واکاوی پویایی فراوانی بارش و پیش‎بینی آن در شمال باختری ایران بر پایه نظریه آشوب

بارش یکی از برجسته ترین متغیرهای آب وهوایی است که اثرات گسترده ای بر محیط و انسان دارد. بااین همه سرشت پیچیده بارش، واکاوی و پیش بینی آن را دشوار می کند. در این پژوهش پویایی فراوانی بارش در شمال باختری ایران در دوره ۲۰۱۹-۱۹۷۰ با به کارگیری نظریه آشوب بررسی و سپس برای دوره ۲۰۳۶ – ۲۰۲۰ پیش بینی شده است. داده های به کار رفته، داده های شبکه ای بارش است که از درون یابی داده های ۲۱۹ ایستگاه همدید، آب وهواشناسی و باران سنجی به دست آمده است. برای بررسی پویایی بارش از روش های میانگین اطلاعات متقابل، کائو، بعد همبستگی و بزرگ ترین نمای لیاپانوف استفاده شده است. همچنین برای پیش بینی یک روش غیرخطی به کار گرفته شد. یافته ها نشان دادند که زمان تاخیر و بعد نشاندن بهینه برای بازسازی فضای فاز میانگین فراوانی بارش به ترتیب ۳ و ۸ است. اندازه بعد همبستگی (۶/۳) و بزرگ ترین نمای لیاپانوف (۰۰۷/۰) نشان دادند که فراوانی بارش ماهانه آشوبناک است. گذشته از این سری زمانی فراوانی بارش ماهانه شمال باختری ایران دارای حافظه درازمدت است. همچنین بر پایه پیش بینی انجام شده فراوانی بارش سالانه در دوره پیش رو ۲/۱۳ درصد کاهش خواهد یافت. بیش ترین اندازه کاهش در ماه های جولای و آگوست با ۵۰ درصد پیش بینی شده است. بااین همه تغییرات در فوریه، سپتامبر و نوامبر صفر درصد خواهد بود. گذشته از این، فراوانی بارش در همه فصل های سال با کاهش روبه رو خواهد شد؛ به گونه ای که بیش ترین کاهش در تابستان (۳/۳۳- درصد)، پس از آن بهار (۵/۱۲- درصد) و کم ترین اندازه کاهش در فصل سرد (زمستان ۱۰- و پاییز ۱/۱۱- درصد) رخ خواهد داد. کاهش فراوانی بارش به ویژه در ماه های بهار که هم زمان با آغاز رویش گیاهان و آغاز برخی فعالیت های کشاورزی است، می تواند پیامدهای اقتصادی و محیطی مهمی در پی داشته باشد. افزون بر این کاهش فراوانی بارش حتی اگر همراه با کاهش اندازه بارش نباشد، می تواند زمینه را برای برخی بحران های اقتصادی، اجتماعی و محیطی فراهم کند.

کلیدواژه ها:

فراوانی بارش ، شمال باختری ایران ، نظریه آشوب ، پیش بینی