Bivariate Frequency Analysis of Extreme Sea Level with Rainfall and Temperature in New York City

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 8

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_WHR-7-2_007

تاریخ نمایه سازی: 17 اسفند 1404

چکیده مقاله:

Climate change negatively impacts hydrologic patterns, affecting rainfall, temperature extremes, and sea level rise. Long-term averages of these variables may shift over time due to climate change effects. This study conducted trend analysis on rainfall, maximum and minimum temperature, and water level data from Manhattan, Central Park, and Battery Park stations to identify significant changes in means. The Partial Mann-Kendall test was employed for trend analysis. Frequency analysis utilized common probability distribution functions, including Generalized Extreme Value (GEV), normal, log-normal, and Log-Pearson distributions, with goodness-of-fit tests like Kolmogorov-Smirnov to identify the most suitable distributions. While flood frequency analysis typically examines rainfall and water levels separately, their combination can significantly influence floodplain delineation. This study aimed to enhance flood frequency analysis by considering joint probability distributions for rainfall and storm surge. The correlations between variables and joint probabilities of extreme water levels and temperatures were explored to assess the potential impacts of global warming on sea level flooding. Copula functions determined the joint probabilities of water levels with rainfall and temperature across various recurrence intervals. The trend analysis results indicated an increase in long-term averages due to climate change. The GEV distribution emerged as the most appropriate function for extreme climate variables. This joint probability distribution analysis underscored the necessity of incorporating both rainfall and water level data in flood frequency assessments.

نویسندگان

Ali Razmi

PhD Candidate, Department of Water and Environmental Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran.

Emad Mahjoobi

Assistant Professor, Department of Water and Environmental Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran.

Heydar Ali Mardani-Fard

Assistant Professor, Department of Mathematics, Yasouj University, Yasouj, Iran.

Zahra Zahmatkesh

Post-Doctoral Fellow, Department of Civil Engineering, McMaster University, Hamilton, Ontario, L۸S۴L۸, Canada.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • AghaKouchak, A., Cheng, L., & Mazdiyasni, O. (۲۰۲۰). "Concurrent changes in ...
  • AghaKouchak, A., Cheng, L., Mazdiyasni, O., & Farahmand, A. (۲۰۱۴). ...
  • Bedient, P. B., & Huber, W. C., (۲۰۰۲). Hydrology and ...
  • Burn, D. H. (۱۹۹۰). Evaluation of regional flood frequency analysis ...
  • Burn, D. H., Cunderlik, J. M., & Pietroniro, A. (۲۰۰۴). ...
  • Chebana, F., Ouarda, T. B., & Duong, T. C. (۲۰۱۳). ...
  • Cheng, L., Hoerling, M., AghaKouchak, A., Livneh, B., Quan, X. ...
  • Cong, R. G., & Brady, M. (۲۰۱۲). The interdependence between ...
  • Fathian, F., Dehghan, Z., Bazrkar, M. H., & Eslamian, S. ...
  • Favre, A. C., El Adlouni, S., Perreault, L., Thiémonge, N., ...
  • Foster, H. A. (۱۹۲۴). Theoretical frequency curves and their application ...
  • Genest, C., & Werker, B. J. (۲۰۰۲). Conditions for the ...
  • Genest, C., Rémillard, B., & Beaudoin, D. (۲۰۰۹). Goodness-of-fit tests ...
  • Gilroy, K. L., & McCuen, R. H. (۲۰۱۲). A nonstationary ...
  • Goharian, E., Burian, S. J., Bardsley, T., & Strong, C. ...
  • Golian, S., Saghafian, B., & Farokhnia, A. (۲۰۱۲). Copula-based interpretation ...
  • Gräler, B., van den BERG, M. J., Vandenberghe, S., Petroselli, ...
  • Gumbel, E. J. (۲۰۱۲). Statistics of Extremes, Courier Corporation ...
  • Hawkes, P. J., Gonzalez-Marco, D., Sánchez-Arcilla, A., & Prinos, P. ...
  • Karamouz, M., Fereshtehpour, M., Ahmadvand, F., & Zahmatkesh, Z. (۲۰۱۶). ...
  • Karamouz, M., Razmi, A., Nazif, S., & Zahmatkesh, Z. (۲۰۱۷). ...
  • Karamouz, M., Zahmatkesh, Z., Nazif, S., & Razmi, A. (۲۰۱۴). ...
  • Katz, R. W., Parlange, M. B., & Naveau, P. (۲۰۰۲). ...
  • Keerthirathne, D. G. T. C., & Perera, K. (۲۰۱۵). Joint ...
  • Kendall, M.G., (۱۹۷۵). Rank Correlation Methods, fourth ed. Charles Griffin ...
  • Kharin, V. V., Zwiers, F. W., & Zhang, X. (۲۰۱۳). Changes ...
  • Kojadinovic, I., & Yan, J. (۲۰۱۰). Modeling multivariate distributions with ...
  • Kron, W. (۲۰۰۵). Flood risk= hazard• values• vulnerability. Water International, ۳۰(۱), ...
  • Laz, O. U., & Rahman, A. (۲۰۱۴). Trends in extreme ...
  • Li, N., Liu, X., & Zhang, P. (۲۰۲۳). "Joint distribution analysis ...
  • Li, N., Liu, X., Xie, W., Wu, J., & Zhang, ...
  • Libiseller, C. (۲۰۰۲). A program for the computation of multivariate ...
  • Libiseller, C., & Grimvall, A. (۲۰۰۲). Performance of partial Mann–Kendall ...
  • Liu, Z., Zhou, P., Chen, X., & Guan, Y. (۲۰۱۵). ...
  • Madadgar, S. (۲۰۱۳). Towards improving drought forecasts across different spatial and ...
  • Madadgar, S., & Moradkhani, H. (۲۰۱۳). Drought analysis under climate ...
  • Mann, H. B. (۱۹۴۵). Nonparametric tests against trend. Econometrica: Journal of ...
  • Milly, P. C. D., Wetherald, R. T., Dunne, K. A., ...
  • Mudersbach, C., & Jensen, J. (۲۰۱۰). Nonstationary extreme value analysis ...
  • Nelsen, R. B. (۲۰۰۶). An introduction to copulas. Springer ...
  • Pielke, R. A., Downton, M. W., & Miller, J. B. ...
  • Razmi, A. (۲۰۱۲). Assessment of climate change impacts on coastal ...
  • Robson, A. J. (۲۰۰۲). Evidence for trends in UK flooding. ...
  • Roussas, G. G. (۲۰۱۳). Introduction to probability. Academic Press ...
  • Saf, B. (۲۰۰۸). Application of index procedures to flood frequency ...
  • Salvadori, G., & De Michele, C. (۲۰۰۴). Frequency analysis via ...
  • Salvadori, G., De Michele, C., & Durante, F. (۲۰۱۱). On ...
  • Salvadori, G., De Michele, C., Kottegoda, N. T., & Rosso, ...
  • Salvadori, G., Durante, F., & De Michele, C. (۲۰۱۳). Multivariate ...
  • Schoelzel, C., & Friederichs, P. (۲۰۰۸). Multivariate non-normally distributed random ...
  • Shih, J. H., & Louis, T. A. (۱۹۹۵). Inferences on ...
  • Singh, V. P., & Strupczewski, W. G. (۲۰۰۲). On the ...
  • Sklar, A. (۱۹۹۶). Random variables, distribution functions, and copulas: a ...
  • Song, J. B., Wei, E. B., & Hou, Y. J. ...
  • Su, D., Wang, Y., & Chen, Y. (۲۰۲۰). Generalized Extreme Value ...
  • Svensson, C., Kundzewicz, W. Z., & Maurer, T. (۲۰۰۵). Trend ...
  • Wahlin, K., & Grimvall, A. (۲۰۱۰). Roadmap for assessing regional ...
  • Wang, C., Chang, N. B., & Yeh, G. T. (۲۰۰۹). ...
  • William, H. (۲۰۰۳). Econometric analysis fifth edition ...
  • Xu, K., Ma, C., Lian, J., & Bin, L. (۲۰۱۴). ...
  • Zeng, L., Wang, H., & Liu, X. (۲۰۲۳). Revisiting the Generalized ...
  • Zhou, Y., Zhang, Y., & Chen, H. (۲۰۲۱). "Impact of climate ...
  • نمایش کامل مراجع