فصل اول: کلیات پژوهش

 

 

 

عنوان …………………………………………………………………………………………………………………..صفحه

 

1-1- مقدمه   ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

 

1-2- بیان مسأله   …………………………………………………………………………………………………………………………………………………3

 

1-3- سؤالات اصلی پژوهش …………………………………………………………………………………………………………………………………..4

 

1-4- فرضیات پژوهش  ………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

 

1-5- هدف پژوهش  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………4

 

1-6- ضرورت واهمیت پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………………….4

 

1-7- پیشینه­ی پژوهش …………………………………………………………………………………………………………………………………………..5

 

 

 

فصل دوم: مبانی نظری پژوهش

 

2-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….14

 

2-2- نقش عوامل انسانی در تغییرات اقلیمی وارزیابی اثرات آن ………………………………………………………………………………..14

 

2-3- تعریف سری زمانی ………………………………………………………………………………………………………………………………………15

 

2-4- ویژگی­های­ سری­های زمانی …………………………………………………………………………………………………………………………16

 

2-5- تقسیم بندی سری­های زمانی ……………………………………………………………………………………………………………………….16

 

2-6- مؤلفه­های اصلی سری زمانی ………………………………………………………………………………………………………………………..17

 

2-6-2- روند خطی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………18

 

2-6-3- نوسانات کوتاه مدت …………………………………………………………………………………………………………………………………18

 

2-6- 3-1- نوسانات فصلی ………………………………………………………………………………………………………………………………….18

 

2-6-3-2- نوسانات چرخه­ای ………………………………………………………………………………………………………………………………..19

 

2-6-4- نوسانات نامنظم ………………………………………………………………………………………………………………………………………20

 

2-7- انواع روش­های بررسی روند …………………………………………………………………………………………………………………………………………20

 

2-7-1- محاسن روش­های ناپارامتری …………………………………………………………………………………………………………………………………..20

 

2-7-2- معایب روش­های ناپارامتری …………………………………………………………………………………………………………………………………….21

 

 

 

فصل سوم: ویژگی­های جغرافیایی منطقه مورد مطالعه

 

3-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..23

 

3-2- انتخاب ایستگاهها ……………………………………………………………………………………………………………………………………….24

 

3-3- موقعیت ایستگاهها ………………………………………………………………………………………………………………………………………24

 

3-4- دوره­ی آماری و روش استخراج داده­ها …………………………………………………………………………………………………………..25

 

3-5- ویژگی­های توپوگرافی استان …………………………………………………………………………………………………………………………25

 

3-5-1- ارتفاعات …………………………………………………………………………………………………………………………………………………25

 

3-5-1-1- سلسله ارتفاعات مهم استان …………………………………………………………………………………………………………………26

 

3-5-1-1-1- ارتفاعات پاوه ………………………………………………………………………………………………………………………………….26

 

3-5-1-1-2- ارتفاعات حوالی شهر کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………………26

 

 

3-5-1-1-3- ارتفاعات حد فاصل مناطق گرمسیری وسرد سیری …………………………………………………………………………….27

 

3-5-1-1-5- ارتفاعات حد فاصل صحنه، کنگاور وسنقر …………………………………………………………………………………………27

 

3-5-2- واحدهای توپوگرافی در استان کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………….28

 

3-5-2-1- کوهپایه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..28

 

3-5-2-2- دشت­ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..28

 

3-6- آب و هوا ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………29

 

3-6-1- بارش ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..29

 

3-6-2- دما ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..31

 

3-6-3- توده­های هوای مؤثر بر منطقه ………………………………………………………………………………………………………………….31

 

3-6-3-1- کم فشار ایسلند ………………………………………………………………………………………………………………………………….31

 

3-6-3-2- کم فشار مدیترانه ………………………………………………………………………………………………………………………………..31

 

3-6-3-3- توده پرفشار سیبری …………………………………………………………………………………………………………………………….32

 

3-6-3-4- کم فشار سودانی …………………………………………………………………………………………………………………………………32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل چهارم: مواد و روش پژوهش

 

عنوان ……………………………………………………………………………………………………………………صفحه

 

4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..34

 

4-2- مدل­های ARIMA ………………………………………………………………………………………………………………………………….34

 

4-2-1- تشخیص مدل آزمایشی ……………………………………………………………………………………………………………………………35

 

4-2-1-1- پیش بینی با مدل ARIMA  ……………………………………………………………………………………………………………35

 

4-2-2- مدل­های مرکب (اتورگرسیو ومیانگین متحرک) ARIMA ……………………………………………………………………………….36

 

4-3- تحلیل روند با استفاده از مدل MANN- KENDALL ……………………………………………………………………………………37

 

4-4- تجزیه و تحلیل رگرسیون ……………………………………………………………………………………………………………………………………..39

 

4-4-1- خط رگرسیون بهترین برازش ………………………………………………………………………………………………………………………….39

 

 

 

فصل پنجم: یافته­های پژوهش

 

5-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..42

 

5-2- آماره­های توصیفی بارش ایستگاههای مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………42

 

5-3- تحلیل روند …………………………………………………………………………………………………………………………………………………52

 

5-3-1- تحلیل روند خطی وپلی نومیال مرتبه­ی 6 مجموع بارندگی ایستگاههای مورد مطالعه …………………………………….52

 

5-4- بررسی همبستگی مقادیر بارندگی ماهیانه واقعی وپیش بینی شده در ایستگاههای مورد مطالعه …………………………..55

 

5-5- تحلیل روند با استفاده از آزمون من کندال ……………………………………………………………………………………………………..57

 

5-6- بررسی روند بارش بر اساس تجزیه تحلیل سری زمانی در ایستگاههای مورد مطالعه ………………………………………….61

 

5-6-1- ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………………………………………….61

 

5-6-1-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………61

 

5-6-1-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..62

 

5-6-2- ایستگاه اسلام آباد غرب …………………………………………………………………………………………………………………………..66

 

5-6-2-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………66

 

5-6-2-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..67

 

5-6-3- ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………………………………………………………………….71

 

5-6-3-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………71

 

5-6-3-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..71

 

5-6-4- ایستکاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………………………………………………………………….74

 

5-6-4-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………74

 

5-6-4-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..75

 

5-6-5- ایستگاه روانسر ………………………………………………………………………………………………………………………………………..78 5-6-5-1- مدل­سازی بارش …………………………………………………………………………………………………………………………………78

 

5-6-5-2- بررسی فرضیات بنیادی مدل ………………………………………………………………………………………………………………..79

 

5-6-6- بررسی سری زمانی تبدیل یافته وتعیین مرتبه­های تفاضل فصلی وغیر فصلی ……………………………………………….82

 

5-7- بررسی معنی دار بودن تغییرات ……………………………………………………………………………………………………………………..90

 

 

 

فصل ششم: نتیجه گیری

 

 

 

6-1- بحث ونتیجه گیری  …………………………………………………………………………………………………………………………………….93

 

6-2- آزمون فرضیات …………………………………………………………………………………………………………………………………………..96

 

6-2-1- فرضیه­ اول …………………………………………………………………………………………………………………………………………….96

 

6-2-2- فرضیه دوم …………………………………………………………………………………………………………………………………………….96

 

منابع ومآخذ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….9

 

فهرست جدول­ها

 

عنوان …………………………………………..……………………………………………………………………..صفحه

 

جدول 3 – 1: مشخصات جغرافیایی ایستگاههای مورد مطالعه …………………………………………………………………………………..25

 

جدول 3 – 2: میانگین بارش سالانه ایستگاههای مورد مطالعه ………………………………………………………………………………….29

 

جدول 3-3: میانگین مجموع بارنگی ماهانه (میلیمتر) ایستگاههای مورد مطالعه ………………………………………………………….30

 

جدول 5-1: نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………44

 

جدول5-2: نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه اسلام آباد …………………………………………………………………………44

 

جدول 5-3: نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه روانسر …………………………………………………………………………….45

 

جدول 5-4: نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه کنگاور …………………………………………………………………………….45

 

جدول 5-5:  نتایج آماره­های توصیفی بارش ماهانه ایستگاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………46

 

جدول 5-6: معادله خط رگرسیون وضریب همبستگی بین مقادیر واقعی وپیش بینی شده …………………………………………….56

 

جدول5-7 :نتایج آزمون من کندال برای داد­های سالانه …………………………………………………………………………………………..60

 

جدول 5-8: محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه کرمانشاه ………………………………………………………………………….65

 

جدول 5-9: مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………66

 

جدول 5-10: محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه اسلام آباد غرب ……………………………………………………………..70

 

جدول 5-11: مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه کنگاور …………………………………………………………………………..70

 

جدول 5-12: محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه کنگاور …………………………………………………………………………..74

 

جدول 5-13:مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………74

 

جدول 5-14: محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه سرپل ذهاب ………………………………………………78

 

جدول 5-15: مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه سرپل ذهاب …………………………………………………………………..78

 

جدول5 -16- محاسبه آزمون کلوموگروف اسمیرنف ایستگاه روانسر ………………………………………………………………………….82

 

جدول 5-17: مقادیر محاسبه شده پیش بینی بارش ایستگاه روانسر …………………………………………………………………………..82

 

جدول 5-18: مقادیر D،d   p،  q ، p و Q مدل نهایی 12(Q ، D ، P) ( q ، d ، p ) SARIMA برای ایستگاههای مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….83

 

جدول 5-19: بررسی و انتخاب بهترین مدل ARIMA برای ایستگاههای مورد مطالعه …………………………………………….83

 

جدول 5-20: مقایسه­ میانگین بارندگی سالیانه واقعی و پیش بینی شده در ایستگاههای مورد مطالعه ……………………………84

 

جدول 5-21: مقایسه مقادیر پیش بینی بارندگی سالیانه ایستگاههای سینوپتیک استان کرمانشاه درسال­های متوالی با استفاده از دوره­های آماری مختلف در ساختن مدل، ودرصد اختلاف آن­ها …………………………………………………………………..85

 

جدول 5-22: نتایج آزمون t جهت نعیین معنی دار بودن اختلاف بین میانگین ماهیانه مقادیر واقعی وپیش بینی شده بارندگی درایستگاههای مورد مطالعه استان کرمانشاه در یک سال معین …………………………………………………………………………………88

 

جدول5- 23: آنالیز واریانس یک طرفه …………………………………………………………………………………………………………………..90

 

جدول 5-24: آنالیز واریانس یک طرفه …………………………………………………………………………………………………………………..90

 

 

 

فهرست شکل­ها

 

عنوان………………………………………………………………………………………………………صفحه

 

شکل 3 – 1: نقشه موقعیت وپراکنش ایستگاههای سینوپتیک مورد مطالعه ……………………………………………………………………………….23

 

شکل 3-2: نمودار میانگین ماهانه بارش (میلیمتر) ایستگاههای مورد مطالعه ……………………………………………………………………………..30

 

شکل 5-1: هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………….47

 

شکل 5-2: هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه اسلام آباد ……………………………………………………………………………………………48

 

شکل 5-3:  هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه روانسر ……………………………………………………………………………………………….49

 

شکل 5-4: هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه کنگاور ………………………………………………………………………………………………..50

 

شکل 5-5: هیستوگرام­های توزیع بارش ماهانه ایستگاه سرپل ذهاب ………………………………………………………………………………………..51

 

شکل 5-6: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه کرمانشاه (2012- 1988) ………………………………………………………………..53

 

شکل 5-7: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه اسلام آباد غرب (2012- 1988) ………………………………………………………53

 

شکل 5-8: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه روانسر (2012- 1988) ……………………………………………………………………53

 

شکل 5-9: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه کنگاور (2012- 1988) ……………………………………………………………………54

 

شکل 5-10: روند خطی وپلی نومیال درجه 6 بارش ایستگاه سرپل ذهاب (2012- 1988) …………………………………………………………54

 

شکل 5-11: رگرسیون بین مقادیر واقعی وپیش بینی شده میانگین بارش دوره­ای در ایستگاههای مورد مطالعه ……………………………56

 

شکل 5-12: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………58

 

شکل 5-13: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه اسلام آباد غرب ……………………………………………………………………………….58

 

شکل 5-14: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه کنگاور …………………………………………………………………………………………….59

 

شکل 5-15: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه سرپل ذهاب …………………………………………………………………………………….59

 

شکل 5-16: نمودار من کندال تغییر جهش بارش ایستگاه روانسر …………………………………………………………………………………………….60

 

شکل 5-17: نمودار سری زمانی بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………………63

 

شکل 5-18: نمودار خود همبستگی بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………………….63

 

شکل 5-19: نمودار خود همبستگی جزئی بارش ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………………………………………..64

 

شکل 5-20: نمودار بررسی همگنی واریانس ایستگاه کرمانشاه ………………………………………………………………………………………………..64

 

شکل 5-21: نمودار سری زمانی پیش بینی سال­های (2016- 2011) ایستگاه کرمانشاه …………………………………………………………….65

 

شکل 5-22: نمودار سری زمانی بارش ایستگاه اسلام آباد غرب ……………………………………………………………………………………………….67

 

شکل 5-23: نمودار خود همبستگی بارش ایستگاه اسلام آباد غرب ………………………………………………………………………………………….68

 

شکل 5-24: نمودار خود همبستگی جزئی بارش ایستگاه اسلام آباد غرب …………………………………………………………………………………68

 

شکل 5-25: نمودار بررسی همگنی واریانس ایستگاه اسلام آباد غرب ………………………………………………………………………………………69

 

شکل 5-26: نمودار سری زمانی پیش بینی سال­های (2016- 2011) ایستگاه اسلام آباد غرب …………………………………………………..69

 

شکل 5-27: نمودار سری زمانی بارش ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………………………………………71

 

شکل 5-28: نمودار خود همبستگی بارش ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………………………………….72

 

شکل 5-29: نمودار خود همبستگی جزئی بارش ایستگاه کنگاور………………………………………………………………………………………………72

 

شکل 5-30: نمودار بررسی همگنی واریانس ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………………………………………………73

 

شکل 5-31: نمودار سری زمانی پیش بینی سال­های (2016- 2011) ایستگاه کنگاور ……………………………………………………………….73