فصل اول: کلیات پژوهش

 

عنوان …………………………………………………………………………………………………………………..صفحه

1-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

1-2- بیان مسأله …………………………………………………………………………………………………………………………………………………3

1-3- سؤالات اصلی پژوهش …………………………………………………………………………………………………………………………………..4

1-4- فرضیات پژوهش ………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-5- هدف پژوهش ………………………………………………………………………………………………………………………………………………4

1-6- ضرورت واهمیت پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-7- پیشینه­ی پژوهش …………………………………………………………………………………………………………………………………………..5

فصل دوم: مبانی نظری پژوهش

2-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….14

2-2- نقش عوامل انسانی در تغییرات اقلیمی وارزیابی اثرات آن ………………………………………………………………………………..14

2-3- تعریف سری زمانی ………………………………………………………………………………………………………………………………………15

2-4- ویژگی­های­ سری­های زمانی …………………………………………………………………………………………………………………………16

2-5- تقسیم بندی سری­های زمانی ……………………………………………………………………………………………………………………….16

2-6- مؤلفه­های اصلی سری زمانی ………………………………………………………………………………………………………………………..17

2-6-2- روند خطی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………18

2-6-3- نوسانات کوتاه مدت …………………………………………………………………………………………………………………………………18

2-6- 3-1- نوسانات فصلی ………………………………………………………………………………………………………………………………….18

2-6-3-2- نوسانات چرخه­ای ………………………………………………………………………………………………………………………………..19

2-6-4- نوسانات نامنظم ………………………………………………………………………………………………………………………………………20

2-7- انواع روش­های بررسی روند …………………………………………………………………………………………………………………………………………20

2-7-1- محاسن روش­های ناپارامتری …………………………………………………………………………………………………………………………………..20

2-7-2- معایب روش­های ناپارامتری …………………………………………………………………………………………………………………………………….21

 

فصل سوم: ویژگی­های جغرافیایی منطقه مورد مطالعه

3-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..23

3-2- انتخاب ایستگاهها ……………………………………………………………………………………………………………………………………….24

3-3- موقعیت ایستگاهها ………………………………………………………………………………………………………………………………………24

3-4- دوره­ی آماری و روش استخراج داده­ها …………………………………………………………………………………………………………..25

3-5- ویژگی­هایتوپوگرافیاستان …………………………………………………………………………………………………………………………25

3-5-1- ارتفاعات …………………………………………………………………………………………………………………………………………………25

3-5-1-1- سلسله ارتفاعات مهم استان …………………………………………………………………………………………………………………26

3-5-1-1-1- ارتفاعات پاوه ………………………………………………………………………………………………………………………………….26

3-5-1-1-2- ارتفاعات حوالی شهر کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………………26

3-5-1-1-3- ارتفاعات حد فاصل مناطق گرمسیری وسرد سیری …………………………………………………………………………….27

3-5-1-1-5- ارتفاعات حد فاصل صحنه، کنگاور وسنقر …………………………………………………………………………………………27

3-5-2- واحدهای توپوگرافی در استان کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………….28

3-5-2-1- کوهپایه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..28

3-5-2-2- دشت­ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..28

3-6- آب و هوا ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………29

3-6-1- بارش ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..29

3-6-2- دما ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..31

3-6-3- توده­های هوای مؤثر بر منطقه ………………………………………………………………………………………………………………….31

3-6-3-1- کم فشار ایسلند ………………………………………………………………………………………………………………………………….31

3-6-3-2- کم فشار مدیترانه ………………………………………………………………………………………………………………………………..31

3-6-3-3- تودهپرفشار سیبری…………………………………………………………………………………………………………………………….32

3-6-3-4- کم فشار سودانی …………………………………………………………………………………………………………………………………32

فصل چهارم: مواد و روش پژوهش

عنوان ……………………………………………………………………………………………………………………صفحه

4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..34

4-2- مدل­های ARIMA ………………………………………………………………………………………………………………………………….34

4-2-1- تشخیص مدل آزمایشی ……………………………………………………………………………………………………………………………35

4-2-1-1- پیش بینی با مدل ARIMA ……………………………………………………………………………………………………………35

4-2-2- مدل­های مرکب (اتورگرسیو ومیانگین متحرک) ARIMA ……………………………………………………………………………….36

4-3- تحلیل روند با استفاده از مدل MANN- KENDALL ……………………………………………………………………………………37

4-4- تجزیه و تحلیل رگرسیون ……………………………………………………………………………………………………………………………………..39

4-4-1- خط رگرسیون بهترین برازش ………………………………………………………………………………………………………………………….39

 

فصل پنجم: یافته­های پژوهش

5-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..42

5-2- آماره­های توصیفی بارش ایستگاههای مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………42

5-3- تحلیل روند …………………………………………………………………………………………………………………………………………………52

5-3-1- تحلیل روند خطی وپلی نومیال مرتبه­ی 6 مجموع بارندگی ایستگاههای مورد مطالعه …………………………………….52

5-4- بررسی همبستگی مقادیر بارندگی ماهیانه واقعی وپیش بینی شده در ایستگاههای مورد مطالعه …………………………..55

5-5- تحلیل روند با استفاده از آزمون من کندال ……………………………………………………………………………………………………..57

5-6- بررسی روند بارش بر اساس تجزیه تحلیل سری زمانی در ایستگاههای مورد مطالعه ………………………………………….61

5-6-1- ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………………………………………….61

5-6-1-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………61

5-6-1-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..62

5-6-2- ایستگاه اسلام آباد غرب …………………………………………………………………………………………………………………………..66

5-6-2-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………66

5-6-2-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..67

5-6-3- ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………………………………………………………………….71

5-6-3-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………71

5-6-3-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..71

5-6-4- ایستکاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………………………………………………………………….74

5-6-4-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………74

5-6-4-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..75

5-6-5- ایستگاه روانسر ………………………………………………………………………………………………………………………………………..78 5-6-5-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………78

5-6-5-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..79

5-6-6- بررسی سری زمانی تبدیل یافته وتعیین مرتبه­های تفاضل فصلی وغیر فصلی ……………………………………………….82

5-7- بررسی معنی دار بودن تغییرات ……………………………………………………………………………………………………………………..90

فصل ششم: نتیجه گیری

6-1- بحث ونتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………………………………….93

6-2- آزمون فرضیات …………………………………………………………………………………………………………………………………………..96

6-2-1- فرضیه­ اول …………………………………………………………………………………………………………………………………………….96

6-2-2- فرضیه دوم …………………………………………………………………………………………………………………………………………….96

منابع ومآخذ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….9

فهرست جدول­ها

عنوان …………………………………………..……………………………………………………………………..صفحه

جدول 3 – 1: مشخصات جغرافیایی ایستگاههای مورد مطالعه …………………………………………………………………………………..25

جدول 3 – 2: میانگین بارش سالانه ایستگاههای مورد مطالعه ………………………………………………………………………………….29

جدول 3-3: میانگین مجموع بارنگی ماهانه (میلیمتر) ایستگاههای مورد مطالعه ………………………………………………………….30

جدول 5-1: نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………44

جدول5-2: نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه اسلام آباد …………………………………………………………………………44

جدول 5-3: نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه روانسر …………………………………………………………………………….45

جدول 5-4: نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه کنگاور …………………………………………………………………………….45

جدول 5-5: نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………46

جدول 5-6: معادله خط رگرسیون وضریب همبستگی بین مقادیر واقعی وپیش بینی شده …………………………………………….56

جدول5-7 :نتایج آزمون من کندال برای داد­های سالانه …………………………………………………………………………………………..60

جدول 5-8: محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه کرمانشاه ………………………………………………………………………….65

جدول 5-9: مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………66

جدول 5-10: محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه اسلام آباد غرب ……………………………………………………………..70

جدول 5-11: مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه کنگاور …………………………………………………………………………..70

جدول 5-12: محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه کنگاور …………………………………………………………………………..74

جدول 5-13:مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………74

جدول 5-14: محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه سرپل ذهاب ………………………………………………78

جدول 5-15: مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه سرپل ذهاب …………………………………………………………………..78

جدول5 -16- محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه روانسر ………………………………………………………………………….82

جدول 5-17: مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه روانسر …………………………………………………………………………..82

جدول 5-18: مقادیر D،d p، q ، p و Q مدل نهایی 12(Q ، D ، P) ( q ، d ، p ) SARIMA برای ایستگاههای مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….83

جدول 5-19: بررسی و انتخاب بهترین مدل ARIMA برای ایستگاههای مورد مطالعه …………………………………………….83

جدول 5-20: مقایسه­ میانگین بارندگی سالیانه واقعی و پیش بینی شده در ایستگاههای مورد مطالعه ……………………………84

جدول 5-21: مقایسه مقادیر پیش بینی بارندگی سالیانه ایستگاههای سینوپتیک استان کرمانشاه درسال­های متوالی با استفاده از دوره­های آماری مختلف در ساختن مدل، ودرصد اختلاف آن­ها …………………………………………………………………..85

جدول 5-22: نتایج آزمون t جهت نعیین معنی دار بودن اختلاف بین میانگین ماهیانه مقادیر واقعی وپیش بینی شده بارندگی درایستگاههای مورد مطالعه استان کرمانشاه در یک سال معین …………………………………………………………………………………88

جدول5- 23: آنالیز واریانس یک طرفه …………………………………………………………………………………………………………………..90

جدول 5-24: آنالیز واریانس یک طرفه …………………………………………………………………………………………………………………..90

فهرست شکل­ها

عنوان………………………………………………………………………………………………………صفحه

شکل 3 – 1: نقشه موقعیت وپراکنش ایستگاههای سینوپتیک مورد مطالعه ……………………………………………………………………………….23

شکل 3-2: نمودار میانگین ماهانه بارش (میلیمتر) ایستگاههای مورد مطالعه ……………………………………………………………………………..30

شکل 5-1: هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………….47

شکل 5-2: هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه اسلام آباد ……………………………………………………………………………………………48

شکل 5-3: هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه روانسر ……………………………………………………………………………………………….49

شکل 5-4: هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه کنگاور ………………………………………………………………………………………………..50

شکل 5-5: هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه سرپل ذهاب ………………………………………………………………………………………..51

شکل 5-6: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه کرمانشاه (2012- 1988) ………………………………………………………………..53

شکل 5-7: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه اسلام آباد غرب (2012- 1988) ………………………………………………………53

شکل 5-8: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه روانسر (2012- 1988) ……………………………………………………………………53

شکل 5-9: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه کنگاور (2012- 1988) ……………………………………………………………………54

شکل 5-10: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه سرپل ذهاب (2012- 1988) …………………………………………………………54

شکل 5-11: رگرسیون بین مقادیر واقعی وپیش بینی شده میانگین بارش دوره­ای در ایستگاههای مورد مطالعه ……………………………56

شکل 5-12: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………58

شکل 5-13: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه اسلام آباد غرب ……………………………………………………………………………….58

شکل 5-14: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه کنگاور …………………………………………………………………………………………….59

شکل 5-15: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه سرپل ذهاب …………………………………………………………………………………….59

شکل 5-16: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه روانسر …………………………………………………………………………………………….60

شکل 5-17: نمودار سری زمانی بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………………63

شکل 5-18: نمودار خود همبستگی بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………….63

شکل 5-19: نمودار خود همبستگی جزئی بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………..64

شکل 5-20: نمودار بررسی همگنی واریانس ایستگاه کرمانشاه ………………………………………………………………………………………………..64

شکل 5-21: نمودار سری زمانی پیش بینی سال­های (2016- 2011) ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………….65

شکل 5-22: نمودار سری زمانی بارش ایستگاه اسلام آباد غرب ……………………………………………………………………………………………….67

شکل 5-23: نمودار خود همبستگی بارش ایستگاه اسلام آباد غرب ………………………………………………………………………………………….68

شکل 5-24: نمودار خود همبستگی جزئی بارش ایستگاه اسلام آباد غرب …………………………………………………………………………………68

شکل 5-25: نمودار بررسی همگنی واریانس ایستگاه اسلام آباد غرب ………………………………………………………………………………………69

شکل 5-26: نمودار سری زمانی پیش بینی سال­های (2016- 2011) ایستگاه اسلام آباد غرب …………………………………………………..69

شکل 5-27: نمودار سری زمانی بارش ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………………………………………71

شکل 5-28: نمودار خود همبستگی بارش ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………………………………….72

شکل 5-29: نمودار خود همبستگی جزئی بارش ایستگاه کنگاور………………………………………………………………………………………………72

شکل 5-30: نمودار بررسی همگنی واریانس ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………………………………73

شکل 5-31: نمودار سری زمانی پیش بینی سال­های (2016- 2011) ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………….73

شکل 5-32: نمودار سری زمانی بارش ایستگاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………………………………………75

شکل 5-33: نمودار خود همبستگی بارش ایستگاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………………………………….76

شکل 5-34: نمودار خود همبستگی جزئی بارش ایستگاه سرپل ذهاب ………………………………………………………………………………………76

شکل 5-35: نمودار بررسی همگنی واریانس ایستگاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………………………………77