بررسی احتمال ق ع ر ز ای غباری در ش ر زوجان با مدل زوجیري مارک ف 2

Transcript

1 33 3 مجم ػ مقاالت 3 صفح 3- تا اردیب شت ماي بررسی احتمال ق ع ر ز ای غباری در ش ر زوجان با مدل زوجیري مارک ف ی عفؼهی ػبثذی ی 4 آرس ثیشا ذ 1 ع یشا ر انفمبسی یکا دبو 3 ز یذسضب خبنصیفشد 1 دا ؼ آي خت سؽت فیضیک دا ؾگب ص دب s-zolfaghari@zu.ac.ir اعتبدیبس گش فیضیک دا ؾگب ص دب ػض پژ ؾکذ تغییش الهیى دا ؾگب تسصیالت تک یهی دس ػه و پبی ص دب abediiy@zu.ac.i 3 دا ؾیبس گش فیضیک دا ؾگب تسصیالت تک یهی دس ػه و پبی ص دب khalesi@iasbs.ac.ir 4 دا ؼ آي خت سؽت الهیىؽ بعی دا ؾگب ص دب Beyravadazar@yahoo.com چكیدي ايش ص پذیذ گشد غجبس دس اکثش کؾ س بی ي غم اص خ ه ػشثغتب ػشاق ع سی ث ص ست یک يؼضم ؽ بخت ؽذ اعت. کؾ س يب ایشا ى اص ای لبػذ يغتث ی ج د ش عبن زذالم چ ذی س ص دس ثؼضی ي بعك چ ذ د س ص يشدو ثب يؾکالت بؽی اص سیضگشد ب ي اخ يیؽ ذ. دس ای پژ ؼ ثب اعتفبد اص يؾب ذات گشد غجبس س صا ایغتگب ص دب ثب 5 عبل ع ل د س آيبسی ثب تؼذاد 1553 س ص داد ثشداسی ثب اعتفبد اص س ی ای ي ع و ث ص دیش يبسک ف ازت بل س ص بی غجبسی عبنى ثشای ؽ ش ص دب ثشسعی ؽذ. آيبس ف ق ثش اعبط يبتشیظ فشا ا ی ؽ بسػ تغییش زبنت س ص بی غجبسی عبنى يشتت ؽذ عپظ يبتشیظ ازت بل تغییش ضؼیت ثش اعبط س ػ دسعت بیی ثیؾی يسبعج گشدیذ. ثب ت ا بی يکشس ای يبتشیظ ازت بل پبیب ثشآ سد ؽذ ک ثب ت خ ث تید ای يبتشیظ ازت بل ل ع س ص بی غجبسی دس ثه ذ يذت زذ د 5 دسصذ ازت بل س ص بی عبنى 39 دسصذ ثشآ سد ؽذ. اژي اي سیضگشد كهیدي: گشد غجبس ازت بل ص دیش يبسک ف ص دب Study the ossibility of dust o the Markov chai model i zaja * 1 S. Zolfaghari ik ajam, Y. Abedii, 3 H. R. Khalesifard, 4 A. Beyravad 4,,1 Uiversity of zaja. 3 Istitute for Advaced Studies i Basic Scieces, Zaja. Abstract Nowadays the dust heomeo have bee kow as a roblem i most coutries of the regio, icludig Saudi Arabia, Iraq ad Syria. Ira is ot a excetio too, eole are faced with the roblems caused by the tiy olle, at least several days ad i some laces te days i every year. I this research has bee ivestigated with usig observatios of daily dust from Statio with 5 years eriod with 1569 days of data collectio by usig Markov chai ossibility zaja of dust or ormal days For Zaja city. The above statistics are arraged based o the the robability matrix of Abudace matrix of coutig days ormal ad dust mode chage chage of situatio has bee calculated based o the maximum likelihood method.robability steady has bee estimated by frequet ower matrix, that Accordig to the result of this matrix, robability of dust i the log-term has bee estimated about 6% ad 94% of the robability for healthy days. Key words: dust, ossibility, marcov chai, Zaja, aerosol مقدم ایشا دس ک شث ذ غجبسی ) بزی ی ثی ؽ بل آفشیمب خب سيیب 3 1 * Corresodig author. Address: s-zolfaghari@zu.ac.ir

2 آعیبی يشکضی خ ثی)پشاعپش کبسا (( خ ب لشاس داسد. ی ايش ث شا غشثی ث د خشیب بت گشدػ ػ يی خ ي خت ؽذ تب ازی غشثی ایشا اص خ ه اعتب ص دب ى ک ي جغ غجبس يسهی لبثم يالزظ ای خ د ذاسد ثب يغئه ی گشد غجبس دسگیش ؽ ذ. ث ع سی ک دس ص ست پبیذاسی غجی خ ای غجبس ث عغر صيی ؾغت د ثبػث کب ؼ بیب ی افمی ثی بسی بی ت فغی ایدبد يؾکالت ػذیذ ی دیگش يیؽ د. ع فب گشد غجبس ک ث ػ ا س یذاد تکشاس ؽ ذ دس ي بعك خؾک ی خؾک خ ب اص ثالیبی عجیؼی ث ؽ بس يیآیذ دس اعشاف ػشض 4 دسخ ؽ بنی خ ثی کش ی صيی ثیؾتش اص عبیش مبط خ ب سش يید ذ)یب گ کبسا (. اص آ دبییک پذیذ بی الهی ی اص خ ه ع فب بی گشد غجبس ث ػ ا پذیذ بی تصبدفی ث ع س دلیك لبثم پیؼثی ی یغت ذ يیت ا ثب يؾب ذ پیبپی آ ب اعالػبت يفیذی ثذعت آ سد ک اص عشیك ل ا ی ازت بنی لبثم ت صیف غت ذ. دس الغ فشآی ذ بی تصبدفی ث پذیذ بیی گفت يیؽ د ک ت ا تید آ ب سا پیؼ اص سش داد ث ع س لغؼی يؼه و کشد. دا ؾی ک ث تسهیم ثشسعی پذیذ بی تصبدفی يیپشداصد دا ؼ ازت بل يیثبؽذ. س ػ سیبضی سایح خ ت يذلعبصی پذیذ بی تصبدفی يذل ص دیش يبسک ف يیثبؽذ ک ت انی اص يؾب ذات سا دس ع ل صيب ؾب يید ذ ثب ای س ػ يیت ا اص ازت بل ل ع س ص بی گشد غجبسی يغهغ گشدیذ. دس صيی ثشسعی ت اتش پذیذ بی يختهف ث س ػ ص دیش يبسک ف پژ ؼ بی فشا ا ی دس سؽت بی يختهف ص ست گشفت اعت دس ی ساعتب الهیىدا ب یض ای س ػ سا دس تجیی تذا و ت اتش پذیذ بی يختهف الهی ی ث کبس گشفت ا ذ اص خ ه ای يغبنؼبت يیت ا ث پژ ؼ بی ص ست گشفت ت عظ ی عفی کبسا ) 136 ( دس ساعتبی ثشآ سد ازت بالت خؾکغبنی تشعبنی ػغبکش )131( دس ثشسعی تذا و س ص بی ثبسا ی دس ایغتگب تجشیض ػهیدب ی کبسا ) 133 ( دس ثشسعی تذا و س ص بی یخج ذا دس ایشا ػی ضی کبسا ) 1331 ( دس تسهیم ثبس ذگی فصهی 1 ایغتگب اعتب گهغتب اؽبس د. 3 دادي ر ش تحقیق ا ی تسه یم ثشای داد بی رسات يؼ هك ک چکتش اص 1 يی کش ( 1 ) 3 M دس ثبص صيب ی 5 عبل )1-( ثشای ؽ ش ص دب ا دبو ؽذ ا عت. ثشای ا ی ثبص ص يب ی ث ت ؼذاد 1553 س ص داد ثشداسی ي خ د ث د اعت. داد بی يضث س اص عبصيب يسیظ صیغت ؽ ش ص دب دسیب فت ؽذ ا عت. ثب ت خ ث ای ک پذ یذ گشد غ جبس یک پذ یذ تصبدفی اعت اص آ دبییک یکی اص يغبئم ي ى دس ثسث فشآی ذ بی ت صبدفی ي غأن پیؼثی ی ا عت نزا دس ا ی پژ ؼ ثشآ یى ازت بل ل ع ای پذیذ سا ثب اعتفبد اص فشآی ذ يبسک ف ثیب بییى. فشض ک یذ X فشآی ذی تصبدفی ثب صياب گغغات فضابی يکاب ؽ بسا ثب ؽذ یبدآ سی ک یى ک ي ظ س اص پیؼثی ی آ ا عت ک فشآی ذ يثال تب صياب m يؾاب ذ ؽاذ اعات يیخا ا یى ازت ابل يمذاس >m X سا ثشآ سد ک یى. ث ػجبست دیگش يمذاس يتغیش ابی X m... X 1 X يؼه و اعت يیخ ا یى ت صیغ X سا ثذعت آ سیى. دس اصم ي ظ س يسبعج ازت بل صیش اعت. X j X i, X i,..., X i 1 1 m m دس ثؼ ضی اص عی غتى ب ثب دا ؽت ضؼیت فؼ هی گز ؽت فشآی ذ تأثیشی دس آی ذ آ ذاسد. ث ػجبست دیگش آی ذ فشآی ذ فمظ ث زبل ثغتگی داسد اص گزؽت آ يغتمم اعت چ ی خبصیتی سا خبصیت visibility 3 articulate matter less tha 1 micrometer

3 3 ک 1 1 يبسک ف گ ی ذ. اص آ دبیی ک یک ص دیش يبسک ف يشتج ا ل د زبنت یک يذل آيبسی ي بعت ثشای تذا و بی د زبنت اعت دس ای پش ژ اثتذا ث ي ظ س ستج د ی ث گشد غجبس ث ػ ا پذیذ ي سد ظش چگبنی رسات يؼهك ثبالتش اص 15 يیکش گشو ثشيتشيکؼت ث ػ ا ل ع یک س ص غجبسی ثب ػذد صفش ک تش اص آ ثب ػذد یک ؾب داد ؽذ ذ ثذی تشتیت د زبنت س ص غجبسی عبنى يؾخص ؽذ. اک يبتشیظ فشا ا ی ا تمبالت ( ij ( يبتشیظ ازت بل ا تمبالت) ( ij ثی د زبنت يت انی ل ع س ص بی غجبسی عبنى ث ؽشذ صیش يیت ا ذ اسائ گشدد: N 1 1 ث تشتیت ثیب گش فشا ا ی ازت بل زبنت بی ا تمابل ij ک ij يایثبؽاذ)ي کابسا j ث دیگش زبنات ابی ي کا i اص زبنت پشداخت ؽاذ دس ای يشزه ث ایدبد يبتشیظ ي سد ظش 1339(. اعت: 1 1 دسای بی ای يبتشیظ اص ساثغ صیش ثذعت يیآی ذ: ثشای آص ي اص آ يبس ص یش ک دس آص ي ی ک یی ثشاصػ ث کبس يیس د اعتفبد يیک یى 1 1 ij ij i j ij ij دسایا بی يابتشیظ يا سد ا تظابس ij ک دس ایا ساثغا دسا ی بی يبتشیظ فشا ا ی ا عت. ت ست فشض صفش ا ی آ يبس داسای ثبؽاذ H ت صیغ يدز س کبی ثب یک دسخ آصادی اعت. شگاب, سد يیؽ د. ش ص دیش يبسک ف کبيال ثب يبتشیظ ازت بل یک يشزه ای تؼیی یک ت صیغ ازت بل ثش ضؼیت فشآی ذ دس نسظ صفش ؽ بعبیی يیؽ د. دس تسه یم ص د یش يبسک ف اعب عب يسب عج ازت بالت تد غى بی ي ک فشآی ذ يذ ظش اعت. يس س اصهی دس ای يسبعجبت يبتشیظ بی ازت بل ا تمبل اگش ا تمبل يشزه ای یؼ ی ( ) يیثبؽذ. يبتشیظ ازت بل ا تمبل یک يشزه ای يشزه ثبؽذ داسیى. ( ) يبتشیظ ازت بل بار ت ا بی يبتشیظ ازت بل یاض يابتشیظ تصابدفی خ ا اذ ث د. چ ی اص یک يمذاس ث ثؼذ ثب افاضایؼ ای تغییاشی دس يبتشیظ ازت بل ای دبد ی ؽ د ي مبدیش سدیف بی يت بظش دس يبتشیظ یک غب ثشا ثش خ ا ذ ث د. دس ا ی زب نت گف ت يی ؽ د يبتشیظ ث ایغتبیی )پبیبیی( سعیذ اعت. وتیج گیری دس ای پژ ؼ ثب دس ظش گشفت ثشآيذ بی ازت بل زبنت گغغت دس صيب فشا ا ی ل ع شیک اص زبالت د گب )غجبسی عبنى( تغییش زبالت ث ى يسبعج گشدیذ. اثتذا يبتشیظ فشا ا ی ا تمبالت ثب ػ ا N ایدبد گشدیذ:

4 4 N دس سدیف ا ل ای يبتشیظ ػذد 35 ثیب گش تؼذاد تغییش ضؼیت اص س ص غجبسی ث س ص غجبسی ثؼذی اعت. ػذد 51 دس سدیف ا ل دفؼبت س ص غجبسی پظ اص یک س ص عبنى اعت. دس سدیف د و يبتشیظ تجذیم ضؼیت اص س ص عبنى ث غجبسی عبنى اعت ک ث تشتیت س ص ث د اعت. چ ب چ اؽبس ؽذ یکی اص آصي بی ثغیبس يؼتجش خ ت اسصیبثی يبتشیظ تغییش زبنت يبسک فی آصي χ اعت. خذ ل صیش خذ ل يتمبعغ خ ت ا دبو آصي سا ؾب يید ذ. اػذاد ثبالیی يمبدیش يؾب ذ ؽذ اػذاد داخم پشا تض يمبدیش ي سد ا تظبس تست فشض صفش اعت. 3: جد ل مشا دي شدي مقادیر اوتظار ماتریس جد ل د بؼدی مقادیر فرا اوی د حانت D C D )/3391( ) 5/59( C 51 )5/59( 1913 )33/9133( آيبس آصي ث ؽشذ صیش ث دعت آيذ اعت: =3/39+91/335+91/ /53=159/9 ثسشا ی ثب عغر 5 دسصذ خغب اص خذا ل يشث ع ثذعت آيذ اعت. c ثش اعبط آصي يشث ع ثب يمبیغ يمبدیش ثسشا ی يمبدیش c يؾب ذ ؽذ يؼه و ؽذ ک دس عغ ذ %1 %5 %1 ؽ ا ذ کبفی ثشای پزیشػ فشض صفش خ د ذاسد ثذی يؼ ی اعت ک فشا ا ی زبالت اص ص دیش ی يبسک ف د زبنتی پیش ی يیک ذ. ث بثشای ثب ت خ ث تؼذاد تغییش ضؼیت ب ث زبنت بی دیگش یض ثب ت خ ث تؼشیف ازت بل يبتشیظ ازت بل تغییش زبنت اص يبتشیظ فشا ا ی ث ؽشذ صیش زبصم ؽذ: يبتشیظ ف ق یک يبتشیظ تصبدفی اعت. صیشا ش دسای آ بي فی يد ع دسای بی آ دس ش سدیف ثشاثش 1 اعت. گشاف يت بظش ثب ای يبتشیظ ث ص ست صیش خ ا ذ ث د. شکم 3 : گراف متىاظر با ماتریس اوتقال ر ز ای غباری سانم ش ر زوجان ثش اعبط ای يبتشیظ يؾب ذ يیؽ د ک ازت بل ا تمبل اص یک س ص غجبسی ث یک س ص غجبسی /3 ازت بل ا تمبل اص یک س ص غجبسی ث یک س ص عبنى /513 ازت بل ا تمبل اص یک س ص عبنى ث یک س ص غجبسی /35 ازت بل ا تمبل اص یک س ص عبنى ث یک س ص عبنى /3519 اعت. ثب ت خ ث ای يبتشیظ يؾخص اعت ک ازت بل ا تمبل اص یک س ص عبنى ث یک س ص عبنى ثیؾتش اص زبنت بی دیگش اعت ک عبنى ث د ای ي غم دس اغهت س ص ب سا ؾب يید ذ. ازت بل یک يغیش دلیمب ثشاثش زبصمضشة ازت بل بی تغییش ضؼیت یک يشزه ای اعت: s s s s s s... ( ) (1 ) (1 ) ( ) ( 1 ) ( ) ثشای يثبل ازت بل تغییش ضؼیت اص یک س ص غجبسی ث یک س ص غجبسی( ث ص ست يت انی غجبسی يدذدا س ص غجبسی )یؼ ی ع س ص صیش اعت:

5 5 3 k /3 /3 /3=/5 ثذی يؼ ی اعت ک ازت بل ای ک ايش ص غجبسی د یض غجبسی ثبؽذ ثشاثش /5 اعت. ثشای س ص بی غجبسی ؽ ش ص دب يبتشیظ تغییش ضؼیت دس يشزه د ى ث ؽشایظ صیش سعیذ: س ص دیگش يشزه ای ثشداس ازت بل پبیب ؾب يید ذ ک ازت بل ل ع س ص بی غجبسی س ص بی عبنى دس ص دب دس ثه ذ يذت ث تشتیت ثشاثش /533 /391 يیثبؽذ. مىابغ 1. پش بو ؽ. 133 فشآی ذ بی تصبدفی ا تؾبسات دا ؾگب ؽ یذ چ شا.. ػغبکش ذ. 136 الهیى ؽ بعی آيبسی ا تؾبسات دا ؾگب ص دب. 3. یگ ض ج. ج. يك بنتي عبني 1313 يفب یى ازت بل يذل ث ذي تصبدفي تشخ ػهي يؾكب ي يؾ ذ: ا تؾبسات دا ؾگب فشد عي. 4. ػغبکش ذ. 131 ثشسعای ازت ابل تا اتش تاذا و س ص ابی ثبسا ی دس ؽ ش تجشیض ثب اعتفبد اص يذل ص دیش يبسک ف تسمیمبت ي بثغ آة ایشا عبل چ بسو ) ( ػهیدا ب ی ة. يس ا دی. سیگیچا ب ی ا. خغا ش ی. 133 ثشسعی تذا و س ص بی یخج ذا دس ایشا ثب اعتفبد اص يذل ص دیش يبسک ف پژ ؼ بی خغشافیبی عجیؼی )13( ػی ضی و. يغبػذی ا. اعاليی ذ پیؼثی ی صيب ی ي کب ی خؾک غبنی دس ا عتب گه غتب ثب ا عتفبد اص يبتشیظ ازت بل ا تمبل ع يی بیؼ يهی يذیشیت خبيغ ي بثغ آة 1 ؽ شی س يب 1331 دا ؾگب ػه و کؾب سصی ي بثغ عجیؼی..1 ی عاافی. زداابو ط. ایشا ااژاد. 136 ثااشآ سد خؾکغا بنی تشعا بنی ثا ب اعا تفبد اص ص دیا ش يا بسک ف ت صیا غ شيبل)يغبن ؼ ي سدی: لض ی ( پژ ؼ بی خغشاف یبیی )6( J.M. rosero, et al. Evirometal characterizatio of global sources of atmosheric soil dust idetified with the imbus 7 total ozoe maig sectrometer (TOMS) absorbig aerosol roduct: Reviews of Geohysics, (). 9. Yag, Y. Q., Q. Hou, C. H. Zhou, H. L.Liu, Y. Q. Wag ad T. Niu, 8,Sad/dust storm rocesses i Northereast Asia ad associated large-scale circulatios. Atmosheric Chemistry ad hysics 8, Moo, S. E., Ryoo, S. B. ad Kwo, J. G (1994). A Markov chai model for daily reciitatio occurrece i South Korea. Iteratioal Joural of climatology,volume 14, 19-6.