پیش بینی آماری میانگین ماهانه دمای سطح آب ناحیه شمال غربی اقیانوس هند

Abstract

پیش‌بینی میانگین ماهانه دمای سطح آب پهنه شمال غربی اقیانوس هند (10 تا 30 درجه شمالی و 45 تا 76 درجه شرقی) انگیزه بنیادین این مطالعه می‌باشد. داده‌های دمای سطح آب این ناحیه برای 81 گره با ابعاد دو درجه طولی در دو درجه عرضی از بانک‌های اطلاعاتی سازمان مدیریت اقیانوسی و جوّی ایلات متحده آمریکا برای دوره زمانی 2007-1997 استخراج شد. با استفاده از روش تحلیل مولفه‌های اصلی، چهار مولفه اصلی اول که در حدود 98 درصد از کل واریانس دمای سطح آب را شرح می‌دهند، استخراج شد. مولفه‌های اصلی اول، دوم، سوم و چهارم به‌ترتیب 79، 9، 9/5 و 4 درصد از کل واریانس دمای سطح آب در پهنه مورد مطالعه را شرح دادند. این چهار مولفه اصلی به‌عنوان چهار ناحیه در منطقه، مورد مطالعه قرار گرفتند. ناحیه‌های اول، دوم و سوم به‌ترتیب در محدوده جغرافیایی 16 تا 24 درجه شمالی و 58 تا 72 درجه شرقی، 10 تا 14 درجه شمالی و 48 تا 76 درجه شرقی، و 14 تا 16 درجه شمالی و 50 تا 74 درجه شرقی قرار گرفت. همچنین ناحیه چهارم شامل خلیج فارس شد. معدل مکانی دمای سطح آب هر ناحیه به عنوان نمایه منطقه‌ای انتخاب شد. مدل‌های خودوایاز-میانگین متحرک تلفیق شده فصلی (Seasonal Auto Regressive Integrated Moving Average, SARIMA) به‌عنوان مدل‌های تصادفی برای پیش‌بینی سری‌های زمانی نمایه منطقه‌ای الگوهای دمای سطح آب استفاده شد. مجموعه داده دمای سطح آب در مقیاس ماهانه برای سال‌های 2000-1951 و 2007-2001 به‌ترتیب برای ساختن و ارزیابی مدل‌های SARIMA در هر ناحیه به‌کار برده شد. بر پایه معیار اطلاعات آکائیک تصحیح شده و معنی‌دار بودن ضرایب، بهترین مدل‌ خودوایاز-میانگین متحرک تلفیق شده فصلی برای هر ناحیه انتخاب شد. به‌عنوان نمونه، مقدار ضریب همبستگی بین مقادیر مشاهده و پیش‌بینی شده دمای سطح آب ناحیه شمال غرب منطقه مورد با مدل SARIMA (1,1,0)×(1,1,0)₁₂ در دوره آزمون (84 ماه) برابر 94/. بود. همچنین مقدار جذر میانگین توان دوم خطای مربوطه برابر 46/. درجه سلسیوس بود. برای سری‌های زمانی دمای سطح آب در تمامی ناحیه‌ها، ضریب همبستگی بین دمای سطح آب مشاهده و پیش‌بینی شده برای داده‌های آزمون بیشتر از 9/. بود.