تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

واکاوی آماری احتمال وقوع بارش تگرگ در زاگرس شمالی

نویسندگان
محمدرضا سلیمی سبحان 1
زهرا حجازی زاده 2
فریبا صیادی 3
فاطمه قادری 4
1 عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم انتظامی و مطالعات اجتماعی
2 استاد گروه اقلیم شناسی دانشکده علوم جغرافیایی دانشگاه خوارزمی تهران
3 دانشجوی دکتری اقلیم شناسی دانشگاه خوارزمی تهران
4 دانش آموخته دکتری اقلیم شناسی دانشگاه تبریز
10.61186/jgs.24.75.1
چکیده
در بررسی مخاطرات طبیعی مانند تگرگ تحلیل­های آماری می­تواند نقش بسزایی داشته باشند. به دلیل اهمیت فراوان زیان­های اقتصادی و جانبی تگرگ در محدوده شمال زاگرس با حداکثر فراوانی و خسارت آن، ضرورت بررسی زمانی و مکانی آن به شکل جداگانه بسیار احساس می­شود.بنابراین به منظور ارزیابی و برآورد احتمال وقوع این پدیده از کد پدیده های هواشناسی روزانه تگرگ ۱۰ ایستگاه همدید منطقه در دوره آماری ۲۰۱۴- ۱۹۹۲ استفاده شده است. در انتخاب بهترین روش برای محاسبه توزیع احتمالات بارش، انواع مختلف توزیع­های احتمالات متغیرهای تصادفی گسسته از طریق دو آزمون کلموگراف اسمیرنوف و اندرسون- دارلینگ مورد آزمون نیکویی برازش قرار گرفت. نتایج نشان داد که آزمون نیکویی توزیع پواسون در سطح اطمینان بالای ۹۰/۹۹ درصد برازش مناسبی از رخداد تگرگ داشته است. ایستگاه بانه با حداکثر فراوانی بارش تگرگ دارای کم­ترین احتمال (۰۲۳/۰ درصد) و ایستگاه پیرانشهر دارای بیش­ترین احتمال روزهای بدون تگرگ (۳۹/۰ درصد) است. بنابراین احتمال وقوع تگرگ در بانه از درصد بالاتری برخوردار می­باشد. در رتبه بعدی مدل دو جمله­ایی منفی، مشاهدات این نوع بارش را به خوبی برازش می­دهد. محاسبه توزیع­های احتمالاتی با این دو روش نشان داد که احتمال وقوع تگرگ با فراوانی ۱ تا ۶ بار و بیش­تر در منطقه وجود دارد و بالاترین میزان احتمال مربوط به فراوانی ۳ بار وقوع به میزان ۲۰/۰ درصد می­باشد. در فراوانی ۱ تا ۶ بار، احتمال وقوع این پدیده به طور متوسط ۵ برابر بیش­تر از احتمال عدم وقوع آن می­باشد که این امر، نشان دهنده آسیب پذیری زیاد منطقه نسبت به این نوع مخاطره اقلیمی می­باشد
کلیدواژه‌ها
توزیع پواسون
توزیع دو جمله‌ایی منفی
تگرگ
زاگرس شمالی

عنوان مقاله English

Statistical Analysis of the Possibility of Hail in Northern Zagros

نویسندگان English

Mohammad Reza Salimi Sobhan, 1
zahra beygom Hejazizadeh 2
fariba sayadi 3
fatemeh qaderi 4
1 the Institute of Law Enforcement and Social Studies
2 Kharazmi University
3 kharazmi university
4 -
چکیده English

In examining natural hazards, such as hail, statistical analyzes can play a significant role. Due to the great importance of economic and side losses of hail in the northern part of Zagros with maximum frequency and damage, the necessity of studying its temporal and spatial location is felt very distinctly. Therefore, in order to estimate and estimate the probability of occurrence of this phenomenon, 10 hail data data of 10 synoptic stations of the region were used during the statistical period of 2014- 1992. In choosing the best method for calculating the distribution of precipitation probabilities, different types of probability distributions of discrete random variables were tested by means of both Kolmogorov and Anderson-Darling testsThe results showed that the good Poisson distribution test had a good fit for hail occurrence at a high level of 90.99%. Baneh station with the maximum frequency of hail precipitation has the lowest probability (0.023%) and Pearnshahr station has the most probable days without hail (0.39%). Therefore, the probability of occurrence of hail in Baneh has a higher percentage. In the next round, the negative binomial model satisfies the observations of this type of precipitation well. The calculation of probabilistic distributions by these two methods showed that the probability of occurrence of hail with the frequency of 1 to 6 times and more in the region and the highest probability is related to the frequency of 3 occurrences of 0.20%. At a frequency of 1 to 6 times, the probability of occurrence of this phenomenon is 5 times more than the probability that it will not occur, which indicates the region's high vulnerability to this type of climate risk.

.

کلیدواژه‌ها English

Poisson distribution
Negative bivariate distribution
Hail
northern Zagros
اسماعیلی، رضا؛ امیر گندمکار و حسنعلی غیور. (۱۳۹۰). پهنه‌بندی میزان تغییرات اقلیمی از دیدگاه کشاورزی در دوره اقلیمی ۳۰ ساله/ مطالعه موردی: استان خراسان رضوی. نشریه‌ی جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، ۴۱: ۵۲-۳۵.
اسماعیلی، رضا؛ امیر گندمکار و حسنعلی غیور. (۱۳۹۰). پهنه‌بندی میزان تغییرات اقلیمی از دیدگاه کشاورزی در دوره اقلیمی ۳۰ ساله/ مطالعه موردی: استان خراسان رضوی. نشریه‌ی جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، ۴۱: ۵۲-۳۵.
ایرانپور، فخرالدین، باقری، ایرج (1395)، تحلیل آماری همدیدی بارش تگرگ در استان همدان، نشریه پژوهش‌های اقلیم‌شناسی،7(27 و28)،115-131.
ایرانپور، فخرالدین، باقری، ایرج (1395)، تحلیل آماری همدیدی بارش تگرگ در استان همدان، نشریه پژوهش‌های اقلیم‌شناسی،7(27 و28)،115-131.
جدیدی ، تورج؛ صیاد خشتکار ثانی و بهاره نعیمی. (1390). پهنه‌بندی فراوانی احتمال وقوع تگرگ در استان آذربایجان غربی. همایش ملی تغییر اقلیم و تأثیر آن بر کشاورزی و محیط‌زیست/ ارومیه، ۶-۱.
جدیدی ، تورج؛ صیاد خشتکار ثانی و بهاره نعیمی. (1390). پهنه‌بندی فراوانی احتمال وقوع تگرگ در استان آذربایجان غربی. همایش ملی تغییر اقلیم و تأثیر آن بر کشاورزی و محیط‌زیست/ ارومیه، ۶-۱.
خورشید دوست، محمدعلی، اسدی، مهدی، حاجی محمدی، حسن (1396)، بررسی ساختار منطقه‌ای جو در زمان رخداد توفان تندری همراه با تگرگ از 16 تا 18 جولای 2016 موردمطالعه: شمال غرب ایران، نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، سال چهارم، شماره 2، صص50-37.
خورشید دوست، محمدعلی، اسدی، مهدی، حاجی محمدی، حسن (1396)، بررسی ساختار منطقه‌ای جو در زمان رخداد توفان تندری همراه با تگرگ از 16 تا 18 جولای 2016 موردمطالعه: شمال غرب ایران، نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، سال چهارم، شماره 2، صص50-37.
خوش‌اخلاق، فرامرز؛ محمدی، حسین؛ شمسی‌پور، علی‌اکبر؛ افتادگان خوزانی، اصغر (1391)، واکاوی همدید بارش تگرگ فراگیر در شمال غرب ایران، جغرافیا و مخاطرات محیطی شماره 2، صص 55-69.
خوش‌اخلاق، فرامرز؛ محمدی، حسین؛ شمسی‌پور، علی‌اکبر؛ افتادگان خوزانی، اصغر (1391)، واکاوی همدید بارش تگرگ فراگیر در شمال غرب ایران، جغرافیا و مخاطرات محیطی شماره 2، صص 55-69.
زارعی، امجد. (۱۳۸۳). آمار مهندسی، چاپ اول، تهران، انتشارات دانش‌پرور، تهران.
زارعی، امجد. (۱۳۸۳). آمار مهندسی، چاپ اول، تهران، انتشارات دانش‌پرور، تهران.
سیف، مهرزاد. (۱۳۷۵). بررسی توزیع بارش تگرگ در ایران و مطالعه موردی آن، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران.
سیف، مهرزاد. (۱۳۷۵). بررسی توزیع بارش تگرگ در ایران و مطالعه موردی آن، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران.
شایان، سیاوش؛ محمد دارند. (1387). مدل‌سازی مخاطرات اقلیمی و تأثیر آن بر سلامتی انسان. جغرافیا. رشد آموزش جغرافی، ۸۵، ۲۰-۱۱.
شایان، سیاوش؛ محمد دارند. (1387). مدل‌سازی مخاطرات اقلیمی و تأثیر آن بر سلامتی انسان. جغرافیا. رشد آموزش جغرافی، ۸۵، ۲۰-۱۱.
عساکره، حسین. (1390). مبانی اقلیم‌شناسی آماری، چاپ اول، دانشگاه زنجان، زنجان.
عساکره، حسین. (1390). مبانی اقلیم‌شناسی آماری، چاپ اول، دانشگاه زنجان، زنجان.
علیجانی، بهلول.(1388) . اقلیم‌شناسی سینوپتیک، چاپ سوم، انتشارات سمت، تهران.
علیجانی، بهلول.(1388) . اقلیم‌شناسی سینوپتیک، چاپ سوم، انتشارات سمت، تهران.
علیزاده، امین؛ غلامعلی کمالی، فرهاد موسوی و محمد موسوی بایگی. (1384). هوا و اقلیم‌شناسی، چاپ هشتم، نشر دانشگاه امام رضا (ع)، مشهد.
علیزاده، امین؛ غلامعلی کمالی، فرهاد موسوی و محمد موسوی بایگی. (1384). هوا و اقلیم‌شناسی، چاپ هشتم، نشر دانشگاه امام رضا (ع)، مشهد.
میرموسوی، سید حسین و یونس اکبرزاده. (1388). کاربست توزیع‌های پواسن و دو جمله‌ای منفی در برآورد احتمالات رخداد روزهای تگرگ/ مطالعه موردی: استان آذربایجان شرقی. مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. ۴، ۸۴-۷۳.
میرموسوی، سید حسین و یونس اکبرزاده. (1388). کاربست توزیع‌های پواسن و دو جمله‌ای منفی در برآورد احتمالات رخداد روزهای تگرگ/ مطالعه موردی: استان آذربایجان شرقی. مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. ۴، ۸۴-۷۳.
میرموسوی، سید حسین، کریمی، پریسا، حیدری منفرد، زهرا، (1393) ، مطالعه توزیع احتمال بارش برف بهاره در شهرستان خدابنده، اولین همایش ملی جغرافیا، شهرسازی و توسعه پایدار، تهران.
میرموسوی، سید حسین، کریمی، پریسا، حیدری منفرد، زهرا، (1393) ، مطالعه توزیع احتمال بارش برف بهاره در شهرستان خدابنده، اولین همایش ملی جغرافیا، شهرسازی و توسعه پایدار، تهران.
میرموسوی، سید حسین و کیانی، حدیث، (1390)، مطالعه توزیع احتمالات رخداد بارش تگرگ در فصل رشد گیاهان باغی و زراعی استان کرمانشاه، نخستین کنفرانس ملی هواشناسی و مدیریت آب کشاورزی، تهران، دانشگاه تهران، 10-1.
میرموسوی، سید حسین و کیانی، حدیث، (1390)، مطالعه توزیع احتمالات رخداد بارش تگرگ در فصل رشد گیاهان باغی و زراعی استان کرمانشاه، نخستین کنفرانس ملی هواشناسی و مدیریت آب کشاورزی، تهران، دانشگاه تهران، 10-1.
Ambrosio, I. S.; M. Francisco, and E. Fermin (2007). Development and behavior of radar-based operational tool for hailstorm identification. Atmospheric Research, ۸۳, ۴۷۳-۴۸۴.
Ambrosio, I. S.; M. Francisco, and E. Fermin (2007). Development and behavior of radar-based operational tool for hailstorm identification. Atmospheric Research, ۸۳, ۴۷۳-۴۸۴.
Aran, M., Pena, J.C., Tora, M., (2010), "Atmospheric Circulation Patterns Associated with project for intensive surveillance of hail events in Terres de Ponent (lleida), Atmospheric Research, ۸۳, ۳۱۵-۳۳۵. [DOI:10.1016/j.atmosres.2010.10.029]
Aran, M., Pena, J.C., Tora, M., (2010), "Atmospheric Circulation Patterns Associated with project for intensive surveillance of hail events in Terres de Ponent (lleida), Atmospheric Research, ۸۳, ۳۱۵-۳۳۵. [DOI:10.1016/j.atmosres.2010.10.029]
Billet, J. M. Delisi, and B. G. smith. (1997). Notes and correspondence Use of Regression Techniques to Predict Hail Size and the Probability of Large Hail, Weather and forecasting, ۱۲, ۱۵۴-۱۶۴ https://doi.org/10.1175/1520-0434(1997)0122.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0434(1997)0122.0.CO;2]
Billet, J. M. Delisi, and B. G. smith. (1997). Notes and correspondence Use of Regression Techniques to Predict Hail Size and the Probability of Large Hail, Weather and forecasting, ۱۲, ۱۵۴-۱۶۴ https://doi.org/10.1175/1520-0434(1997)0122.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0434(1997)0122.0.CO;2]
Changnon, S. A. (1995). Temporal Fluctuations of Hail in Illinois, Mi ellaneous Publication ۱۶۷. ۳۱۲-۳۲۲..
Changnon, S. A. (1995). Temporal Fluctuations of Hail in Illinois, Mi ellaneous Publication ۱۶۷. ۳۱۲-۳۲۲..
Cheng, L. M. English. (1983). A Relationship Between Hailstone Concentration and Size, Journal of Atmospheric Sciences, ۴۰, ۲۰۴-۲۱۳. https://doi.org/10.1175/1520-0469(1983)0402.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0469(1983)0402.0.CO;2]
Cheng, L. M. English. (1983). A Relationship Between Hailstone Concentration and Size, Journal of Atmospheric Sciences, ۴۰, ۲۰۴-۲۱۳. https://doi.org/10.1175/1520-0469(1983)0402.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0469(1983)0402.0.CO;2]
Giaiotti, D., F. Stel. (2006). The effects of environmental water vapor on hailstone size distributions, Atmospheric Research, 82, 455-462. [DOI:10.1016/j.atmosres.2006.02.002]
Giaiotti, D., F. Stel. (2006). The effects of environmental water vapor on hailstone size distributions, Atmospheric Research, 82, 455-462. [DOI:10.1016/j.atmosres.2006.02.002]
Groenemeijer, P., H. Delden, A. Van. (2007). Sounding-derived paprameters associated with large hail and tornadoes in the Netherland, Atomspheric Research, 83, 473-487. [DOI:10.1016/j.atmosres.2005.08.006]
Groenemeijer, P., H. Delden, A. Van. (2007). Sounding-derived paprameters associated with large hail and tornadoes in the Netherland, Atomspheric Research, 83, 473-487. [DOI:10.1016/j.atmosres.2005.08.006]
Hail Events in Lleida (Catalonia)", Atmospheric Research, 100: 428-438.
Hail Events in Lleida (Catalonia)", Atmospheric Research, 100: 428-438.
Hey, M. H. F., P. R. Waylen. (1987). Probabilities of Daily Hail and Thunder Occurrences, Journal of climate and Applied meteorology, 26, 1014-1021. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1987)0262.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0450(1987)0262.0.CO;2]
Hey, M. H. F., P. R. Waylen. (1987). Probabilities of Daily Hail and Thunder Occurrences, Journal of climate and Applied meteorology, 26, 1014-1021. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1987)0262.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0450(1987)0262.0.CO;2]
Mikus, Petra., Maga, T.P., Natasha, S.M., (2011),"Analysis of the Convective Activity and its Synoptic Background over Croatia", Atmospheric Research Review,104-105: 139-159. [DOI:10.1016/j.atmosres.2011.09.016]
Mikus, Petra., Maga, T.P., Natasha, S.M., (2011),"Analysis of the Convective Activity and its Synoptic Background over Croatia", Atmospheric Research Review,104-105: 139-159. [DOI:10.1016/j.atmosres.2011.09.016]
Pinto, O. Jr., I.R.C.A. Pinto & M.A.S. Ferro, (2013),"A Study of the Long-Term Research: Atmospheres, Vol. 118, No. 11, Pp. 5231-5246, [DOI:10.1002/jgrd.50282]
Pinto, O. Jr., I.R.C.A. Pinto & M.A.S. Ferro, (2013),"A Study of the Long-Term Research: Atmospheres, Vol. 118, No. 11, Pp. 5231-5246, [DOI:10.1002/jgrd.50282]
Pocakal, D. J. Stalec. (2003). Statistical analysis of hail characteristics in the hail-protected western part of Croatia using data from hail suppression stations, Atmospheric Research, 68, 533-540. [DOI:10.1016/S0169-8095(03)00071-1]
Pocakal, D. J. Stalec. (2003). Statistical analysis of hail characteristics in the hail-protected western part of Croatia using data from hail suppression stations, Atmospheric Research, 68, 533-540. [DOI:10.1016/S0169-8095(03)00071-1]
Sakamoto, C. M. .(1973). Application of the poisson and negative Binomial models to thunderstorm and hail days probabikities in Nevada, Monthly Weather Review, 4, 350-355 https://doi.org/10.1175/1520-0493(1973)1012.3.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0493(1973)1012.3.CO;2]
Sakamoto, C. M. .(1973). Application of the poisson and negative Binomial models to thunderstorm and hail days probabikities in Nevada, Monthly Weather Review, 4, 350-355 https://doi.org/10.1175/1520-0493(1973)1012.3.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0493(1973)1012.3.CO;2]
Sanchez, J. L., J. L. Marcos, M. T. Fuente, and A. Castro. (1998). A Logistic Regression model applied to Short Term Forecast of Hail Risk, Phys. Chem. Earth, 23, 645-648 [DOI:10.1016/S0079-1946(98)00102-5]
Sanchez, J. L., J. L. Marcos, M. T. Fuente, and A. Castro. (1998). A Logistic Regression model applied to Short Term Forecast of Hail Risk, Phys. Chem. Earth, 23, 645-648 [DOI:10.1016/S0079-1946(98)00102-5]
Schuster, S, A. (2005). A Hail climatology of the greater Sydney area, international journal of climatology, 25, 416-430. [DOI:10.1002/joc.1199]
Schuster, S, A. (2005). A Hail climatology of the greater Sydney area, international journal of climatology, 25, 416-430. [DOI:10.1002/joc.1199]
Shin, H., Y. Jung, Ch. Jeong, J.H. Heo.(2012). Assessment of Modified Anderson-Darling Test Statistics for The Generalized Extreme Value and Generalized Logistic Distributions, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 26, 105-114. [DOI:10.1007/s00477-011-0463-y]
Shin, H., Y. Jung, Ch. Jeong, J.H. Heo.(2012). Assessment of Modified Anderson-Darling Test Statistics for The Generalized Extreme Value and Generalized Logistic Distributions, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 26, 105-114. [DOI:10.1007/s00477-011-0463-y]