Journal of Applied Research in Geographical Sciences

fa پیش‌بینی وقوع توفان گردوغبار با استفاده از روش شبکه‌های عصبی مصنوعی در شهر کرمانشاه Prediction of dust storm using artificial neural networks in Kermanshah اب و هواشناسی climatology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">گردوغبار پدیده‌ای است که آثار زیست‌محیطی زیادی را در بخش‌های مختلف زندگی انسان‌ها از جمله: کشاورزی، اقتصاد، بهداشت و غیره دارد. هدف از پژوهش حاضر بررسی و پیش‌بینی پدیده گردوغبار در شهر کرمانشاه می‌باشد. داده‌های هواشناسی با وضوح 3 ساعته در دوره آماری (2020-2000) ایستگاه کرمانشاه از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد. ابتدا داده‌های گردوغبار نرمال‌سازی شد و سپس با استفاده از مدل‌های شبکه عصبی ANN برای پیش‌بینی غلظت گردوغبار و شبکه عصبی تطبیقی ANFIS برای خطایابی و پیش‌بینی سری زمانی وقوع گردوغبار در نرم‌افزار MATLAB خطایابی و پیش‌بینی شدند. یافته‌های پژوهش نشان داد که حداکثر میزان غلظت گردوغبار پیش‌بینی شده مربوط به حداقل نقطه شبنم با بیشترین میزان همبستگی پیرسون با گردوغبار، به میزان 23/3451 میکروگرم بر مترمکعب برآورد شده است. همچنین نتایج پیش‌بینی سری زمانی با استفاده از مدل ANFIS نشان داد تابع عضویت زنگوله‌ای خطی با درجه 3، در مراحل آموزش و آزمون، مطلوب‌ترین تابع ورودی را در بین دیگر توابع عضویت به خود اختصاص داده است. بر اساس مدل‌های پیش‌بینی، بیشترین احتمال رخداد حداکثر گردوغبار در 20 سال آینده کرمانشاه با مقدار 94% به دست آمد.</div> <div style="text-align: justify;">Dust is a phenomenon with significant environmental impacts across various aspects of human life, including agriculture, economy, health, and more. The purpose of this study is to investigate and predict the dust phenomenon in Kermanshah. Meteorological data with a 3-hour resolution for the statistical period (2000–2020) from the Kermanshah station was obtained from the Meteorological Organization. First, the dust data were normalized, and then Artificial Neural Network (ANN) models were used to predict dust concentration, while the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) was employed to analyze and predict the time series of dust occurrence in MATLAB software. The findings revealed that the maximum predicted dust concentration, related to the minimum dew point with the highest Pearson correlation with dust, was estimated at 3451.23 µg/m³. Additionally, the results of the time series prediction using the ANFIS model showed that the linear bell membership function with grade 3, during both the training and testing stages, was the most effective input function among other membership functions. According to the forecasting models, the highest probability of maximum dust occurrence in the next 20 years in Kermanshah is 94%. Based on the aforementioned studies, sufficient information was gathered to conduct this research. The phenomenon of dust, particularly in western Iran and the city of Kermanshah, has consistently posed significant challenges for the residents of these areas. This phenomenon is influenced by specific atmospheric conditions that cause irreparable damage annually, leading to respiratory issues and deteriorating air quality. Therefore, it is essential to pay serious attention to the issue of dust.  </div> گرد و غبار, پیش بینی, ANN, ANFIS, کرمانشاه Dust, Forecast, ANN, ANFIS, Kermanshah. 278 297 http://jgs.khu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4329-2&slc_lang=fa&sid=1 Toba Alizadeheh طوبی علیزاده alizadehtoba@yahoo.com 100319475328460023262 100319475328460023262 No Majid rezaie banafsh مجید رضایی بنفشه mrbanafsheh@tabrizu.ac.ir 100319475328460023263 100319475328460023263 Yes Gholamreza Goodarzi غلامرضا گودرزی rgoodarzy@gmail.com 100319475328460023264 100319475328460023264 No Hashem Rostamzadeh هاشم رستم زاده hrostamzadeh@gmail.com 100319475328460023265 100319475328460023265 No