مدل‌سازی معادلات ساختاری سهم نسبی محرکین اقلیمی بارش و دما در وقوع خشکسالی

دستورانی, جعفر

doi:10.22075/ceasr.2025.39770.1062

مدل‌سازی معادلات ساختاری سهم نسبی محرکین اقلیمی بارش و دما در وقوع خشکسالی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

جعفر دستورانی

گروه محیط زیست دانشکده منابع طبیعی دانشگاه سمنان، سمنان

10.22075/ceasr.2025.39770.1062

چکیده

سابقه و هدف: خشکسالی و ترسالی پدیده پیچیده‌ای است که در وقوع آن عوامل اثرگذاری متفاوتی دارند. شاخص‌های معرفی شده خشکسالی تلاش نموده اند تاثیر این عوامل را در شدت خشکسالی به گوئه‌ای که شرایط واقعی را نشان دهند فرموله نمایند. بنابراین هر شاخص مزایا و معایبی دارد که بررسی منفرد شاخص نمی تواند اطلاعات جامع در این خصوص به دست دهد. از سوی دیگر ترکیب و استفاده توام چند شاخص با روش‌های آماری جندمتغیره اطلاعات مفیدی به دستمی‌دهد. لذا در این تحقیق از رویکرد مدل‌سازی معادلات ساختاری در ارزیابی سهم نسبی محرکین خشکسالی استفاده شد تا وزن بارش و دما در شدت خشکسالی ارزیابی شود.

مواد و روشها: برای تحلیل روابط بین بارش و دما با خشکسالی، از مدل‌سازی معادلات ساختاری (SEM) استفاده شد. دادههای مورد استفاده، بارش و دمای ۱۰ ایستگاه سینوپتیک مراکز استان‌های کشور (ایران) طی 60 سال بودند. برای هر ایستگاه ،مقادیر سالانه چهار شاخص خشکسالی SPI، SPEI، RDI و PDI محاسبه شد. مقادیرشاخص‌ها قبل از استفاده در مدل‌سازی معادلات ساختاری، پاکسازی و ناهماهنگی جهت شاخصها اصلاح شد (مقادیر PDI در 1-‎ ضرب شد تا با سایر شاخصها همجهت شود). در گام بعد، مدل معادلات ساختاری آن طراحی و اجرا شد. پارامترها با روش بیشینه درستنمایی (ML) برآورد گردید و برای ارزیابی برازش مدل از شاخصهایCFI، RMSEA و SRMR استفاده شد. برازش مناسب مدل زمانی پذیرفته شد که CFI>0.90، RMSEA<0.08 و SRMR<0.08 باشد.

یافته‌ها: نتایج مدل معادلات ساختاری نشان داد که مدل پیشنهادی از برازش مطلوبی برخوردار است. هر چهار شاخص SPI، SPEI، RDI و PDI دارای بار عاملی معنادار با سازه خشکسالی بودند. بیشترین بار عاملی به شاخص SPEI (λ = 0.86) و کمترین به SPI (λ = 0.59) تعلق داشت. مسیرهای بین متغیرهای برون زا و خشکسالی هر دو معنادار بودند.. بارش اثر منفی و قوی بر خشکسالی داشت (β = –0.71, p < 0.001)، در حالی که دما اثر مثبت و معنادار نشان داد .(β=0.48, p<0.01). هطور کلی، بر مبنای این چهار شاخص و سازه ایجاد شده، 64درصد از واریانس متغیر نهفته خشکسالی توسط بارش و دما تبیین گردید. سهم نسبی بارش و دما در خشکسالی بر اساس مجذور ضرایب استادترد مدل معادلات ساختاری به ترتیب 69 و 31 درصد محاسبه شد.

نتیجه‌گیری: مدل‌سازی معادلات ساختاری نشان داد که ترکیباصلاحی شاخصهای SPI، SPEI، RDI و PDI بهخوبی میتواند مفهوم نهفتهی خشکسالی را بازنمایی کند. بر اساس این شاخص‌ها، بارش بیشترین اثر کاهنده بر شدت خشکسالی را داشت، در حالی که افزایش دما بهطور معناداری باعث تشدید خشکسالی شد. همچنین بارهای عاملی متفاوت شاخصها نشان دادند که SPI و RDI بیش از سایر شاخصها بازتاب تغییرات بارش هستند، در حالی که SPEI و PDI حساسیت بیشتری به نوسانات دما دارند. این تفکیک کارکرد شاخصها، ارزش استفاده از مدلهای معادلات ساختاری را در تحلیل پویایی خشکسالی برجسته میکند، زیرا امکان بررسی همزمان اثرات مستقیم و غیرمستقیم متغیرهای اقلیمی را فراهم میآورد.. بهطور کلی، این مطالعه تأیید میکند که مدلهای SEM ابزاری قدرتمند برای تبیین روابط چندمتغیره اقلیمی هستند و میتوانند در ارزیابی روندها و ریسک خشکسالی در مقیاس منطقهای بهکار گرفته شوند. این تحقیق توانست به بخشی از این مبانی در زمینه خشکسالی بپردازد. برای تکمیل این فرایند نیاز به تحقیقات گسترده در این زمینهمی‌باشد. با بکارگیری شاخص‌های دیگرمی‌توان ضمن حصول نتایج دقیق تر، مدل ترکیبی مناسب برای ارزیابی شدت خشکسالی ایجاد و همزمان به سهم متغیرها در وقوع پدیده پی برد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

بوم‌شناسی

عنوان مقاله [English]

Structural Equation Modeling the Relative Contributions of Climatic Drivers (Precipitation and Temperature) to Drought Occurrence

نویسنده [English]

Jafar Dastorani

EnvironmentaDepartment of Environment, Faculty of Natural Resources, Semnan University, Semnan

چکیده [English]

خشکسالی و ترسالی پدیده پیچیده‌ای است که در وقوع آن عوامل اثرگذاری متفاوتی دارند. شاخص‌های معرفی شده خشکسالی تلاش نموده اند تاثیر این عوامل را در شدت خشکسالی به گوئه‌ای که شرایط واقعی را نشان دهند فرموله نمایند. هر شاخص مزایا و معایبی دارد که بررسی منفرد شاخص نمی تواند اطلاعات جامع در این خصوص به دست دهد. از سوی دیگر ترکیب و استفاده توام چند شاخص با روش‌های آماری جندمتغیره اطلاعات مفیدی به دستمی‌دهد. لذا در این تحقیق از رویکرد مدل‌سازی معادلات ساختاری در ارزیابی سهم نسبی محرکین خشکسالی استفاده شد تا وزن بارش و دما در شدت خشکسالی ارزیابی شود. برای ده ایستگاه ایستگاه سینوپتیک مراکز استان‌های کشور (ایران) مقادیر سالانه چهار شاخص خشکسالی SPI، SPEI، RDI و PDI محاسبه شد. مدل معادلات ساختاری آن طراحی و اجرا شد. نتایج نشان داد که مدل پیشنهادی از برازش مطلوبی برخوردار است. بر مبنای این چهار شاخص و سازه ایجاد شده، 64درصد واریانس متغیر نهفته خشکسالی توسط بارش و دما تبیین گردید. سهم نسبی بارش و دما در خشکسالی بر اساس مجذور ضرایب استادترد مدل معادلات ساختاری به ترتیب 69 و 31 درصد محاسبه شد. به طور کلی، این شاخص‌ها، بیشتر متکی به بارش هستند و تبین باقیمانده واریانس کل نیاز به بررسی و تحقیق بیشتر دارد.

کلیدواژه‌ها [English]