إن معرفة مدى انتظام سقوط الأمطار أو تباينها من سنة إلى أخرى تعتبر من الموضوعات التي لابد منها عند البحث في أي مظهر من مظاهر النشاط البشري التي يتوقف نجاحها على ضمان سقوط كميات سنوية وشهرية معروفة تقريبا مثل توفير المياه اللازمة للشرب أو للاستغلال الزراعي وتنمية الثروة الحيوانية الرعوية وغيرها.

وتظهر خطورة التباين في كميات المطر السنوية والشهرية واضحة بصفة خاصة في الأقاليم الجافة وشبه الجافة لأن أي نقص في كمية الأمطار عن معدلها السنوي أو الشهري قد يؤدي إلى خسائر جسيمة في الإنتاج الزراعي المطري وفي الثروة الحيوانية الرعوية، بل وقد يؤدي كذلك إلى نقص المياه الجوفية وحدوث أزمات في توفير مياه الشرب، ولهذا فإن حساب التباين في كميات الأمطار السنوية والشهرية في مثل المناطق يمثل موضوعا أساسيا في دراسة مناخها وماله من علاقات مباشرة بعمرانها واستغلال أراضيها في التنمية الزراعية والحيوانية.

ويستخدم للتعبير عن معدل التغير في كمية المطر تعبيران أحدهما عكس الآخر وهما معدل التغير أو معامل التغير Variailty ومعامل المواظبة أو الانتظام Dependability أو Reliability وكلما ارتفع معامل التغير كلما نقص معامل المواظبة.

وتستخدم لحساب معامل "أو معدل" التغير في كمية المطر السنوية في أي منطقة عدة أساليب منها:

1- الطريقة الحسابية البسيطة:

وفيها يستخرج متوسط زيادات الأمطار ونقصاناتها عن المعدل السنوي في المنطقة، ثم يوضع هذا المتوسط في صورة نسبة مئوية من المعدل العام، فكلما زادت النسبة المئوية دل ذلك على أن كمية المطر تتغير تغيرا كبيرا من سنة إلى أخرى.

كما يأتي:

ويتبين من الخريطة شكل "1" أن أكثر الأقاليم تعرضا لتغير كمية المطر في سنة إلى أخرى هي الأقاليم الصحراوية وشبه الصحراوية التي يزيد معامل التغير فيها على 30% أما أقلها عرضة لهذا التغير فهي الأقاليم الاستوائية حيث يقل معامل هذا التغير عن 15%.

2- حساب معامل الانحراف والانحراف المعياري:

أ- معامل الانحراف variance:

المقصود بمعامل الانحراف، أو معامل التباين، هو معامل انحراف القيم "أي كميات الأمطار" السنوية أو الشهرية عن المتوسط.

ولحساب معامل انحراف أمطار منطقة من المناطق خلال عدد من السنين تتبع الخطوات الآتية:

يستخرج المتوسط الحسابي لقيم أمطار هذه السنوات، وذلك بجمعها ثم قسمتها على عددها.

تحسب الفروق بين كل القيم والمتوسط الحسابي سواء بالسالب أو بالموجب، وتعرف هذه الفروق بالانحرافات، ويمكن أن يرمز لها بالحرف م.

تربع كل الانحرافات ويتم جمعها "مج م 2 "

يحسب معامل الانحراف "variance" الذي يرمز له عادة بالرمز S 2 بالمعادلة الآتية:

ب- الانحراف المعياري Standard variation:

الانحراف المعياري ومعامل الانحراف هما صيغتان لتحقيق هدف واحد، ويمكن استخراج أحدهما من الآخر. فإذا كان الانحراف المعياري هو ع فإن معامل الانحراف يكون ع 2 والعكس صحيح أي إذا كان معامل الانحراف ع 2 فإن الانحراف المعياري يكون:

وأهم فوائد حساب معامل الانحراف والانحراف المعياري هو معرفة مدى التباين في كميات الأمطار "أو قيم أي ظاهرة أخرى" فكلما كانا مرتفعين دل ذلك على وجود تباين كبير في هذه الكميات، وهما بعبارة أخرى يقيسان مقدار التشتت في توزيع الظاهرة, وفيما يلي على سبيل المثال حساب معامل انحراف الأمطار وانحرافها المعياري لإحدى المناطق خلال عشر سنوات.

المجموع 120      144

المتوسط س= 12