مجله پژوهش آب در کشاورزی
سال بیست و هفتم شماره 3 (پاییز 1392)

دراین تحقیق توانایی مدل درختی M5 برای تخمین تبخیر- تعرق مرجع در دو ایستگاه هواشناسی شیراز و کرمانشاه مورد ارزیابی قرار گرفت. داده های مورد استفاده شامل متغیرهای متوسط دمای هوا، ساعت آفتابی، بارش، دمای نقطه شبنم، رطوبت نسبی، سرعت باد و فشار بخار واقعی روزانه بود. در این تحقیق دو روش پنمن-مانتیث و هارگرویز-سامانی به منظور مقایسه انتخاب و عملکرد مدل درختی M5 به عنوان روشی جدید برای برآورد تبخیر-تعرق بررسی شد. نتایج نشان داد که در هر دو ایستگاه، مدل درختی M5 در تخمین تبخیر- تعرق پتانسیل نسبت به هر دو روش دارای عملکرد مناسبی بود اما توانایی آن در تخمین تبخیر- تعرق به روش پنمن-مانتیث (ایستگاه شیراز: 346/0، RMSE=975/0 =، ایستگاه کرمانشاه: 362/0، RMSE=973/0 =) نسبت به روش هارگرویز-سامانی(ایستگاه شیراز: 844/0، RMSE=837/0 =) ایستگاه کرمانشاه: 775/0، RMSE=98/0 =) بالاتر شد. آنالیز حساسیت نشان داد در روش پنمن-مانتیث در ایستگاه شیراز متغیرهای متوسط دمای هوا، ساعت آفتابی، دمای نقطه شبنم، متوسط سرعت باد و در ایستگاه کرمانشاه دمای هوا، ساعت آفتابی، متوسط سرعت باد، رطوبت نسبی و دمای نقطه شبنم، بیشترین تاثیر را داشتند.

انجام آزمایش های مزرعه ای به منظور تعیین مقدار بهینه آب مصرفی برای تولید حداکثر محصول، وقت گیر و پرهزینه می-باشد. به همین منظور در این تحقیق مدل اگرو هیدرولوژیکی SWAP 3.03 در برآورد عملکرد گندم زمستانه تحت شرایط کمیت و کیفیت های مختلف آب آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت و تابع بهینه تولید آب- شوری- عملکرد برای گندم تعیین شد. در این تحقیق سه سطح آبیاری با عمق های 80=W1، 100=W2 و 120=W3 میلیمتر و چهار سطح شوری 8/0=S1، 2=S2، 4=S3 و 6=S4 دسی زیمنس بر متر برای شش مقدار تخلیه مجاز رطوبت خاک (3/0=M1، 4/0=M2، 5/0=M3، 6/0=M4، 7/0=M5 و 8/0=M6) در نظر گرفته شد. مقادیر عملکرد و کارآیی مصرف آب در حالت های مختلف محاسبه گردید و بهترین مقدار برای تخلیه مجاز رطوبت خاک برابر با 5/0 بدست آمد. سپس داده های عملکرد بر شکل های مختلف توابع تولید (خطی ساده، خطی لگاریتمی، درجه دوم و نمایی) برازش داده شد و تابع بهینه تولید گندم تعیین گردید. بیشترین و کمترین محصول بترتیب با 6619 و 2048 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار آبیاری W1S1M2 و تیمار آبیاری W1S4M6 بود. نتایج نشان داد که تابع تولید درجه دوم برای گندم به عنوان تابع بهینه تولید، قابل توصیه می باشد. بررسی مقادیر حداکثر خطا (ME) نشان می دهند که بیشترین خطا مربوط به توابع خطی لگاریتمی و خطی ساده می باشد. تیمارهای آبیاری W1S1M3 و W1S1M4 با 61/0 کیلوگرم بر مترمکعب پر بازده ترین سطوح آبیاری بودند، اما با افزایش تنش خشکی و شوری بهره وری آب کاهش می یابد. منحنی های هم محصول نشان می دهند که با افزایش میزان آبیاری، می توان از آب آبیاری با شوری بالاتری در آبیاری گندم استفاده نمود، به نحوی که عملکرد نیز تغییر نکند.

از آنجایی که برنامه ریزی توزیع آب در دشت قزوین به صورت ماهانه انجام می گیرد توابعی مورد نیاز است که در بازه های زمانی ماهانه با دقت مناسب میزان کاهش محصول را در شرایط کم آبیاری ارزیابی نماید. لذا این پژوهش با هدف ارزیابی توابع تولید حداقل، میانگین، حاصل ضربی، حاصل ضرب اصلاح شده توسط ریس و حاصل ضربی با توان ضریب واکنش عملکرد (Ky) در منطقه قزوین انجام شد. به منظور تخمین میزان عملکرد گوجه فرنگی در شرایط کم آبیاری از داده های طرح بلوک های کامل تصادفی با تیمار های آبیاری، T4، T3، T2، T1 به ترتیب 60، 90، 120 و150 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی فیض آباد اجراء شده بود، استفاده گردید. نتایج نشان داد که بیشترین نیاز آبی گیاه گوجه فرنگی در دوره رشد برابر با 1073 میلی متر بود و تیمار T1 با محصول برابر 88500 کیلوگرم در هکتار حداکثر و تیمارT4 با محصول برابر 57000 کیلوگرم در هکتار حداقل عملکرد را داشتند. با توجه به مطابقت آماری، روش پیشنهادی که روشی حاصل ضربی بر اساس توان (Ky) ماهانه می باشد، نسبت به روش های دیگر کمترین مقدار ریشه مربعات خطای استاندارد (RMSE)، ریشه مربعات خطای استاندارد نرمال شده (NRMSE) و بیشترین مقدار ضریب توافق (d) و ضریب تبیین (2R) را داشت. در نتیجه روش پیشنهادی، روش مناسبی برای منطقه است. با استفاده از روش پیشنهادی مقدار ضریب واکنش عملکرد گیاه در ماه های خرداد، تیر، مرداد، شهریور و مهر به ترتیب برابر با 7/0، 1/1، 1/1، 14/1 و 4/0 و برای مراحل رشد ابتدایی، توسعه گیاه، میانی و نهایی به ترتیب برابر با 7/0، 1/1، 14/1 و 4/0 و متوسط آن برای کل دوره رشد گوجه فرنگی برابر با 89/0 بدست آمد.

یکی از اصول کلی در راستای مدیریت پایدار فضای سبز و خشک منظر سازی، استفاده از فاضلاب تصفیه شده می باشد که به دلیل محدود بودن منابع آب موجود، استفاده از این منابع در کشاورزی و آبیاری فضای سبز با ملاحظاتی قابل اجرا است. همچنین استفاده از درختان با نیاز آبی کم مانند زیتون از اصول اساسی در طراحی فضای سبز است. به منظور بررسی اثر کیفیت آب مصرفی و سیستم آبیاری بر جذب عناصر و شاخص های رشدی زیتون در فضای سبز، پژوهشی طی سال های 1391-1389در دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. بدین منظور درختان نهال زیتون رقم روغنی توسط دو سیستم آبیاری نشتی-زیر سطحی و آبیاری سطحی و با دو کیفیت آب (آب معمولی و فاضلاب تصفیه شده) به مدت دو سال آبیاری شدند. کاربرد فاضلاب تصفیه شده باعث افزایش میزان عناصر غذایی (نیتروژن(92%)، فسفر(7%)، پتاسیم(30%) و منیزیم(5/11%) در برگ درختان زیتون گردید. همچنین میزان سدیم در برگ گیاهان آبیاری شده با فاضلاب تصفیه شده 60 درصد بیشتر از آب معمولی بود. نتایج نشان داد که کاربرد فاضلاب تصفیه شده با سیستم آبیاری زیر سطحی باعث افزایش ارتفاع درخت(76درصد)، و کلروفیل برگ ها (20درصد) نسبت به سیستم سطحی شد. میزان عناصر غذایی در برگ نهال های آبیاری شده با سیستم آبیاری زیر سطحی بالاتر از سیستم سطحی بود، طوریکه نیتروژن(45)، فسفر(2/13)ومنیزیم(9)درصد افزایش نشان دادند. همچنین تعداد شاخه جانبی در سیستم نشتی- زیر سطحی 25درصد افزایش داشته است. در مجموع فاضلاب تصفیه شده می تواند در آبیاری و برنامه کود دهی گیاهان فضای سبز استفاده شود، همچنین سیستم نشتی- زیر سطحی در کاربرد فاضلاب تصفیه شده در مدت انجام این پژوهش کارآمدتر از سیستم سطحی بوده است.

منحنی نگهداری آب خاک (SWRC) در بسیاری از زمینه ها، از جمله بررسی حرکت آب و املاح در محیط های متخلخل غیر اشباع کاربرد دارد. این منحنی از جمله مشخصه های مهم هیدرولیکی خاک می باشد که اندازه گیری مستقیم آن وقت گیر و هزینه بر است. در این پژوهش، یک روش بهینه سازی با هدف حداقل سازی مربعات خطا، به منظور تخمین پارامترهای معادله ون گنوختن (α و m) با استفاده از دو نقطه اندازه گیری شده از منحنی نگهداری آب شامل رطوبت در نقطه ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی ارائه شده است. مزیت های اصلی این روش، سهولت در کاربرد آن و عدم وابستگی آن به بانک داده می باشد. به منظور نشان دادن دقت روش پیشنهادی، سه بانک داده خاک، جمعا شامل 156 نمونه، که از دو کشور ایران و بلژیک جمع آوری شده، مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، از مدل رزتا نیز به منظور تخمین پارامترهای معادله ون گنوختن با استفاده از شش پارامتر ورودی شامل درصد شن، سیلت، رس، جرم مخصوص ظاهری و رطوبت اندازه گیری شده در ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی استفاده شد. مقادیر پارامترهای آماری MR، RMSE و AIC برای روش پیشنهادی به ترتیب برابر 00084/0-، 031/0 و 8636- (cm3.cm-3) و برای مدل رزتا به ترتیب برابر 037/0-، 051/0 و 7327- (cm3.cm-3) محاسبه شد. مقایسه این مقادیر نشان می دهد که روش پیشنهادی در این پژوهش بسیار کارا بوده و توانسته با دقت بسیار بیشتری نسبت به مدل رزتا، منحنی نگهداری آب خاک را پیش بینی نماید.

اندازه گیری مستقیم پارامترهای منحنی نگهداری آب خاک امری دشوار، حساس و پرهزینه می باشد. یکی از روش های غیر مستقیم در تخمین منحنی مشخصه آب خاک، مدل نیمه فیزیکی Arya و Paris است که با استفاده از اطلاعات منحنی دانه بندی، منحنی نگهداری آب خاک را برآورد می کند. در مدل یاد شده از یک ضریب تجربی به نام پارامتر مقیاس α، به منظور تخمین اندازه منافذ با فرض کروی بودن ذرات خاک به شعاع استفاده می شود. در این پژوهش، از اطلاعات منحنی دانه بندی، منحنی نگهداری آب خاک، چگالی ظاهری و تخلخل 96 نمونه خاک، شامل چهار نوع بافت شنی، لوم شنی، شنی لوم و سیلتی لوم به منظور ارزیابی روش های تخمین پارامتر مقیاس استفاده شد. پارامتر مقیاس به دست آمده به روش خطی در بافت های شنی و سیلتی لوم به ترتیب با مقادیر 34/1 و 25/1 و استفاده از مقدار ثابت پارامتر مقیاس توصیه شده توسط Arya و همکاران، در نمونه خاک های با بافت شن لومی و لوم شنی به ترتیب با مقادیر 37/1 و 46/1 نزدیکترین مقادیر را به مقادیر واقعی محاسبه شده ارائه دادند. نتایج بررسی تغییرات ضریب α در بافت و رطوبت-های مختلف نشان داد، رابطه معناداری بین میزان درصد شن و ضریب تجربی α وجود نداشته، درصورتی که با افزایش رطوبت مقدار ضریب فوق افزایش می یافت، به طوری که ضریب همبستگی بین تغییرات α با مقادیر رطوبت خاک 45/0 بدست آمد که در سطح 95 درصد معنی دار می باشد.

رودخانه کشف رود که از داخل شهرمشهد عبور می کند یک رودخانه فصلی بوده و به طور دائم مورد هجوم انواع فاضلاب های خانگی، تجاری، صنعتی وکشاورزی قرار می گیرد. در این تحقیق، برای بررسی رودخانه 5 ایستگاه در طول رودخانه انتخاب، و در بهار سال 1391 از آب رودخانه نمونه برداری شد. هم چنین از برخی محصولات کشاورزی و خاک آن ها نیز نمونه برداری و میزان فلزات سنگین درآن ها اندازه گیری شد. اختلاف میانگین غلظت هر فلز سنگین، در نمونه های آب با حداکثر مجاز آن برای مقاصد آشامیدن، آبیاری و حیات آبزیان به وسیله آزمون آزمون استیودنت (درسطح اطمینان 95%)، مقایسه شد. نتایج نشان که برای فلز سرب اختلاف معنی داری در آب رودخانه و حداکثر مجاز برای مقاصد آشامیدن، کشاورزی و حیات آبزیان وجود دارد. در تمامی ایستگاه ها اختلاف معنی داری در سطح 95% برای کروم با حدکثر مجاز برای مقاصد آشامیدن، کشاورزی و حیات آبزیان بدست آمد. هم چنین میزان جیوه به طور معنی داری از حداکثر مجاز برای مقاصد آشامیدن در تمامی ایستگاه ها به جز ایستگاه 2(پرکند آباد) بالاتر بدست آمد. مقدار کروم در بذرگندم و برگ ذرت بسیار پایین تر از حد مجاز بدست آمد. همبستگی معنی داری در سطح 95% بین غلظت سرب در خاک، بذرگندم و برگ ذرت بدست نیامد(05/0P>)، در حالی که همبستگی معنی داری در سطح 95% بین غلظت کروم در خاک، بذرگندم و برگ ذرت بدست آمد) 05/0>P)، هم چنین همبستگی معنی داری بین غلظت جیوه در خاک، بذرگندم و برگ ذرت در سطح 95% وجود نداشت (05/0)

آبیاری جویچه ای یکی از روش های رایج آبیاری سطحی است که رفتار هیدرولیکی آن تحت تاثیر هیدروگراف جریان ورودی است. تخمین دقیق فاز پیشروی جریان، در طراحی، مدیریت و ارزیابی این نوع از سیستم های آبیاری سطحی اهمیت فراوان دارد. لذا در این تحقیق فاز پیشروی در شش حالت مختلف هیدروگراف جریان های ورودی پیوسته و کاهشی (کات-بک) به جویچه با استفاده از مدل های ریاضی آبیاری سطحی شبیه سازی شد. آزمایش های صحرایی در مزارع پردیس ابوریحان واقع در جنوب شرق استان تهران انجام شد. داده های جمع آوری شده در مزرعه شامل هیدروگراف جریان ورودی و خروجی، پیشروی، پسروی، سطح مقطع هندسی شیار، شیب مزرعه و عمق آب نفوذ یافته در طول شیارها می باشد. نتایج تحقیق نشان داد که کمترین مقدار جذر میانگین مربعات خطا (بطور میانگین 32/6) و بیشترین مقدار ضریب کارآیی مدل (بطور میانگین 95/0)، مربوط به هیدروگراف جریان کاهشی است که بعد از گذشت 60 درصد از زمان قطع جریان، دبی به 75/0 دبی اولیه کاهش داده شده و بیشترین مقدار جذر میانگین مربعات خطا (بطور میانگین 30/12) و کمترین مقدار ضریب کارآیی مدل (بطور میانگین 83/0)، مربوط به هیدروگراف جریان پیوسته ای بود که با کاهش دبی در حد 25/0 کل دبی تعریف شده بود. همچنین نتایج نشان داد که مدل های هیدرودینامیک، اینرسی صفر و موج جنبشی برای شرایط مشابه این تحقیق در قسمت جریان های کاهشی، برای کاهش جریان در هر طول یا در هر زمانی قابل کاربرد نیست. و انتخاب مدل ریاضی در جهت شبیه سازی پیشروی جریان آب در جویچه وابسته به مقدار جریان ورودی و زمان قطع جریان آب است.

در این مطالعه به منظور شناسائی مهمترین عوامل هدررفت آب در مزرعه، عملکرد مدیریت فعلی سامانه آبیاری نواری در استان لرستان در مزارع گندم، چغندر، لوبیا و یونجه که کشت های غالب در استان می باشد، در 16 مزرعه آزمایشی با مدیریت سنتی مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه سه کمیت کمبود رطوبت مجاز (MAD)، کمبود رطوبت خاک قبل از آبیاری(SMD) و عمق آب نفوذ یافته نشان داد که در اکثر موارد، کم آبیاری و یا آبیاری تنشی صورت گرفته است. از دلایل آن عدم تناسب اجزاء سیستم و کم بودن بیش از حد مجازرطوبت خاک قبل از آبیاری، می تواند باشد. این عوامل باعث افزایش بازدهی کاربرد و ذخیره آب شده است. طیف بازده کاربرد آب، تلفات نفوذ عمقی و تلفات پایاب به ترتیب از 5/10% تا 5/95%، 6/0% تا 5/83% و صفر تا 9/42 درصد در مزارع مورد آزمایش اندازه گیری شد. نمودارهای پیش روی و پس روی آب در نوارها تاثیر رطوبت اولیه خاک، شیب و ابعاد نوار بر زمان قطع جریان ورودی و یکنواختی توزیع آب در نوار را نشان می داد. پائین بودن شاخص های یکنواختی توزیع در بیشتر مزارع، باعث افزایش تلفات خاک از راه فرونشست عمقی آن گردیده بود. تحلیل نتایج آزمایش بیانگر ضعف مدیریت فعلی آبیاری ناشی از زمان نامناسب آبیاری، نظام مالکیت اراضی (از نظر ابعاد مزارع)، عدم تناسب میزان آب موجود با آب مورد نیاز برای سطوح زیر کشت و ضعف برنامه ریزی آبیاری می باشد.

در مناطقی که تعادل تغذیه و تخلیه طبیعی آبخوان از بین می رود، افت شدید سطح آب زیرزمینی سبب تغییرات کمی وکیفی منابع آب می گردد، بنابراین استفاده از طرح های تغذیه مصنوعی به عنوان شیوه مطلوب مدیریتی ضروری به نظر می رسد. در این میان استفاده از منطق فازی به منظور تعیین مناطق مساعد تغذیه مصنوعی آبخوان می تواند نتایج مطلوبی را به همراه داشته باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از ادغام الگوهای فازی در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) امکان اجرای طرح های تغذیه مصنوعی در محدوده آبخوان دشت نهاوند واقع در آبخوان استان همدان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از 7 لایه اطلاعاتی شامل ضخامت آبخوان، کیفیت آبخوان، کاربری اراضی، شیب عمومی حوزه آبریز، نفوذپذیری سطحی، تغذیه خالص و قابلیت انتقال استفاده شد. بررسی نقشه های محاسبه شده نشان داد که در مجموع 94/5 درصد اراضی (معادل 12/27 کیلومتر مربع از مساحت آبخوان) که به صورت پراکنده گسترده شده اند، دارای رتبه خوب و خیلی خوب از نظر اجرای عملیات تغذیه آبخوان می باشند. در نهایت 17 نقطه در نواحی مذکور به عنوان نقاط عملی مورد استفاده در تغذیه آبخوان تعیین و پیشنهاد گردید.

یکی از اثرات مفید همزیستی میکوریزی کاهش تاثیرات ناشی از تنش های محیطی در گیاهان میزبان می باشد. از مهمترین تنش های محیطی که نتیجه شرایط اقلیمی کشورمان می باشد کمبود آب و تنش خشکی است. در این شرایط آنچه که بیش از کمبود آب، رشد گیاهان را محدود می کند عدم جذب عناصر معدنی و به ویژه عناصر معدنی با تحرک اندک در خاک از جمله فسفر و روی می باشد. قارچهای میکوریزی این توانایی را دارند که در شرایط تنش رطوبتی از طریق جذب بیشتر عناصر معدنی؛ قسمتی از کاهش رشد و عملکرد را در گیاهان میزبان جبران نمایند. به منظور بررسی توانایی قارچهای میکوریزی در کاهش اثرات تنش خشکی از طریق افزایش جذب عناصر معدنی، آزمون گلخانه ای با 10 تیمار قارچهای میکوریزی و 3 سطح رطوبتی 8، 16 و32 درصد وزنی با چهار تکرار برای هر تیمار به صورت فاکتوریل و در پایه طرحهای کاملا تصادفی به مرحله اجرا در آمد. شاخصهای اندازه گیری شده عبارت بودند از وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، درصد کلنیزاسیون ریشه و جذب عناصر معدنی فسفر، پتاسیم، روی، مس، آهن و منگنز. نتایج نشان داد که تیمارهای رطوبتی تاثیر معنی داری در سطح 1 درصد آماری در کلیه شاخصهای اندازه گیری شده داشتند. قارچهای میکوریزی نیز در صد کلونیزاسیون ریشه را در سطح 1 درصد آماری، وزن خشک اندام هوایی و جذب عناصر فسفر، روی و آهن را در سطح 5 درصد آماری افزایش دادند. از بین تیمارهای مختلف قارچی گونه های Glomus mosseae، Glomus intraradices و Glomus etunicatumنسبت به سایر گونه ها از کارایی بیشتری بر خوردار بودند.

طول دوره خیسی برگ (Leaf Wetness Duration) یک پارامتر هواشناسی تاثیرگذار در بیلان آبی گیاه است. وجود آب بر روی سطوح گیاهی ناشی از عوامل مختلف مانند بارندگی، شبنم و غیره نتیجه برهم کنش های موجود بین جو و تاج پوشش گیاه است و تداوم خیسی برگ بستگی به خصوصیات برگ و تاج پوشش گیاه دارد. این متغیر به وسیله حسگرهای الکترونیکی موجود قابل اندازه گیری است اما به این دلیل که اندازه گیری آن دشوار است روش های مختلفی برای برآورد آن با استفاده از داده های هواشناسی توسعه پیدا کرده است. از میان مدل های مختلفی که برای برآورد LWD استفاده می شود مدل های تجربی با وجود محدودیت ها کاربرد گسترده ای دارند. هدف این مطالعه، مقایسه دو مدل تجربی بر مبنای کاربرد رطوبت نسبی در برآوردLWD در ایستگاه کشاورزی پالیز خورشید استان فارس است.ساده ترین مدل تجربی تنها از رطوبت نسبی استفاده می کند زمانی که رطوبت نسبی از یک آستانه معین بیشتر شود خیسی رخ می دهد بر اساس مطالعات مختلف در شرایط مختلف و برای گیاهان مختلف آستانه 87% برای این منظور تعیین گردیده است. عموما مدل های تجربی زمانی که آستانه های رطوبتی برای منطقه یا ایستگاه مورد نظر اصلاح و بهینه شوند، عملکرد بهتری دارند بنابراین این آستانه برای سایت مورد نظر اصلاح گردید و به عنوان آستانه بهینه معرفی شد. در این تحقیق مدل آستانه رطوبتی بهینه نسبت به مدل آستانه رطوبتی توسعه یافته و مدل آستانه رطوبتی در حالتی که آستانه بهینه سازی نشده بود برای هر دو فصل گرم وسرد در ایستگاه مورد نظر نتایج بهتری ارائه داد.

خشکسالی یک رخداد هواشناسی تکرار شونده و موقتی است که ناشی از کاهش بارندگی نسبت به میانگین بلندمدت آن می باشد. با توجه به اهمیت پیش بینی خشکسالی و نقش آن در مدیریت منابع آب، در این مطالعه به ارزیابی مهارت شش نوع مدل استوکاستیک (AR، MA، ARMA، ARIMA غیرفصلی، ARIMA فصلی و ARIMA مکثر) در مدلسازی و پیش بینی سری های زمانی شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI) پرداخته شد. برای دستیابی به این هدف، از داده های بارندگی ماهانه ی 10 ایستگاه سینوپتیک با اقلیم های خیلی مرطوب تا فراخشک (دوره ی آماری 2007-1973) استفاده شد. ابتدا از طریق انتقال احتمال تجمعی توزیع بهینه بارندگی به توزیع احتمال تجمعی نرمال استاندارد، مقادیر SPI در مقیاس های زمانی 3، 6 و 12 ماهه محاسبه شد. سپس، در یک فرآیند چند مرحله ای (شناسایی، برآورد پارامتر و آزمون کفایت مدل) توسعه ی مدل ها بر روی مقادیر SPI مربوط به دوره ی 1973 تا 2000 صورت گرفت و از بین مدل های داوطلب، مناسب ترین مدل استوکاستیک برای هر یک از مقیاس های زمانی تعیین شد. به منظور صحت سنجی مدل های منتخب، پس از انجام پیش بینی های یک تا دوازده گام به جلو مقادیر SPI برای دوره ی 2001 تا 2007، به مقایسه ی مقادیر و طبقات مشاهده شده و پیش بینی شده ی SPI پرداخته شد. نتایج ارزیابی دقت مدل ها در پیش بینی مقادیر SPI در ایستگاه های منتخب نشان داد در پیش بینی یک گام به جلو، در مقیاس 3 ماهه، مدل استوکاستیک ایستگاه بوشهر (70/0=r و 66/0=RMSE) و در مقیاس 6 ماهه و 12 ماهه، مدل استوکاستیک ایستگاه همدان نوژه (مقیاس 6 ماهه: 84/0=r و 41/0=RMSE؛ مقیاس 12 ماهه: 93/0=r و 30/0=RMSE) دارای بیشترین دقت در مقایسه با مدل استوکاستیک سایر ایستگاه ها می باشد. همچنین با افزایش مقیاس زمانی، خطای پیش بینی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و با افزایش گام زمانی دقت پیش بینی کاهش می یابد. نتایج ارزیابی دقت مدل ها در پیش بینی طبقات SPI بر مبنای آماره ی کاپا (K) نشان داد حداکثر توافق طبقات مشاهده شده و پیش بینی شده ی یک گام به جلو در مورد SPI3، SPI6 و SPI12 به ترتیب مربوط به ایستگاه بوشهر (46/0=K)، ایستگاه گرگان (66/0=K) و ایستگاه زاهدان (81/0=K) می باشد. همچنین با افزایش مقیاس زمانی، میزان توافق طبقات مشاهده شده و پیش بینی شده افزایش می یابد و با افزایش گام زمانی میزان توافق طبقات مشاهده شده و پیش بینی شده کاهش می یابد.