هارمونیک

بارش از جمله عناصر اقلیمی است که در بُعد زمان و مکان دارای تغییرات بسیاری است. در این بین مطالعه بارش های حدی به سبب اثرات مخرب و زیانبار آن، دارای اهمیت بسزائی است. هدف اصلی مقاله، بررسی تغییرات درون سالانه مقادیر حدی بارش در ایران با استفاده از تکنیک تحلیل هارمونیک است. برای رسیدن به نتیجه مطلوب، داده های بارش از آمار 40 ایستگاه سینوپتیک کشور با دوره آماری 2010-1966 (45 ساله) استخراج گردید. تحلیل هارمونیک به واسطه عمل در فضای طیفی، دارای قابلیت زیادی در بررسی تغییرپذیری بارش است. تحلیل هارمونیک نشان داد که در بیشتر مناطق کشور، عمدتاً تغییرات مقادیر حدی بارش دارای الگوی سالانه بوده و PVR(1) بیشترین سهم را در توضیح و تبیین واریانس داده ها بر عهده دارد. بیشترین میزان PVR(1) در بخش های مرکزی و جنوب غربی (به میزان بیش از 80% به طور مثال در ایستگاههای دزفول و کاشان) مشاهده شد. در سواحل جنوبی دریای خزر و سواحل جنوبی ایران، هارمونیک اول از میزان قابل توجهی (بیش از 70%) برخوردار بوده است. به طورکلی دو هارمونیک اول، واریانس داده ها را به میزان زیادی در بیشتر نواحی ایران توضیح داده و نیاز به هارمونیک های بیشتر وجود ندارد. به عبارتی دیگر، تغییرپذیری سالانه و شش ماهه، مهمترین تغییرات در بارش های حدی ایران می باشند. بدین ترتیب نقش پدیده های بزرگ مقیاس جوی در ایجاد بارش های حدی بیشتر از سایر عوامل است. در بخش-هایی از شمال غرب و جنوب شرق هارمونیک دوم نقش بیشتری در توضیح واریانس دارد. میزان متفاوت T1 بارشهای حدی ایران نیز حکایت از تفاوت های زمانی و مکانی بسیار بالای رخداد های حدی بارش در این منطقه دارد.

تغییرپذیری دما و بارش از ویژگی های اصلی اقلیم به شمار می آید. به ویژه بارش در مقیاس های زمانی و مکانی مختلف دارای تغییرات بسیاری است. بررسی تغییرپذیری درون سالان? فراوانی بارش بیشین? ماهانه در مناطق جنوبی دریای خزر موضوع مقالة حاضر است. برای این منظور از داده های 32 ایستگاه (همدیدی سازمان هواشناسی و باران سنجی وزارت نیرو) که دارای 40 سال آمار پیوسته (2006-1967) است، استفاده شده است. بررسی اولیه نشان می دهد که به طور نسبی در ماه های سپتامبر، اکتبر و نوامبر بارش بیشین? ماهانه در بیشتر بخش های منطقه رخ می دهد. به منظور بررسی دقیق تر و نشان دادن تناوب بارش از روش هارمونیک استفاده گردید. روش هارمونیک نشان داد که بیشترین درصد توضیح واریانس به وسیل? هارمونیک اول به میزان بیش از70 درصد در بخش های ساحلی مناطق مرکزی و غربی این منطقه مشاهده می شود. در این بخش ها تغییرات درون سالان? بارش بیشین? ماهانه طی دور? مورد بررسی عموماً به صورت سالانه صورت می گیرد. در بخش های کوهستانی و شرقی به هارمونیک های سوم و چهارم برای توضیح واریانس نیاز است و در بعضی از موارد تا هارمونیک ششم نیز برای توضیح واریانس به کار می رود، که نشان از تغییرپذیری زیاد و عدم یکنواختی بارش در این مناطق دارد. بیشترین PVR(1) به میزان 82 درصد متعلق به ایستگاه رشت و کمترین میزان PVR(1) به میزان حدود 10 درصد مربوط به ایستگاه نمارستاق است. میزان PVR که نشان دهند? میزان توضیح دهندگی واریانس است، در هارمونیک اول نشان دهند? تغییرات سالانه است. در ایستگاه رشت به واسط? میزان بالای PVR هارمونیک اول تغییرات درون سالانه مولف? بررسی شده دارای یکنواختی بیشتر و سالانه بوده و در ایستگاهی همچون نمارستاق تغییرات دارای تغییرپذیری بیشتری است و به هارمونیک های بالاتری برای توضیح واریانس نیاز است.

هدف کلی مطالعه حاضر، پیش بینی شاخص های تولید چغندرقند(سطح زیر کشت، تولید و قیمت) در ایران است. برای این منظور الگوهای خودرگرسیون، تعدیل نمایی یگانه، تعدیل نمایی دوگانه، هارمونیک، شبکه عصبی و خودرگرس یون ب ا واری انس ناهمسانی شرطی برآورد و بهترین الگو انتخاب شد. بررسی آزمون تصادفی بودن (دوربین واتسون) سری های سطح زیرکشت، تولید و قیمت چغندرقند مبین غیرتصادفی متغیرها بود. براساس نتایج حاصل از محاسبه معیار کمترین خطای پیش بینی، مناسب ترین الگو برای پیش بینی سری های سطح زیرکشت، تولید و قیمت چغندرقند به ترتیب الگوهای شبکه عصبی، ARMA و ARIMA می باشند. لذا استفاده از روش های مذکور به شرط ثابت بودن شرایط، نتایجی با کمترین خطا به دست خواهد داد. نتایج همچنین نشان داد هر سه شاخص تولید چغندرقند(شامل: سطح زیر کشت، تولید و قیمت) طی دوره 1392 -99 روند افزایشی داشته با این ملاحظه که روند افزایشی سطح زیرکشت و تولید بسیار ملایم تر از روند افزایشی قیمت چغندرقند بوده است. طبقه بندی JEL: Q11,D12,C32,C22

تغییرپذیری جزء ذاتی جریان رودهاست. جریان رودها دارای تغییرپذیری زیادی در مقیاس های زمانی و مکانی مختلف می باشند. بخش عمده این تغییرپذیری در اثر عوامل جوی است. بحث اصلی در این مقاله، تغییرپذیری درون سالانه فراوانی دبی بیشینه ماهانه در رودهای استان مازندران است. جهت این کار از داده های 19 ایستگاه (دبی سنجی وزارت نیرو) که دارای حداقل 30 سال آمار پیوسته (از بدو تاسیس تا سال آبی 87-1386) می باشند، استفاده شده است. بررسی اولیه نشان می دهد، به طور نسبی در فصل بهار و پاییز بیشینه ماهانه در بیشتر رودهای منطقه رخ می دهد. جهت بررسی دقیق تر و نشان دادن تناوب دبی بیشینه از روش تحلیل هارمونیک استفاده گردید. این روش نشان داد، بیشترین درصد توضیح واریانس به وسیله هارمونیک اول به میزان حدود 60% در ایستگاه کسیلیان مشاهده شد. در این ایستگاه تغییرات درون سالانه دبی بیشینه ماهانه طی دوره مورد بررسی عموماً به صورت سالانه می باشد. در بیشتر رودها هارمونیک دوم نیز دارای نقش بسیار زیادی در توضیح واریانس داده ها است. در مشخص ترین مورد ایستگاه صفارود رامسر دارای PVR2 بیش از 68% است. بدین ترتیب الگوی غالب نوسان های بیشینه دبی ماهانه در منطقه مورد بررسی، به صورت شش ماهه است. زمان اوج هارمونیک های اول ( T1) عموماً فروردین ماه و زمان اوج هارمونیک دوم ( T2 ) مابین اسفند و فروردین با یک تناوب شش ماهه مابین مهر و آبان است. با توجه به زمان اوج هارمونیک ها مشخص می گردد که رژیم الگوهای دبی بیشینه ماهانه تحت تاثیر دو عامل اساسی است. در هنگام بهار (اسفند و فروردین) علت اساسی رخداد دبی های بیشینه ماهانه عامل ذوب برف است و زمان اوج دوم که رخداد آن در پائیز (مهر و آبان) می باشد متأثر از رژیم بارش های منطقه است که عموماً پاییزه می باشد.