عصر اهواز

متن زیر پرسشهایی است که یکی از دانشجویان عزیز خدمت استاد گرانقدر دکتر باباییان مطرح نموده و ایشان نیز با بزرگواری پاسخ داده اند:

سوالات: پایان نامه من راجع به  تعیین اثر تغییر اقلیم بر آسیب  پذیری آب زیرزمینی با استفاده از  مدل دراستیک است به همین منظور  نیاز به پیش بینی داده  های بارش  و همچنین داده های عمق سطح ایستابی  در ۲۰ آینده را دارم

۱- چگونه با پیش بینی بارندگی  میتوانم عمق سطح ایستابی را در  نقاط مختلف حوضه بدست بیاورم ؟آیا  با پیدا کردن رابطه عمق سطح ایستابی و بارندگی در دوره مشاهده  ای این رابطه یا تابع برای دوره  آینده هم قابل استفاده است؟

۲- آیا با داشتن ۶سال داده روزانه و  ۱۰ سال داده ماهانه بارش در دوره  مشاهده ای از کدام مدل گردش عمومی  و مدل ریزمقیاس نمایی بهتر است  استفاده کنم و آیا این تعداد داده  مشاهده ای برای پیش بینی بارش در  سال ۲۰۳۳کافیست؟

 ۳- مدل لارس بعد از مدتی که روی  کامپیوترم نصب بود غیرفعال شد ولی  با حذف آن از روی سیستم دیگر  نتوانستم مجددا نصبش کنم مشکل  چیست؟ 

 ۴- باتوجه به وجود تنها یک ایستگاه  هواشناسی در حوضه مطالعاتی برای  پهنه بندی بارش در سطح حوضه و تهیه  نقشه رستری آن نیاز به نقاط کمکی و  آمار  ایستگاههای مجاور حوضه داشتم  ولی طول آمار و اطلاعات بارش  مشاهداتی در ایستگاهها یکسان نیست  این مساله مشکلی برای پیش بینی  بوجود نمی آورد و داده ها قابل  استنادن؟

پاسخ:

۱-به نظر می رسد ارتباط بین نمایه خشکسالی  مثل SPI (حدودا ۲۴ ماهه) با میانگین های دوره مشابه و بیشتر سطح ایستابی از بارش بیشتر باشد(اگر با SPI24 جواب نگرفتید سه سال و بیشتر را آزمون کنید. احتمالا هر چه تعداد سال ها را افزایش دهید رفتار سری زمانی SPIو سطح ایستابی به هم نزدیکتر شوند).

یعنی شما باید ابتدا به دنبال رابطه ای بین سطح ایستابی و نمایه خشکسالی باشید، سپس نمایه خشکسالی را با استفاده از مقادیر بارش محاسبه کنید. برای اینکه رابطه مذکور معنی دار باشد، بایستی داد ه های مشاهداتی را به چند دوره تقسیم کنید با دوره اول رابطه را بیابید و با دوره بعدی آنرا آزمون کنید، اگر نتایج آزمون ها معنی دار بودند می توانید این رابطه را برای آینده استفاده کنید. این مرحله در دوره دیدبانی انجام می شود.

۲-به طور کلی برای انتخاب مدل گردش عمومی باید ابتدا در مقیاس کلان کارآیی مدل گردش عمومی در پیش بینی گذشته نگر بارش منطقه را بیابید. هر مدل گردش عمومی که برای آینده طولانی پیش بینی می دهد، حتما با روشی مشابه متغیرهای هواشناسی یک دوره گذشته مثلا ۳۰ ساله را مدل کرده است که به آن پیش بینی گذشته نگر یا Reforecast  یا Hindcast و یا   Retrogressive Forecast می گوییم.

شما باید اریبی و خطای بین داده های دیدبانی و پیش بینی گذشته نگر را برای ایستگاه مورد مطالعه پیدا کنید؛ البته بهتر است اینکار بجای اینکه نقطه ای باشد بصورت ناحیه ای یا شبکه ای انجام گیرد. این روش مکن است ایرادات جزئی داشته باشد ولی بنظر می رسد تنها راه ممکن برای انتخاب مدل ها در مقیاس کلان باشد. مثلا در وب سایت شبکه تغییر اقلیم کانادا حدود ۲۰ مدل گردش عمومی هست، همه اینها را می توانید با این روش رتبه بندی کنید و ۳ تا مدل اول را به عنوان مدل های نهایی نگه دارید. حال این سه مدل نهایی نیازمند ریزمقیاس نمایی اند که می توانید با روش های دینامیکی یا آماری آنها را ریز مقیاس کنید. با ۶ سال یا ده سال هم منطقی نیست اینکار ا انجام دهید.

۳-لارس را مجدد دانلود کنید و روی ویندوز جدیدی نصب کنید. معمولا بعد از ۳ ماه غیرفعال می شود. می توانید از آقای زمنف پس ورد بخواهید.

۴-در حالت عادی معمولا بین سری زمانی بارش ایستگاههای مجاور همبستگی وجود دارد، ولی اگر شما با مدل لارس متغیرهای دوره دیدبانی را مجددا تولید کنید، هیچ گونه همبستگی بین سری زمانی بارش ایستگاههای مجاور نمی بینید، چون لارس داده ها را به صورت تصادفی می سازد و الزام آن اینست که میانگین های کل دوره-در مقیاس دهه ای – را حتی المقدور به مشاهداتی نزدیک کند. مقیاس زمانی مدل سازی در لارس دهه ای است.

اگر می خواهید نقشه بکشید بایستی نقشه ای با مقیاس دهه را ترسیم کنید. مثلا سال ۲۰۳۳ را که گفته اید، نمی توانید یک نقشه بارش برای حوضه ای که متشکل از چندین ایستگاه است بکشید. ولی می توانید با آن پهنه بندی اقلیمی مثلا دوره ۲۰۲۰ تا ۲۰۵۰ را بکشید. از طرفی چون لارس نقطه ای شبیه سازی انجام می دهد، هر چه طول دوره آماری بیشتر باشد بهتر است ولی اگر برای حوضه کار می کنید باید طول دوره یکسان باشد.