هواشناسی کشاورزی
بهاره میرکماندار؛ سید حسین ثنایی نژاد؛ حجت رضایی پژند؛ محبوبه فرزندی
چکیده
این پژوهش به مدل‌سازی الگوهایی جدید برای برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه در سه ناحیه مختلف اقلیمی ایران و ایستگاههای نمونه پرداخته است. به این منظور از خوشهبندی اقلیمی افرازی میانه‌محور که طبق آن کشور ایران به سه خوشه ساحلی، کوهستانی و بیابانی و نیمه بیابانی تقسیم شده، استفاده و برای تعیین ایستگاههای نمونه، نمونه‌گیری سیستماتیک ...
بیشتر
این پژوهش به مدل‌سازی الگوهایی جدید برای برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه در سه ناحیه مختلف اقلیمی ایران و ایستگاههای نمونه پرداخته است. به این منظور از خوشهبندی اقلیمی افرازی میانه‌محور که طبق آن کشور ایران به سه خوشه ساحلی، کوهستانی و بیابانی و نیمه بیابانی تقسیم شده، استفاده و برای تعیین ایستگاههای نمونه، نمونه‌گیری سیستماتیک انجام شد. دادههای مورد نیاز از هر ایستگاه دریافت و الگوهای رگرسیونی خطی پس از غربال و آماده سازی آنها برازش داده شد. پس از بررسی آمارههای لازم و برقراری فرضهای زیربنایی برترین الگوها ارائه گردید. تمامی الگوهای ارائه شده جدید در این پژوهش وجود عرض از مبدأ را تأیید میکنند. دامنه عرض از مبدأ الگوهای سه خوشه و ایستگاههای نمونه در بازه 77/0 تا 46/14 قرار دارد. توانایی بالای الگوهای برآورد میانگین رطوبت نسبی ارائه شده با ضرایب همبستگی (R)، ضرایب تعیین (R2) و آمارههای F بهدست آمده، تأیید شد. در اکثر الگوها رطوبت نسبی ساعت 15 در برآورد میانگین رطوبت نسبی موثرتر است. بیشترین تأثیر رطوبت نسبی ساعت 15 با مقدار 3/45% در خوشه بیابانی و نیمه‌بیابانی برای برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه دیده شد. سنجش برتری الگوهای مرسوم نسبت به الگوهای پیشنهادی این پژوهش با معیار میانگین مربع خطا (MSE) انجام شد. نتیجه توانایی بالای الگوهای پیشنهادی در برآورد این میانگین است. برای مثال مقدار میانگین مربعات خطا برای الگوی رطوبت نسبی پیشنهادی اقلیم ساحلی و الگوی مرسوم به ترتیب (34/5 و 61/10) می‌باشد که معدل کمترین خطا مربوط به الگوی رطوبت نسبی پیشنهادی برای این خوشه است. لذا استفاده از این الگوها در برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه برای هر اقلیم و ایستگاههای نمونه آن پیشنهاد می‌شود.
بهاره میرکماندار؛ سید حسین ثنایی نژاد؛ حجت رضائی پژند؛ محبوبه فرزندی
چکیده
تأثیر اقلیم بر الگوهای رفتاری تغییرات دما در روشهای موجود مورد توجه قرار نگرفته است. با رسم دقیق منحنی تغییرات روزانهی دما در یک روز عادی نشان میدهد که توزیع این متغیر نرمال نیست و یک منحنی چوله به راست است. بنابراین استفاده از ضرایب مساوی برای برآورد میانگین دمای روزانه خطا دارد. این مقاله الگوهای جدیدی را برای برآورد میانگین ...
بیشتر
تأثیر اقلیم بر الگوهای رفتاری تغییرات دما در روشهای موجود مورد توجه قرار نگرفته است. با رسم دقیق منحنی تغییرات روزانهی دما در یک روز عادی نشان میدهد که توزیع این متغیر نرمال نیست و یک منحنی چوله به راست است. بنابراین استفاده از ضرایب مساوی برای برآورد میانگین دمای روزانه خطا دارد. این مقاله الگوهای جدیدی را برای برآورد میانگین دمای روزانه درسه ناحیه مختلف اقلیمی ایران و ایستگاههای نمونه مربوطه ارائه داده است. به این منظور خوشهبندی اقلیمی که مطابق آن کشور ایران به سه خوشه ساحلی، کوهستانی و بیابانی و نیمه بیابانی تقسیم شده، انتخاب و نمونه‌گیری سیستماتیک برای تعیین ایستگاههای منتخب صورت گرفت. سپس الگویهای رگرسیونی خطی پس از غربال و آماده سازی بر دادهها برازش داده شد. نتایج ارائه شده وجود عرض از مبدأ را در تمام الگوها تأیید میکند. که دامنه آن برای سه خوشه و ایستگاههای نمونه از 735/1- تا 26/0 می‌باشد. ضریب استاندارد شده (Beta) متغیرهای پیشگو، بیانگر نابرابری وزن این متغیرها در تمامی الگوها است. این ضریب در الگوی برآورد میانگین دمای روزانه خوشه ساحلی برای متغیرهای دمای کمینه و بیشینه به ترتیب 2/48% و 8/51% می‌باشد. این مقادیر نشان میدهد دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه حساستر است. بیشترین تأثیر دمای بیشینه با مقدار 1/63% در خوشه کوهستانی برای برآورد میانگین دمای روزانه دیده می‌شود. واسنجی و قیاس الگوهای ارائه شده در این مقاله با الگوی مرسوم برآورد میانگین دمای روزانه نشان از توانایی بالای الگوهای پیشنهادی در برآورد این میانگین دارد. میانگین مربع خطا (MSE) معیار واسنجی و مقایسه الگوهاست. بیشترین اختلاف برآورد میانگین دمای روزانه میان الگوی مرسوم با الگوی ارائه شده برای خوشه کوهستانی بوده که 24% می‌باشد.
محبوبه فرزندی؛ سید حسین ثنایی نژاد؛ بیژن قهرمان؛ مجید سرمد
چکیده
بارش و دما از مهم‌ترین متغیرهای هوا و اقلیمشناسی هستند. طول دوره آماری اهمیت بسزایی در دقت تحلیل این دو متغیر دارد. حجم نمونه کمتر از 100 سال نمیتواند نوسانات دراز مدت را به خوبی منعکس کند. طولانیترین آمار مربوط به دما و بارش ماهانه مشهد نزدیک به 125 سال (از حدود 1893 الی 2017) است. متاسفانه این آمار مفقودی دارد. ترمیم دادههای مفقود و افزایش ...
بیشتر
بارش و دما از مهم‌ترین متغیرهای هوا و اقلیمشناسی هستند. طول دوره آماری اهمیت بسزایی در دقت تحلیل این دو متغیر دارد. حجم نمونه کمتر از 100 سال نمیتواند نوسانات دراز مدت را به خوبی منعکس کند. طولانیترین آمار مربوط به دما و بارش ماهانه مشهد نزدیک به 125 سال (از حدود 1893 الی 2017) است. متاسفانه این آمار مفقودی دارد. ترمیم دادههای مفقود و افزایش دقت برآورد آنها هدف این پژوهش است. ایستگاههایی از کشورهای مجاور بهعنوان ایستگاههای مبنا انتخاب شدند. ابتدا دادههای مفقود با برازش ده الگوی رگرسیونی چندگانه برای بارش ماهانه (با ضرایب تعیین 63/0 تا 81/0) و شش الگو برای دمای ماهانه (986/0تا 993/0) ترمیم شدند. سپس برای کاهش خطاها، پارامترهای الگوهای رگرسیونی با روشهای GA و ACO بهینه شدند. افزون بر این دو روش ANN و SVR نیز بهمنظور الگوسازی این دادهها نیز بهکار گرفته شدند. نتایج نشان داد GA و ACO دقت برآورد دادههای مفقود بارش را نسبت به روشهای رگرسیونی فوق به طور چشمگیری افزایش میدهد. کمترین RMSE بین تمام الگوهای رگرسیونی بارش 79/9 میلیمتر است. این معیار با روش GA به 560/2 میلیمتر و با ACO به 559/2 کاهش میبابد. کمترین RMSE بین الگوهای رگرسیونی دما 986/0 میلیمتر است. این معیار با روش ANN به 726/0 میلیمتر و با SVR نیز به 551/0 کاهش میبابد. مقایسه ترمیم دما و بارش نشان میدهد که روشهای تکاملی برای بارش و روشهای یادگیری ماشین برای دما عملکرد بهتری دارند.
نفیسه سیدنژاد گل خطمی؛ محبوبه فرزندی؛ حجت رضایی پژند
چکیده
یخبندان های زودرس پائیزه یکی از پدیده های زیانبخش جوی است که همه ساله منجر به کاهش عملکرد محصولات کشاورزی و باغی می شود. هدف مقاله حاضر تحلیل فراوانی این پدیده است. روزهای یخبندان ایستگاه های همدیدخراسان رضوی برای مطالعه موردی انتخاب وتحلیل فراوانی شده است. غربال اولیه و آزمون های پایه (تصادفی بودن، همگنی، استقلال و...) بررسی شدند. هشت ...
بیشتر
یخبندان های زودرس پائیزه یکی از پدیده های زیانبخش جوی است که همه ساله منجر به کاهش عملکرد محصولات کشاورزی و باغی می شود. هدف مقاله حاضر تحلیل فراوانی این پدیده است. روزهای یخبندان ایستگاه های همدیدخراسان رضوی برای مطالعه موردی انتخاب وتحلیل فراوانی شده است. غربال اولیه و آزمون های پایه (تصادفی بودن، همگنی، استقلال و...) بررسی شدند. هشت تابع توزیع نرمال، گامبل نوع1، گامای 2 پارامتری، لوگ نرمال 2و3 پارامتری، پارتوی تعمیم یافته، حدی تعمیم یافته و پیرسون نوع 3 با پنج روش برآوردی گشتاورهای معمولی، حداکثر درست نمائی، گشتاورهای وزن داراحتمالی، حداکثرآنتروپی و گشتاورهای اصلاح شده تحلیل فراوانی شدند. آزمون نیکوئی برازش کولموگروف اسمیرنوف استفاده شد. دو روش برآورد PWM، ModM برتری نسبی خود را نسبت به روش های دیگربرآورد نشان دادند. تابع پارتوی تعمیم یافته برتری برازش را در60 درصد از حالات نسبت به سایر توابع از خود نشان داد. هم چنین مشخص شد نمی توان یک قانون احتمالی یا یک روش برآورد خاص را برای تحلیل فراوانی یخبندان های زودرس پائیزه پیشنهاد کرد. نتایج رخداد اولین روز یخبندان به طور کلی حاکی از عدم روند مشخص مکانی در استان است. اولین یخبندان در دوره بازگشت 2ساله در تمام ایستگاه ها زودتر از آبان ماه رخ نمی دهد. همچنین این رویداد در دوره بازگشت 100ساله نیز هیچ گاه زودتر از اول مهر رخ نمی دهد. این پدیده رابطه مناسبی با سایر عوامل مانند ارتفاع، طول و عرض جغرافیائی، دما، بارش ندارد.
