ارزیابی کارایی روش های مرسوم بازسازی نبودهای آماری در مناطق خشک ایران

یکی از مشکلات شایع و تاثیرگذار در مطالعات اقلیمی، وجود کمبودهای فراوان در سری های زمانی داده های مختلف اقلیمی و هیدرولوژی است. این پژوهش، با هدف ارزیابی دقت روش های بازسازی پارامترهای دمایی در مناطق خشک ایران انجام شده است. برای این منظور، داده های روزانه دمای کمینه، متوسط و دمای بیشینه ۷۳ ایستگاه هم­دیدی با پراکنش مناسب در مناطق خشک ایران از آرشیو سازمان هواشناسی کل کشور دریافت و پردازش شد. روش های بازسازی مورد استفاده شامل روش های نسبت نرمال، رگرسیون خطی، رگرسیون چندگانه و عکس مجذور فاصله (IDW) می شوند. در این تحقیق، کارایی هر یک از روش های مذکور در بازسازی نبودهای آماری پارامترهای دمایی در مقیاس های زمانی روزانه، ماهانه و سالانه مناطق خشک کشور متناسب با میزان نسبت کمبود داده های گم شده (از پنج تا ۵۰ درصد کمبود داده ها) مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ارزیابی آماری روش های نام برده از آماره های ضریب همبستگی R، معیار برآورد خطای RMSE و ضریب Nash استفاده شد. نتایج نشان داد که در حالت کلی، هر کدام از روش های نام برده شده در سطح خاصی از بازسازی و مقیاس زمانی از عملکرد مناسبی برخوردارند. در مقیاس سالانه و ماهانه روش های رگرسیون خطی و نسبت نرمال بیشترین دقت در بازسازی داده های دما در منطقه خشک ایران را دارند. مقدار همبستگی بین داده های بازسازی و مشاهده ای در سطوح مختلف با استفاده از این روش ها به بیش از ۰.۹۵ می رسد. در مقیاس روزانه تفاوت قابل توجهی بین دقت روش های مورد استفاده در بازسازی داده های دمایی وجود ندارد و تقریبا هر چهار روش یاد شده از دقت مناسبی برخوردارند؛ چرا که میزان همبستگی بین داده های بازسازی شده و مشاهده شده به بیش از ۹۰ درصد می رسد. با وجود این، روش رگرسیون چندگانه با میانگین همبستگی ۹۹/۰ درصد در سطوح مختلف بازسازی از بیشترین دقت در بازسازی داده های روزانه برخوردار است.

Keywords:

دما , رگرسیون خطی , ضریب همبستگی , کمبود داده , نسبت نرمال