بررسی غیرخطی بودن فرآیند جریان رودخانه با استفاده از آزمون BDS (مطالعه موردی: رودخانه شهرچای ارومیه)

فرآیند جریان رودخانه یکی از سیستم هایی است که در مقیاس زمانی و مکانی مکانیسم غیر خطی در آن می تواند حاکم باشد. در بسیاری از مدل های برازشی بر روی سری های جریان رودخانه از مدل های خطی استفاده می شود در حالی که معمولا فرآیند حاکم بر جریان رودخانه بیشتر ماهیت غیرخطی دارد. با این وجود نوع غیرخطی حاکم بر فرآیند سیستم رودخانه و شدت آن در مقیاس های زمانی مختلف مشخص نیست. فرآیند جریان رودخانه شهرچای ارومیه با استفاده از آزمون غیرخطی BDS در چهار مقیاس زمانی سالانه، ماهانه، ده روزه و روزانه مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا ایستایی سری ها با استفاده از آزمون های ADF و KPSS بررسی گردید و سپس آزمون BDS بر روی سری های باقیمانده جریان صورت گرفت. طبق نتایج حاصله سری های سالانه جریان خطی و سری های ماهانه غیرخطی بوده ولی سری های ده روزه و روزانه از شدت غیرخطی بیشتری برخوردارند. بطوری که هرچه مقیاس زمانی کوچکتر می شود، شدت غیرخطی بودن افزایش می یابد. استاندارد کردن داده ها نیز نشان می دهد که تغییرات فصلی واریانس ممکن است نمایانگر خاصیت غیرخطی در سری ها باشد. هم چنین برای بررسی غیرخطی بودن سری های ماهانه که ماهیت غیرخطی خفیفی داشتند آزمون BDS کارآیی لازم را نداشت و بایستی مطالعات بیشتری در این زمینه صورت گیرد. نتایج این مطالعه نشان داد که برای مدل سازی سری های زمانی ماهانه، ده روزه و روزانه به دلیل ماهیت غیرخطی جریان رودخانه بایستی از مدل های غیرخطی استفاده کرد. در حالی که سری سالانه جریان ماهیت خطی داشته و می توان با استفاده از مدل های خطی سری زمانی به نتایج معقولی دست یافت.