تحلیل چندفرکتالی بارشهای روزانه ایستگاههای منتخب غرب ـ جنوب غرب ایران

Abstract

بارش به‌عنوان یکی از متغیرترین پدیده‌های هواشناختی به شمار می‌رود که نوسان‌های بسیار شدیدی را در بعد زمانی ـ مکانی نشان می‌دهد. چنین نوسان‌هایی در ساختار بارش، نتیجه تأثیرپذیری آن از فرایندهای پیچیده‌ای است که در میان ـ مقیاس، بزرگ ـ مقیاس و مقیاس محلی فعال‌اند. در این مطالعه به‌منظور، شناسایی رفتار مقیاسی و خصوصیات چندفرکتالی سری زمانی بارش روزانه در منطقه غرب ـ جنوب غرب ایران، تحلیل فرکتالی ـ چندفرکتالی نوسان‌های روندزدایی‌شده (DFA2, MF-DFA2)، برروی سری زمانی 6 ایستگاه سینوپتیک واقع در منطقه یادشده که دارای آمار بلندمدت بودند اجرا شد. نتایج حاصل ازDFA2 نشان داد که دو نقطه تقاطع به ترتیب در 180 و 550 روز در سیگنال بارش وجود دارد، این نقاط تقاطع به وجود سه رژیم مقیاسی متفاوت در بارش منطقه موردمطالعه اشاره دارند. از سویی نتایج حاصل از MF-DFA2 مشخص کرد که نمایه هرست تعمیم‌یافته (hq) با افزایش مقیاس زمانی بارش، همگرا شده‌اند، چنانکه اختلاف بین نوسان‌های کوچک با نوسان‌های بزرگ در سری‌های زمانی کوچک ـ مقیاس بسیار بزرگ‌تر از سری‌های زمانی بزرگ ـ مقیاس است؛ بنابراین در کوچک ـ مقیاس، دوره‌هایی با نوسان بزرگ، به‌روشنی از دوره‌های با نوسان‌های کوچک، قابل تشخیص‌اند. سایر خصوصیات چندفرکتالی شامل کاهش hq، و غیرخطی‌بودن نمایه جرم نسبت به q، دلالت بر ماهیت چندفرکتالی، رفتار مقیاسی چندگانه و حافظه غیرخطی سیگنال بارش دارند. خصوصیات تکینگی سیگنال بارش نیز نشان دادکه طیف تکینگی ایستگاه‌ها، نامتقارن بوده و دارای دم‌های چپ بلند هستند که چنین الگوی در طیف تکینگی، دلالت بر نقش غالب نوسان‌های بزرگ در ساختار چندفرکتالی سیگنال بارش دارد.