تحلیل روند بلندمدت سری‌های اقلیمی و هیدرولوژیکی در شرق حوزه آبخیز گرگانرود استان گلستان با استفاده از روش های آماری حذف خودهمبستگی

امروزه با توجه به اهمیت موضوع تغییر اقلیم، بررسی روند داده های اقلیمی و هیدرولوژیکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از این پژوهش بررسی کارایی روش های مختلف حذف تاثیر خودهمبستگی در بررسی روند پارامترهای دما، بارش و دبی ایستگاه های منتخب در شرق حوزه آبخیز گرگانرود استان گلستان می باشد. به این منظور، علاوه بر استفاده از آزمون من کندال معمولی، از آزمون های ناپارامتریک mk-pw، mk-tfpw، mk-vca، mk-sa و mk-hsa برای تحلیل روند استفاده شد. همچنین، برای تعیین شیب خط روند و شناسایی نقاط جهش، به ترتیب از تخمین گر شیب سن و آزمون من کندال دنباله ای (sqmk) استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر بارش و دما در تمام ایستگاه ها روند صعودی دارند که این روند برای پارامتر دما در ایستگاه های لزوره و رامیان معنی دار می باشد. همچنین، دبی جریان ایستگاه ارازکوسه روند نزولی معنی دار دارد. استفاده از آزمون های ناپارامتریک باعث کاهش آماره z شد. در اکثر ایستگاه ها روش mk-pw کمترین مقدار احتمال معنی داری دارد و این روش به همراه روش های mk-vca و mk-tfpw عملکرد بهتری داشته و توانستند احتمال خطای نوع اول را کاهش دهند. در ایستگاه هایی که وجود خودهمبستگی مرتبه اول و بالاتر معنی دار تایید نشد، روش های mk-pw و mk-vca نتایج یکسانی داشتند. روش mk-tfpw به دلیل محاسبه خودهمبستگی بعد از حذف روند، رفتار متفاوتی از خود نشان داد. بررسی نقاط عطف در آزمون من کندال دنباله ای نشان داد که در ایستگاه های باران سنجی ارازکوسه، رامیان، نوده، تمر و قزاقلی نقطه شروع روند،به ترتیب سال های 2000، 1987، 1988، 2001 و 2001 می باشد که تنها در دو ایستگاه تمر در سال 2005 و قزاقلی در سال های 2005 و 2006 در سطح 5% معنی دار شد. در ایستگاه های دما سنجی، نقطه جهش روند متفاوت می باشد و در تمام این ایستگاه ها زمان افزایش دما در سال 1993 همزمان با نقطه جهش روند کاهش دبی در ایستگاه ارازکوسه است.

Long-Term Trend Analysis of Climate and Hydrological Series using Removal of the Autocorrelation Statistical Methods in the Eastern Gorganrood Basin, Golestan Province

Given the importance of climate change issue, consideration of the climate and hydrological data trend has become very important. This study aimed to evaluate the effectiveness of different methods to remove the effect of autocorrelation in assessing the trend of parameters such as temperature, precipitation and discharge of the Eastern Gorganrood Basin, Golestan Province. For this purpose, in addition to conventional MannKendall test, nonparametric tests like MKPW, MKTFPW, MKVCA, MKSA and MKHSA were used for trend analysis. As well as determining the slope of the trend line and identifying the jump points, San slope estimator and MannKendall sequence (SQMK) were used. The results showed that the values of temperature and precipitation at all stations uptrend and this was significant for temperature in Lazoreh stations and Ramian. Also, discharge flow in Arazkuseh station had significant descending trend. Using nonparametric tests decreased Z statistic. In most stations, MKPW method had the minimum significance and MKTFPW and MKVCA methods showed better performance and reduced the risk of Type I error. In the station where there was no significance in the first and higher order autocorrelation, MKVCA and MKPW methods provided similar results. MKTFPW showed a different behavior due to calculating the autocorrelation after the removal process. Considering of turning points in MannKendall sequence test indicated that at Arazkuseh, Ramiyan, Nodeh, Tamar and Ghazaghli stations, the begining point of trend was related to the years 2000, 1987, 1988, 2001 and 2001 and only in 2 stations including Tamar and Ghazaghli, it was significant in the years 2006 and 2005 (at 5%). In all of the stations, temperature had an abrupt change point of different trend and the time of increasing temperature was equal to the point jump of discharge decreasing trend in 1993 in Arazkuseh station.