کاربرد مدل زنجیره مارکوف و توزیع نرمال در تعیین احتمال وقوع دوره‏های خشکی و ترسالی مشهد

اصولاً هرگونه افزایش یا کاهش بارندگی در یک منطقه( نیمه خشک مانند مشهد) نسبت به شرایط طبیعی آن موجب خشکسالی یا حتی بروز سیلاب می‌شود و پیامد‌های اقتصادی و اجتماعی در پی خواهند داشت. بنابراین آگاهی از توزیع احتمال بارندگی‏ها، زمینه مناسبی را برای برنامه‏ریزی منابع آب و کنترل سیلاب و مدیریت خشکسالی فراهم می‌آورد. این آگاهی‏ها یا از طریق روش‏های دینامیکی و سینوپتیکی از مدل‏ها و روش‏های آماری میسر است. در این مقاله با استفاده از مدل مارکوف و توزیع نرمال، آمار بارندگی ایستگاه سینوپتیک مشهد طی دوره 30 ساله مورد تحلیل آماری قرار گرفته است، تا بتوان پیش‏بینی دوره‌های خشکی و ترسالی را تعیین نمود. همچنین با استفاده از روش توزیع نرمال، داده‌های بارشی مورد تحلیل قرار گرفت و نتایج آن‏ها با میانگین بارندگی دوره مقایسه شد. نتایج کاربست این مدل آماری، آشکار نمود که احتمال خشکسالی‌ها و یا فصول خشک در مشهد رو به افزایش است و به عبارتی شدت و مدت خشکسالی‌ها در حال بیشتر شدن می‌باشد. اگرچه ممکن است مقدار بارش کلّ دوره آماری تغییرات کمتری داشته، ولی تعداد روزهای بارشی به‏شدت در حال کاهش است و از 75 روز در سال به 47 روز کاهش یافته است. از طرف دیگر احتمال خشکی در فصول مرطوب افزایش خواهد یافت، به‏طوری‏که احتمال خشکسالی در فصل بهار 2/40 درصد و ترسالی آن 4/23 درصد خواهد بود. به این ترتیب احتمال وضعیت‌های خشکسالی به‏طور سالانه نیز به‏تدریج افزایش می‌یابد. آزمون k2 حکم بر برتری زنجیره مارکوف نسبت به توزیع نرمال در منطقه دارد. انتظار می‌رود که مدت و شدت خشکی ها در منطقه بیشتر خواهد شد و برنامه‏ریزان سرزمین و آمایشی باید با چنین شرایط اقلیمی به برنامه‏ها بپردازند.