بررسی شد. پارامترهایی که بیشترین همبستگی را داشتند، انتخاب شدند. سپس در نرم‌افزار SPSS بین این پارامترها و ارتفاع ایستگاه‌ها، با آب معادل برف آنها یک رگرسیون چند متغیره به دست‌آمد.<br /><br />یافته‌ها:<br /> بر اساس نتایج به دست‌آمده، میانگین‌های بارش، دمای 40 روزه و سرعت باد 30 روزه، به ترتیب بیشترین همبستگی را با آب معادل برف ایستگاه‌ها نشان دادند. بهترین رابطه رگرسیونی برای تخمین آب معادل برف با استفاده از این پارامترها به دست آمد. ارزیابی داده‌های واقعی و محاسباتی با توجه به معیار ناش ساتکلیف (0/83) و ضریب همبستگی (0/91) صورت گرفت. نتایج نشان داد که رابطه رگرسیونی به دست آمده از دقت خوبی برای تخمین آب معادل برف در ایستگاه‌های برف‌سنجی مورد مطالعه برخوردار است.<br /><br />نتیجه‌گیری<br /> در این پژوهش، با توجه به کمبود ایستگاه‌های هواشناسی در مناطق کوهستانی شمال غربی کشور از روش‌های درون‌یابی برای تخمین مقادیر پارامترهایی سرعت باد بارش و دما، در محل ایستگاه‌های برف‌سنجی استفاده شد. نتایج نشان داد که از بین روش‌های درون یابی، توابع پایه شعاعی با مدل چند ربعی معکوس برای میانگین سرعت باد 10 الی 50 روزه، مدل نواری کاملا منظم برای تخمین میانگین دمای 10 الی 50 روزه و روش کریجینگ با مدل گوسین برای برآورد میانگین بارش 10 الی 50 روزه در ایستگاه‌های برف-سنجی از دقت خوبی برخوردار هستند. با استفاده پارامترهایی که بیشترین همبستگی را با آب معادل برف داشتند، یک برای تخمین آب معادل برف به دست آمد. ارزیابی رابطه رگرسیونی نشان داد می‌توان از آن برای تخمین آب معادل برف در ایستگاه‌های مربوطه استفاده کرد.