مومانی[۱۹] (۲۰۰۹)، مدلهای سری زمانی بارش اردن را تحلیل و بررسی نمودند. در این پژوهش از روش آریما بهره گرفته و نتایج این پژوهش حاکی از این میباشد که بهترین مدل برای پیش بینی بارشهای اردن مدلهای (۱و۱و۰) و (۰و۰و۱) میباشد و با بهره گرفتن از این مدلها بارش ماهانه را برای ۱۰ سال آینده پیش بینی نمود.
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
هاید ال گو و همکاران[۲۰] (۲۰۰۹)، روند بارش ماهانه را در شبه جزیره ایبری طی نیمه دوم قرن بیستم مطالعه کردند. نتیجه بررسی آنها تغییر پذیری زمانی و مکانی قابل توجهی را در روند بارش ماهانه نشان داد، اما عموماٌ روند بارش منفی بوده است.
لویس و همکاران[۲۱] (۲۰۰۹)، به مطالعه ی روند تغییرات بارش سالانه و فصلی شبه جزیره ایبری را در نیمه دوم قرن بیستم پرداختند. یافتههای این پژوهش نشان میدهد که بارشهای فصلی در شرق شبه جزیره ایبری درحال کاهش میباشد. به طور کلی کاهش بارشهای فصلی نسبت به بارش سالانه قابل توجه می باشد .
چاتوپادوای[۲۲] (۲۰۱۰)، بارشهای تابستانه مونسون هند را از سال ۱۹۹۹-۱۸۷۸ مورد مطالعه قرار دادند و برای پیش بینی این بارشها پس از بررسی تصادفی بودن و عدم ثبات درون سریها زمانی آن از مدلهای (٠,١,١) آریما و شبکه عصبی ARNNاستفاده نمودند.
فصل دوم
مبانی نظری پژوهش
۲-۱- مقدمه
تغییرات اقلیمی در عصر حاضر یکی از مسائل چالش برانگیز مرتبط با مسائل زیست محیطی است. درک ما از تأثیرات بشر روی محیط مخصوصا آنهایی که در ارتباط با گرم شدن ناشی از افزایش گازهای گلخانهای هستند، نشان میدهد که تعدادی از پارامترها به احتمال زیاد در تغییر هستند که تعیین این تغییرات می تواند مشکل باشد.
۲-۲- نقش عوامل انسانی در تغییرات اقلیمی و ارزیابی اثرات آن
تغییر اقلیم یکی از مباحث جدید است که در محافل مختلف علمی مورد بحث میباشد. بی شک مجموعه ای از عوامل مختلف به طور مستقیم و غیر مستقیم باعث تغییراتی اساسی در روند طبیعی اقلیم میشوند. با یک دید کلی میتوان این عوامل را به عوامل طبیعی و انسانی تقسیم کرد که هر کدام از آنها در مقیاسهای زمانی و مکانی متفاوتی عمل می کنند. به نظر میرسد که عوامل انسانی امروزه بیشتر مورد توجه میباشند. اکثر دانشمندان علوم جوی معتقدند که چون نمی توان تا حدود زیادی با عوامل طبیعی تغییر اقلیم مقابله کرد، به ناچار باید با عوامل انسانی که باعث تغییر اقلیم و پیامدهای آن می شود تا حد امکان مقابله کرد و در این راه، به تقسیم بندی عوامل تغییر اقلیم پرداختهاند. بنابراین در یک جمعبندی عواملی را که باعث تغییر اقلیم میشوند میتوان به سه دسته تقسیم بندی کرد: دستهی اول عوامل زمینی، دسته دوم عوامل کیهانی و فعالیتهای انسانی نیز به عنوان عامل سوم این تغییرات اقلیمی مطرح می شود که در مقایسه با دو عامل قبلی که در مقیاسهای زمانی طولانی مدت اتفاق میافتد، نقش انسان در تغییرات اقلیمی در مقایسهای زمانی کوتاه مدت اتفاق میافتد. به طوری که عامل اول و دوم را میتوان به عنوان عوامل طبیعی تغییر اقلیم در نظر گرفت که انسان نمیتواند دخالتی در آنها داشته باشد و امروزه هنگامی که بحث تغییر اقلیم مطح می شود تغیرات خود به خودی اقلیم (تغییرات متأثر از عامل اول و دوم ) مدنظر نمی باشد. بلکه نقش انسان و انجام فعالیتهایی که موجب این تغییرات می شود، مدنظر است. شدت تغییرات اقلیمی در چند سال اخیر به خاطر فعالیتهای صنعتی و آلوده کننده های انسانی روند افزایشی بیشتری یافته، به طوری که میزان غلضت مواد سمی و دیاکسید کربن در جو به حد بحرانی رسیده و آلودگیهای حرارتی، تغییرات زیادی را در آلبدوی سطوح مختلف و ترکیبات اقیانوسها و دریاها به وجود آورده است. چنین مسائلی می تواند یک سری مشکلات جدی برای انسان و محیط زیست و نیز ذخایر غذاییش به وجود آورند. (وارثی و محمدی، ۱۳۸۶: ۱۳۱-۱۵۲)
۲-۳- تعریف سری زمانی
یک سری زمانی مجموعه ای از مشاهدات است که بر حسب زمان و به فواصل مساوی زمانی مرتب شده باشد. سریهای زمانی در اقتصاد، بازرگانی، تجارت و مهندسی و … کاربرد دارند.
یک سری زمانی را میتوان به حرکت ذره تحت نیروهای فیزیکی تشیبه کرد با این تفاوت که در سریهای زمانی نیروی اقتصادی، اجتماعی و … جانشین نیروهای فیزیکی میشوند.
هدف از مطالعه سریهای زمانی، قابلیت برآورد ارزش یا میزان برای یک فاصله مشخص است. جامعه شناسان، اقتصاددانان، روانشناسان، متخصص محیط زیست و دیگران اغلب الگوهای رشد چند سری را به منظور اطلاع از بعضی پدیده ها در جامعه مطالعه کرده و بر مبنای آن وضعیت آینده را پیش بینی می کنند.
اگر چه مطالعه تاریخی سریهای زمانی سبب شناسایی عواملی میشوند که سبب تغییر در سریها هستند، اما مهمترین هدف مطالعه سریهای زمانی قابلیت پیش بینی ارزش نامعلوم سریها است. با بهره گرفتن از این اطلاعات، انتخابهای آگاهانهای میتوان سرمایه گذاری، تصمیم برای تولید، اختراعات و غیره انجام داد. اگر کسی فرض کند عوامل منظم و مکرری از نظر تولید و پیش بینی سریهای زمانی با یکدیگر اثر متقابل دارند، در آن صورت، میتوان این عوامل را تجزیه و تحلیل کرده و سریها را با اطمینان بیشتری پیش بینی کند و بر مبنای آنها تصمیم بگیرد. ( فرشادفر، ۲۹۸:۱۳۸۱)
یک سری زمانی را از نظر ریاضی میتوان با رابطه تابعی زیر تعریف
رابطه شماره (۱) فرمول رابطه تابعی سری زمانی
که در آن Y مقدار پدیده (یا متغییر) مورد بررسی در زمان t است.
بنابراین اگر مقادیر یک متغییر یا یک پدیده در زمانهای t1,t2,…,tn وy1,y2, …,yn
رابطه شماره (۲و۳) فرمولهای رابطه سری زمانی اگر مقادیر یک متغییر در زمانهای t1,t2,…,tn و y1,y2, …,yn باشند.
T: t1,t2,…,tn
Y: y1,y2, …,yn
تشکیل یک سری زمانی میدهد. بدین ترتیب مقادیر t می تواند به طور سالانه، ماهانه، هفتهای، روزانه، ساعتی داده شود. نمودار یک سری زمانی نموداری است که از رسم مقادیر سری زمانی در مقابل زمان های مربوطه حاصل می شود. (متغییر مستقلt در طول محورx ها و متغییر وابسته y در طول محورyها).
۲-۴- ویژگیهای سریهای زمانی
برای اهداف یک سری زمانی دنبالهای از مشاهدات بر روی یک متغییر مورد توجه است. متغییر در نقاط گسستهای از زمان، که معمولاً فاصلهای مساوی دارند، مشاهده می شود. تجزیه و تحلیل سریهای زمانی متضمن توصیف فرایند یا پدیدهای است که تولید دنباله می کند. جهت پیش بینی سریهای زمانی، لازم است که رفتار فرایند را با یک مدل ریاضی که قابل گسترش برای آینده باشد توصیف کرد. لازم است که مدل نماینده خوبی از مشاهدات در هر بخش موضعی از زمان نزدیک به حال باشد. معمولاً نیاز نیست که مدل نمایندهی مشاهدات خیلی قدیمی باشد به علت اینکه این گونه مشاهدات از ویژگیهای زمان حال برخوردار نیستند، و یا مشاهدات خیلی دوری را در آیندهی ماورای زمان لیدتایم که در طول آن پیش بینی به عمل می آید، باشد. به محض اینکه مدل معتبری برای فرایند سریها زمانی تثبیت شد، یک تکنیک پیش بینی مناسب را میتوان توسعه داد. (مونتگری و همکاران،۱۳۷۱ :۱۳-۱۲).
۲-۵- تقسیم بندی سریهای زمانی
سریهای زمانی اقلیم براساس تعداد، عامل و رفتار آنها به ۷ دسته تقسیم می شوند:
سریهای زمانی یک متغییره
سریهای زمانی چند متغییره
سریهای زمانی با قاعده و بی قاعده
سری زمانی ایستا و ناایستا
سریهای مستق و وابسته
سریهای زمانی متناوب
سریهای قابل شمارش
۲-۶- مولفههای اصلی سری زمانی
اگر مقادیر یک پدیده را در دوره های مختلف زمانی مشاهده کنیم، این مقادیر تغییرات و نوسانات محسوسی را نشان میدهد. چون مقدار یک پدیده نه به وسیله یک عامل بلکه توسط چندین عامل متاثر میشوند، لذا این نوسانات و افت و خیزها بوجود میآیند.
عوامل و نیروهای مختلفی که مقادیر یک پدیده در سری زمانی تحت تأثیر قرار می دهند میتوان به چهار دسته تقسیم نمود که این مجموعه دستهها را مولفه یا اجزای یک سری زمانی مینامند.
الف) روند یا نوسانات دراز مدت
ب) نوسانات دورهای یا نوسانات کوتاه مدت
ج) نوسانات تصادفی یا نامنظم
د) نوسانات چرخهای
۲-۶-۱- روند یا نوسانات دراز مدت
گرایش عمومی داده های یک سری زمانی به ترقی، تنزل یا رکود در یک دوره طولانی از زمان را روند می نامند. این پدیده را بیشتر در سریها زمانی مربوط به اقتصاد و بازرگانی مشاهده میکنیم.
اصطلاح دوره زمانی طولانی دقیقاً تعریف نمی شود، بلکه بستگی زیادی به طبیعت داده ها دارد. در برخی پدیده ها این دوره زمانی که چند ساعت بیش نیست ممکن است به اندازه کافی طولانی باشد در حالی که در بعضی موارد ممکن است چندین سال کافی نباشد.
در یک چنین پدیدهای مقادیر برای دوره کوتاه ۲ تا ۳ سال تحت تأثیر تغییرات چرخهای قرار نمیگیرد و روند واقعی آشکار نمیکند. برای اینکه یک تصویر واقعی از روند را داشته باشیم، مقادیر سریزمانی بایستی روی دورهای که است دست کم ۲ یا ۳ چرخه کامل را شامل شود، آزمایش شود.