پديد آورنده :
رحيمي، ايمان
عنوان :
برآورد عدم قطعيت پيش بيني با شاخص هاي خشكسالي هواشناسي تحت سناريوهاي تغييراقليم مبتني بر آناليز موجك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي و مديريت منابع آب
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 109ص.: مصور(رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدحسين گل محمدي
توصيفگر ها :
عدم قطعيت , آناليزموجك , موجك متقابل , خودهم بستگي موجك , شاخص هاي خشكسالي
استاد داور :
حميدرضاصفوي، رامتين معيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/01/19
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/01/24
چكيده فارسي :
1 چكيده بهطوركلي عدمقطعيت به معنا و مفهوم ترديد درنتايج بهدست آمده و شك درمورد پارامترها مدلها و ساختار يك موضوع با الهامگيري ازنواقص دانش بشر و يا ماهيت و تغييرپذيري طبيعت است همواره و بهخصوص درجامعۀ كنوني درنظرگرفتن فاكتور عدمقطعيت جهت رويارويي با انواع تصميمات بالاخص نامطلوبيتها كه مسير و اهداف موردانتظار را به چالش دعوت ميكند امري مهم و مؤثر تلقي ميشود بههمين دليل درتحقيق حاضربرروي حوضۀ آبريززايندهرود عدمقطعيت شاخصهاي خشكسالي SPEI SPI و RDI تحت سه سناريوي انتشار و اقليمي 6 2 RCP4 5 RCP و 5 8 RCP بااستفاده از نه مدل AOGCM كه توسط مدل 0 6 LARS WG ريزمقياس شدهاند توسط روش موجك برآورد شدهاست مزيت اين روش نسبت به ساير روشهاي تجزيه و تحليل درمباحث عدمقطعيت محليسازي همزمان فركانس با زمان و برقراري يك تناسب ايدهآل بين اين دو فاكتور طبق اصل عدمقطعيت هايزنبرگ و نيز دقت بالاتر است براي بهدست آوردن اين عدمقطعيتها از موجك متقابل يا XWT در سطح اطمينان 59 و سطح معناداري 5 استفاده شدهاست دراين تحقيق براي محاسبه عدمقطعيت پيشبيني پارامترهاي دما و بارش و نيز شاخصهاي خشكسالي روشي مبتني بر تئوري موجك توسعه داده شد و سپس برروي 51 ايستگاه هواشناسي مورد تأييد وزارت نيرو و سازمان هواشناسي كشور درحوضه آبريز زايندهرود و زيرحوضههايش مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفت بدينمنظور سه شاخص خشكسالي هواشناسي پركاربرد مذكور با مقياس زماني 21 ماهه جهت آناليز انتخاب شدند جهت صحتسنجي روش توسعه دادهشده بخشي از پيشبينيهاي اقليمي از سال 2772 تا 1172 ميلادي كه دادههاي آنها هم براساس سناريوهاي تغييراقليم RCP ها و هم براساس ايستگاههاي هواشناسي موجود است مورد استفاده قرار گرفت طبق نتايج ميانگين خطاي عدمقطعيت محاسباتي پيشبيني و ثبتشده براي شاخصهاي SPEI SPI و RDI براساس تابع خطاي RMSE در بالادست و پاييندست حوضه به ترتيب برابر 41 11 و 19 41درصد و براساس شاخص خطاي MAE به ترتيب برابر23 21 و 14 21 درصد بهدست آمد دراين تحقيق جهت محاسبه عدمقطعيت كلي براي يك منطقه با تعداد مشخصي از ايستگاههاي هواشناسي با استفاده از مفهوم خودهمبستگي موجك يا همان WTC وتعريف 2 R موجكي وزندهي ايستگاهها انجام شد و براساس آن عدمقطعيت كلي براي 21 زيرحوضه درمناطق بالادست و پاييندست حوضۀ آبريز زايندهرود محاسبه شد شاخص SPI دركل حوضه كمترين ميزان ميانگين عدمقطعيت را نسبت به واقعيت و درمقايسه با دوشاخص ديگر SPEI و RDI شامل شدهاست كه براساس نتايج ميانگين عدمقطعيت خشكسالي با شاخص SPI براي بالادست و پائيندست حوضه به ترتيب 92 22 و 12 72 برپايه دادههاي مشاهداتي محاسبه شد در بالادست حوضه و بهطور ميانگين كمترين عدمقطعيت مربوط به 5 4 RCP بهدست آمد ولي درپاييندست حوضه نتايج مختلفي از RCP ها نتيجهگيري شد در نهايت روش توسعهيافته براي محاسبه ميزان عدمقطعيت شاخصهاي خشكسالي برپايه دادههاي اقليمي پيشبينيشده توسط RCP ها از سالهاي 7272 تا 9972 نيز مورد استفاده قرارگرفت نتايج حاكي از عدم قطعيتهاي 19 21 15 41 و 25 21 درصد به ترتيب براي شاخصهاي SPEI SPI و RDI در بالادست حوضه و 52 91 52 21 و 21 21 درصد در پائيندست حوضه است براساس نتايج اين تحقيق جهت ارزيابيهاي مطمئنتر اقليمي در آينده سناريوي 5 8 RCP در بالادست و پائيندست حوضه و شاخص RDI جهت پيشبيني مطمئنتر خشكسالي پيشنهاد ميشوند كلمات كليدي عدمقطعيت آناليزموجك موجكمتقابل خودهمبستگيموجك شاخصهاي خشكسالي
چكيده انگليسي :
117 Estimation of Forecasting Uncertainty with Meteorological Drought Indexs under Climate Change Scenarios Based on Wavelet Analysis Iman Rahimi i rahimi@cv iut ac ir Date of Submission January 25 2020 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Mohammad Hossein Golmohammadi m golmohammadi@iut ac ir Advisor Dr Maryam Zekri mzekri@iut ac ir AbstractIn general uncertainty means doubts about the results obtained and the parameters models andstructure of a subject inspired by human knowledge deficiencies or the nature and variability ofnature It is always important and especially in the current society to consider the uncertainty factorin a variety of decisions especially undesirables that challenge goals For this reason in the casestudy of the Zayandeh rood Basin the uncertainty of the SPI SPEI and RDI drought indexes underthree emission and climate scenarios RCP2 6 RCP4 5 and RCP8 5 using nine models of AOGCMthat have been downscaled by LARS WG6 0 estimated by the wavelet method The advantage ofthis method is simultaneous localization of frequency and time and establishing an ideal fit betweenthe two factors according to the Heisenberg uncertainty principle as well as higher accuracy Toobtain these uncertainties cross wavelet or XWT was used at a 95 confidence level and 5 significance level In this study a wavelet method was developed to calculate the uncertainty ofprediction of temperature and precipitation parameters as well as drought indexes on 15meteorological stations approved by the Ministry of Energy and Meteorological Organization atZayandeh rood Basin and Its sub basins were evaluated For this purpose three commonly usedmeteorological drought indexes with 12 month scale were selected for analysis To validate thedeveloped method part of the climatic forecasts from 2006 to 2017 is used whose data are availableboth on climate change scenarios RCPs and on meteorological stations According to the results the Arithmetic mean of predicted and recorded uncertainty error for SPI SPEI and RDI indexes basedon RMSE error function in upstream and downstream of the basin were 17 74 and 14 97 respectively and based on MAE error index were 16 38 and 12 47 respectively In this research to calculate the total uncertainty for 16 sub basins with a certain number of meteorological stationsfrom WTC was used SPI index had the lowest average uncertainty in comparison with reality andother two indexes SPEI and RDI that mean prediction uncertainty with SPI index for upstream anddownstream watersheds were calculated 22 69 and 20 61 based on observational data In theupstream of the basin and in all the stations studied the least uncertainty was obtained for RCP4 5but in the downstream of the basin different results were obtained from the RCPs finally thedeveloped method for calculating the uncertainty was obtained The accuracy of drought indexesbased on climate data predicted by RCPs from 2020 to 2099 was used The results show uncertaintiesof 18 97 14 51 and 12 56 percent for SPI SPEI and RDI in upstream and 19 85 12 85 and 12 16percent in downstream respectively Based on the results of this study for more reliable futureclimate assessments the RCP8 5 in upstream and downstream and the RDI index are suggested fora more reliable forecast of drought Keywords Uncertainty Wavelet Analysis XWT WTC Drought Index
استاد راهنما :
محمدحسين گل محمدي
استاد داور :
حميدرضاصفوي، رامتين معيني
