بررسی احتمال وقوع روزهای بارانی با استفاده از مدل زنجیره مارکوف (مطالعه موردی شهر زنجان)

از جمله نیازهای اساسی در برنامه ریزی های منابع آب، پیش بینی مقدار آب برای مصارف کشاورزی، صنعتی و شهری است. از این رو، لازم است توان آبی هر منطقه برای گام های زمانی مختلف برای برنامه ریزی های کارآمد از طریق روش های مناسب و مطمئن پیش بینی شود. تحلیل های احتمالی، روش هایی مفید برای پیش بینی پدیده هایی نظیر بارش می باشند. از جمله این روش ها می-توان به زنجیره مارکوف اشاره کرد. زنجیره مارکوف حالتی خاص از مدل هایی است که در آنها حالت کنونی یک سیستم به حالت قبلی آن بستگی دارد. در پژوهش حاضر، با استفاده از آمار بارش روزانه ۳۲ ساله ایستگاه هواشناسی شهر زنجان، احتمال وقوع روز بارانی و روز خشک در این شهر با استفاده از مدل زنجیره مارکوف مورد مطالعه قرار گرفت. داده های بارش روزانه براساس ماتریس فراوانی تغییر حالت رخداد روزهای خشک و بارانی مرتب شده و ماتریس انتقال بر اساس روش حداکثر درست نمایی محاسبه گردید. نتایج نشان داد که بیش ترین احتمال انتقال مربوط به انتقال از یک روز خشک به روز خشک دیگر بامقدار عددی ۸۵۱/۰ می باشد. فراوانی وقوع، متوسط تعداد روزهای خشک در هر ماه ۳۷/۲۳ و فراوانی وقوع، متوسط تعداد روزهای تر همان ماه ۶۳/۶ می باشد . طول دوره خشک مورد انتظار ۷۱/۶ و طول دوره تر مورد انتظار ۹/۱ و دوره برگشت موسم های خشک ۱۰ روزه در دوره مورد مطالعه ۰۰۳/۰می باشد. نتایج حاصل نشان داد که در بلندمدت احتمال وقوع روزهای خشک و در نتیجه خشکسالی بیش تر بوده، فلذا برنامه ریزان و تصمیم گیران منطقه ای باید زمینه لازم را برای استفاده از منابع آبی فراهم نمایند.

کلیدواژه ها:

زنجیره مارکوف ، بارش ، ماتریس فراوانی ، ماتریس انتقال ، احتمال ایستا.