استاد مشاور:دکتر برومند صلاحی
تابستان93
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چكیده:
با روند گرم شدن کره زمین و ارزشمند تر شدن منابع آب به دلیل رشد جمعیت و نیاز صنایع و کشاورزی، بررسی های متعددی همسو با برنامه های حفاظت و حراست از آب در راستای بررسی تغییرات بارش و برنامه ریزی در زمینه مواجهه با تبعات تغییرات مثبت و منفی صورت گرفته است. هدف در این تحقیق مطالعه انحراف احتمالی عنصر اقلیمی بارش در استان کرمانشاه از حالت نرمال میباشد. برای بررسی تغییرات اقلیمی و دگرگونی بارش از آزمون های آماری من کندال و آریما در ایستگاه های سینوپتیك استان کرمانشاه (کرمانشاه، اسلام آباد غرب، کنگاور، روانسر و سر پل ذهاب ) طی دوره آماری (1988 تا سال 2012) بر مبنای شاخص های بارش باران استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان میدهد که: آزمون من کندال در سطح NORMAL- Z و سطح P- VALUE در ایستگاه های کرمانشاه، اسلام آباد ، کنگاور ، روانسر و سرپل ذهاب ، به انجام رسید و این آزمون وجود روند تغییرات بارش در خلال دوره آماری 25 ساله را به خوبی نشان می دهد و تأیید می كند. بر اساس میزان آمار T بدست آمده از جدول و نیز سطوح معنی داری و خطای برآوردی می توان نتیچه گرفت که بر اساس چهار مدل آریما، مدل SARIMA(1,1,1)(1,1,1)12 و SARIMA(1,1,0)(0,1,1)12 با کمترین سطح معنی داری نزدیک به سطح خطای 01/0 و میزان آماره T در سطح قابل قبول بیشترین می تواند بهترین برازش را ارائه دهد. در نتیجه در استان کرمانشاه مجموع بارندگی سالانه دارای بیشترین تغییرات می باشد.
كلید واژهها: استان کرمانشاه – بارش – روند – من کندال –ARIMA
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- مؤلفه های 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 ایستگاه ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………….24
3-3- موقعیت ایستگاه ها ………………………………………………………………………………………………………………………………………24
3-4- دورهی آماری و روش استخراج داده ها …………………………………………………………………………………………………………..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 بهره گرفتن از مدل MANN- KENDALL ……………………………………………………………………………………37
4-4- تجزیه و تحلیل رگرسیون ……………………………………………………………………………………………………………………………………..39
4-4-1- خط رگرسیون بهترین برازش ………………………………………………………………………………………………………………………….39
فصل پنجم: یافته های پژوهش
5-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..42
5-2- آمارههای توصیفی بارش ایستگاه های مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………42
5-3- تحلیل روند …………………………………………………………………………………………………………………………………………………52
5-3-1- تحلیل روند خطی وپلی نومیال مرتبهی 6 مجموع بارندگی ایستگاه های مورد مطالعه …………………………………….52
5-4- بررسی همبستگی مقادیر بارندگی ماهیانه واقعی وپیش بینی شده در ایستگاه های مورد مطالعه …………………………..55
5-5- تحلیل روند با بهره گرفتن از آزمون من کندال ……………………………………………………………………………………………………..57
5-6- بررسی روند بارش بر اساس تجزیه تحلیل سری زمانی در ایستگاه های 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 ایستگاه های مورد مطالعه …………………………………………………………………………………..25
جدول 3 – 2: میانگین بارش سالانه ایستگاه های مورد مطالعه ………………………………………………………………………………….29
جدول 3-3: میانگین مجموع بارنگی ماهانه (میلیمتر) ایستگاه های 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 ایستگاه های مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….83
جدول 5-19: بررسی و انتخاب بهترین مدل ARIMA برای ایستگاه های مورد مطالعه …………………………………………….83
جدول 5-20: مقایسه میانگین بارندگی سالیانه واقعی و پیش بینی شده در ایستگاه های مورد مطالعه ……………………………84
جدول 5-21: مقایسه مقادیر پیش بینی بارندگی سالیانه ایستگاه های سینوپتیک استان کرمانشاه درسالهای متوالی با بهره گرفتن 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 درایستگاه های 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 ایستگاه های سینوپتیک مورد مطالعه ……………………………………………………………………………….23
شکل 3-2: نمودار میانگین ماهانه بارش (میلیمتر) ایستگاه های 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 ایستگاه های 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
شکل 5-32: نمودار سری زمانی بارش ایستگاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………………………………………75
شکل 5-33: نمودار خود همبستگی بارش ایستگاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………………………………….76
شکل 5-34: نمودار خود همبستگی جزئی بارش ایستگاه سرپل ذهاب ………………………………………………………………………………………76
شکل 5-35: نمودار بررسی همگنی واریانس ایستگاه سرپل ذهاب ……………………………………………………………………………………………77
شکل 5-36: نمودار سری زمانی پیش بینی سالهای (2016- 2011) ایستگاه سرپل ذهاب ……………………………………………………….77
شکل 5-37: نمودار سری زمانی بارش ایستگاه روانسر …………………………………………………………………………………………………………..79
شکل 5-38: نمودار خود همبستگی بارش ایستگاه روانسر ……………………………………………………………………………………………………….80
شکل 5-39: نمودار خود همبستگی جزئی بارش ایستگاه روانسر ………………………………………………………………………………………………80
شکل 5-40: نمودار بررسی همگنی واریانس ایستگاه روانسر ……………………………………………………………………………………………………81
شکل 5-41: نمودار سری زمانی پیش بینی سالهای (2016- 2011) ایستگاه روانسر ……………………………………………………………….81
شکل 5-42: نمودار میانگین واقعی وپیش بینی شده ایستگاه های مورد مطالعه ………………………………………………………………………….87