تعیین تغییرات توزیع بارش سالانه در برخی از ایستگاه‌های نیمه شمالی ایران

سابقه و هدف: در کنار محدودیت‌های اولیه آزمون‌های متداول بررسی روند بارش(رگرسیون خطی معمولی، من-کندال، سن و...)، این روش‌ها فقط به برآورد میانگین یا میانه شرطی می‌پردازند و کوانتایل‌های مختلف را در نظر نمی‌گیرند. بررسی روند تغییرات تابع توزیع احتمال تجربی (EPDF) و تابع توزیع تجمعی تجربی (ECDF) می‌تواند منجر به دستیابی به اطلاعات کامل‌تری در مقایسه با روش‌های متداول شود. در این مطالعه هدف کاربرد رگرسیون کوانتایل در برآورد تغییرات EPDF و ECDF بارش سالانه در پنج ایستگاه در شمال کشور و تحلیل ان‌ها می‌باشد. مواد و روش‌ها: با استفاده از رگرسیون کوانتایل خطوط رگرسیون برای کوانتایلها (95/0-05/0 با گام 01/0) برآورد گردید. بر اساس شیب خطوط رگرسیون کوانتایل و نیز معنی داری آماری آن‌ها در سطح 05/0 نمودار شیب-کوانتایل رسم و بررسی شد. با در نظر گرفتن کوانتایل های منتخب 9/0، 7/0، 5/0، 3/0 و 1/0 نمودار روند بارش سالانه در سری‌های مختلف ارایه شد و نتایج تحلیل گردید. با کاربرد مفهوم رگرسیون کوانتایل نمودارهای EPDF و ECDF سال اول و سال آخر دوره آماری ثبت شده در هر سری برآورد شده و نمودار آن تعیین گردید و مقایسه بین آن‌ها گرفت. یافته‌ها: با در نظر گرفتن سطح 05/0 معنی داری آماری، تعداد خطوط با شیب‌های مثبت در همه سری‌های از تعداد خطوط با شیب‌های منفی به مراتب بیشتر بوده است. بررسی نمودار خطوط رگرسیون کوانتایل نشان می‌دهد برای سری داده های مشهد خطوط روند برای کوانتایل‌های بالایی کاهشی و برای کوانتایل‌های پایینی افزایشی است در حالیکه برای سایر سری‌ها خطوط بالایی روند افزایشی و خطوط پایینی روند کاهشی را نشان می‌دهند. همچنین در سری داده های گرگان، بندر انزلی، تبریز و ارومیه بزرگی شیب خطوط روند در کوانتایل‌های پایینی از بزرگی شیب خطوط روند در کوانتایل‌های بالایی بیشتر است اما برای سری مشهد این الگو به شکل معکوس برقرار است. بررسی مقایسه ای نمودارهای ECDF در ابتدا و انتهای دوره بیانگر آنست که سری داده های تبریز، گرگان و ارومیه و تا حدی بندر انزلی ECDF ها دارای تفاوت مشهود در کران پایینی سطوح احتمال مورد بررسی هستند اما برای سری داده های مشهد این تفاوت محدود می‌باشد. بررسی الگوی تغییراتEPDF نشان می‌دهد برای هر پنج سری پارامتر مکان نسبتاً ثابت است اما تغییرات پارامتر مقیاس موجب تیزتر شدنEPDF انتهای دوره سری داده مشهد و مسطح‌تر شدن سری‌های داده های گرگان، بندر انزلی، تبریز و ارومیه شده است. بعلاوه برای سری داده های مشهد و بندر انزلی بیش‌ترین تغییرات در انتهایEPDF و برای سری داده های گرگان، تبریز و ارومیه تغییرات در ابتدایEPDF مشاهده می‌شود. نتیجه گیری: کاربرد رگرسیون کوانتایل می‌تواند بدون تأثیر از محدودیت‌های روش‌های متداول تحلیل روند منجر به دسترسی به طیف وسیع‌تری از نتایج کاربردی شود. بین علامت شیب خطوط رگرسیون در کوانتایل‌های بالایی و پایینی در هر پنج سری تفاوت کاملاً مشخصی وجود دارد که نشان می‌دهد روش‌های متداول نمی‌توانند ابزاری مناسب برای بررسی روند رویدادهای حدی باشد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که رگرسیون کوانتایل یک ابزار مفید جهت تحلیل تغییرات EPDF و ECDF داده‌ها در طول سری زمانی است و این تحلیل نتایج کاملاً مفیدتری در مقایسه با روش‌های متداول بررسی روند ارایه می‌دهد.