تصحیح شاخص بارش استاندارد شده (SPI) بر اساس انتخاب مناسب ترین تابع توزیع احتمال

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

• ابوالفضل مساعدی ¹
• محمد قبائی سوق ²

¹ دانشگاه فردوسی مشهد

² گرگان

10.22067/jsw.v0i--.11258

چکیده

چکیده
شاخص بارش استاندارد شده (SPI)، از برازش توزیع گاما بر مقادیر بارندگی سالانه یا مجموع بارندگی در هر بازه ی زمانی دلخواه به‌دست می-آید. بر اساس تحقیقات انجام شده، در برخی از مناطق ممکن است توزیع گاما نتواند به عنوان مناسب ترین توزیع بر داده ها ی بارندگی برازش یابد. به-منظور بررسی این موضوع، از آمار بارندگی سالانه 11 ایستگاه سینوپتیک کشور که بر اساس اقلیم نمای دومارتن اقلیم های بسیار مرطوب تا خشک را شامل می شوند، طی سال های 1958 تا 2007 میلادی استفاده شده است. در این تحقیق، ابتدا مقادیر SPIسالانه با انتخاب توزیع پیش فرض (گاما) محاسبه و فراوانی طبقات مختلف خشکسالی استخراج گردید. در ادامه با برازش توزیع های مختلف بر مقادیر بارندگی سالانه ی هر ایستگاه، مناسب ترین تابع توزیع بر اساس آماره ی کلموگروف- اسمیرنوف انتخاب و مقدار احتمال تجمعی آن محاسبه گردید. سپس مقادیر متناظر با هر مقدار بارندگی در توزیع نرمال معکوس با استفاده از انتقا ل هم احتمال محاسبه و مقادیر SPI تصحیح شده استخراج گردید و تاثیر استفاده از مناسب ترین تابع توزیع مقادیر بارندگی بر تغییر فراوانی و یا جابجایی طبقات مختلف خشکسالی شاخص SPI، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که توزیع گاما نمی تواند به عنوان مناسب ترین تابع توزیع مقدار بارندگی سالانه در هیج یک از ایستگاه های مورد بررسی (به جز رشت)، انتخاب شود. استفاده از مناسب ترین تابع توزیع در هر بازه زمانی، می تواند منجر به تغییر مقادیر عددی شاخص SPI گردد که این خود ممکن است منجر به تغییر فراوانی طبقات مختلف خشکسالی گردد. به طوری که در ایستگاه های گرگان و تهران جابجایی در تمامی طبقات خشکسالی مشاهده شد و ایستگاه گرگان با 15 جابجایی بیشترین تغییر را در مجموع طبقات خشکسالی به خود اختصاص داد.

واژه های کلیدی: انتقال هم احتمال، ایران، توزیع گاما، جابجایی طبقات خشکسالی، شاخص بارش استاندارد شده (SPI)

20.1001.1.20084757.1390.25.5.24.7

---

عنوان مقاله [English]

Modification of Standardized Precipitation Index (SPI) Based on Relevant Probability Distribution Function

نویسندگان [English]

• A. Mosaedi ¹
• M. Ghabaei Sough ²

¹ Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad

² Department of Water Engineering, Gorgon University of Agricultural Sciences and Natural Resources

چکیده [English]

Abstract
SPI is based on fitting a gamma distribution to precipitation amounts in selected periods. Based on current research, the gamma distribution may not be fitted to annual precipitation of some regions. In order to evaluate this subject, annual precipitation have been used during 1958- 2007 at 11 Synoptic Stations in Iran. In first step, values of SPI and frequency of different classes of drought severity were calculated. The Kolmogorov– Smirnov test is used to assess the goodness of fitting most appropriate distribution function to annual precipitation. Then, according to equi-probability transformation the values of SPI were modified. The impact of applying most appropriate distribution function was evaluated to change the frequency of different classes of drought severity in Modified Standardized Precipitation Index (MSPI). The results showed that annual precipitation in all stations do not fallow Gamma distribution as appropriate distribution function except for Rasht station. Using appropriate distribution function in a MSPI leads to changing the frequency and/or displacement of different classes in SPI. So displacements occurred in all classes of drought severity at Tehran and Gorgan synoptic stations. The Gorgan station with 15 events has the most changes in frequency classes.

Keywords: Standardized Precipitation Index (SPI), Gamma distribution, Equi-probability transformation, Displacement of different classes, Iran