شناسایی رژیم اقلیمی حوضه دریای خزر با رویکرد داده کاوی: رهیافتی برای کشاورزی پایدار و سازگاری با تغییر اقلیم

حوضه دریای خزر به دلیل نقش برجسته اش در تامین امنیت غذایی، توسعه اقتصادی و پایداری زیست محیطی کشور، یکی از مناطق حساس در برابر تغییرات اقلیمی محسوب می شود. ناهمواری های توپوگرافی، تنوع پوشش زمین و مجاورت با پهنه آبی وسیع، موجب شکل گیری الگوهای پیچیده و ناهمگن آب و هوایی در این حوضه گردیده است. ازاین رو، شناسایی دقیق ساختارهای فضایی‑زمانی اقلیم در این منطقه، گامی ضروری برای مدیریت سازگار با اقلیم و برنامه ریزی منابع آب و کشاورزی به شمار می رود. پژوهش حاضر با بهره گیری از رویکردی ترکیبی شامل کاهش ابعاد (تحلیل مولفه های اصلی) و خوشه بندی (K-میانگین و DBSCAN)، به کشف الگوهای پنهان اقلیمی پرداخته است. داده های باز تحلیل ارا ۵ در بازه ۱۹۶۴ تا ۲۰۲۴ و هفت شاخص کلیدی اقلیمی (دما، بارش، رطوبت، فشار سطح دریا و غیره) به عنوان ورودی مدل استفاده شدند. ابتدا تحلیل مولفه های اصلی، ویژگی های غالب اقلیمی را استخراج و ابعاد داده را کاهش داد. سپس الگوریتم های خوشه بندی، حوضه را به زیرمنطقه های متمایز تفکیک کردند که به وضوح تاثیر گرادیان عرض جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا و فاصله از ساحل را نشان می دهند. اعتبارسنجی با شاخص های سیلوئت و دیویس-بولدین و آزمون تحلیل واریانس، معناداری آماری تمایز این خوشه ها را تایید کرد. افزون بر این، تحلیل همبستگی با شاخص های انزو آشکار ساخت که فاز ال نینو با گرم تر و مرطوب تر شدن نیمه جنوبی حوضه همراه است؛ درحالی که فاز لانینا، شرایط سردتر و خشک تری را در بخش های شمالی تشدید می کند. یافته های این پژوهش می تواند به عنوان چارچوبی تحلیلی برای ناحیه بندی اقلیمی، پایش ریسک های جوی، بهینه سازی تقویم کشاورزی و مدیریت پایدار منابع طبیعی در حوضه خزر مورداستفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

طبقه بندی اقلیمی ، ریسک های جوی ، خوشه بندی ترکیبی ، الگوهای فضایی - زمانی