کاربرد تحلیل موجک در شناسایی رفتار بارش در مناطق غربی ایران

Abstract

تحلیل طیفی ابزاری مناسبی برای بررسی محتوای بسامدی داده‌های اقلیمی است. تحلیل طیفی محتوای بسامدی‌ سری زمانی اقلیمی را براساس فرض ایستایی (بدون روند) سری زمانی فراهم می‌کند، اما، زمان دقیق محتوای بسامدی را نشان نمی‌دهد، در‌حالی‌که تجزیه طیفی زمان-بسامد یا تحلیل موجک، روش مفیدی برای تحلیل تغییرات موضعی در حوزه زمان-بسامد و تعیین دوره بازگشت پدیده‌های اقلیمی است. در این تحقیق تحلیل موجک برای بررسی تغییرپذیری بارش ایستگاه‌های غرب ایران شامل کرمانشاه، سنندج، همدان و خرم‌آباد و مقایسۀ این ایستگاه‌ها با هم در یک دوره آماری 43 ساله از سال 1966-2009 صورت گرفته است. همچنین، به‌منظور بررسی رفتار بارش ایستگاه‌های گوناگون در مقیاس‌های متفاوت، عملیات فیلتر کردن با استفاده از تبدیل موجک معکوس بر سری‌های زمانی بارش اِعمال شده است. با تجزیه به مقیاس‌های زمانی متفاوت و نرمال‌سازی سری‌ها در هریک از مقیاس‌ها, مقایسه رفتار نوارهای بسامدی بارش بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که در همه ایستگاه‌ها یک دورۀ بازگشت سالانه با سطح اطمینان بیش از 90 درصد وجود دارد که تقویت و تضعیف آن وقوع دوره‌های ترسالی و خشکسالی در این مناطق را به‌خوبی نشان می‌دهد. علاوه‌براین, در همه ایستگاه‌ها بعضی مولفه‌های درون‌سالی با سطح اطمینان آماری زیاد و دوره بازگشت طولانی‌مدت نسبتا منظم در نوار بسامدی 128-256 ماهه وجود دارد. رفتار بارش در نوارهای بسامدی متفاوت روشن ساخت که در مقیاس‌های محلی و بزرگ‌مقیاس، رفتار ایستگاه‌های مورد بررسی شباهت زیادی به یکدیگر دارد، اگر چه در بعضی از مقیاس‌ها، تفاوت قابل ملاحظه است. همچنین، روند تغییرات در نوار بسامدی 32-64 ماه، برخلاف دیگر نوارها، افزایش تغییرپذیری بارش در این نوار را نشان می‌دهد.