پیش بینی همادی آذرخش در دامنه های جنوبی رشته کوه البرز با استفاده از مدل WRF

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 17

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JESPHYS-52-1_012

تاریخ نمایه سازی: 1 تیر 1405

چکیده مقاله:

آذرخش پدیده تخلیه آنی الکتریکی در فواصل طولانی در توفان های تندری است که منجر به خسارات بسیاری در سطح جهان می شود. این مطالعه اختصاص به کاربست شاخص پتانسیل رخداد آذرخش (LPI) برای پیش بینی همادی آذرخش و اصلاح آن با روش های یادگیری ماشین از جمله ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) بر روی دامنه جنوبی رشته کوه البرز با استفاده از مدل منطقه ای WRF دارد. در اجرای مدل از دوازده طرحواره پارامترسازی همراه با داده های اولیه GFS، GEFS و ERA۵ با تفکیک ۲۵/۰ درجه در سه حوزه تودرتو با تفکیک های ۹، ۳ و ۱ کیلومتر و برای درستی سنجی نتایج از داده های شبکه های زمینی (Earth Networks) استفاده شده است. برای ارتباط آماری میان LPI و تعداد درخش، بیشترین مقدار ضریب تعین R۲ با مقدار۴۱/۰ همراه با ریشه میانگین مربعات خطای بهنجارشده (NRMSE) برابر ۷۷/۰ مربوط به داده ورودی GEFS با مجموعه پارامترسازی های خردفیزیک گودارد، همرفت کین-فریچ، دودهیه برای تابش طول موج کوتاه، RRTM برای تابش طول موج بلند، میسو برای لایه مرزی و لایه سطحیNoah  می باشد. پس از هماد سازی وزن دار و اصلاح توسط یادگیری ماشین با روش ماشین بردار پشتیبان (SVM)، مقدار R۲ به ترتیب به ۴۴/۰ و ۵۹/۰ افزایش و مقدار NRMSE به ترتیب به ۷۵/۰ و ۶۵/۰ کاهش می یابد. با افزایش وزن شاخص انرژی پتانسیل دسترس پذیر همرفتی (CAPE) در روش SVM و برازش مربعی، R۲ به ۶۳/۰ افزایش و NRMSE به ۶۲/۰ کاهش می یابد. در مجموع، نتایج بیانگر ارتباط آماری مناسب LPI با مشاهدات آذرخش و بهبود پیش بینی آذرخش با همادسازی وزن دار و اصلاح از طریق یادگیری ماشین است.

نویسندگان

Mojtaba Jalali Koutanaei

گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

Farahnaz Taghavi

گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

Ali Reza Mohebalhojeh

گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

Maryam Gharaylou

گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

Sarmad Ghader

گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

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 :
  • امکان سنجی پیش بینی رخداد آذرخش با استفاده از مدل میان مقیاس WRF در منطقه ایران [مقاله ژورنالی]
  • Babuňková Uhlířová, I., Popová, J., & Sokol, Z. (۲۰۲۲). Lightning ...
  • Breiman, L. (۲۰۰۱). Random forests. Machine Learning, ۴۵(۱), ۵–۳۲ ...
  • Bright, D. R., M. S. Wandishin, R. E. Jewell, & ...
  • Cortes, C., & Vapnik, V. (۱۹۹۵). Support-vectot networks. Machine Learning, ...
  • Eugene W. McCaul Jr., Georgios Priftis, Jonathan L. Case, Themis ...
  • Frisbie, P.R., Colton, J.D., Pringle, J.R., Daniels, J.A., Ramey Jr, ...
  • Gatlin, P. N., & Goodman, S. J. (۲۰۱۰). A total ...
  • Gibergans-Báguena, J., & Liast,M. C. (۲۰۰۷). Improvement of the analog ...
  • Gofa, F., Boucouvala, D., Samos, L., & Louka, p. (۲۰۲۳). ...
  • Holle, R., (۲۰۰۸). annual rates of lightning fatalities by country. ...
  • Khansalari, S., & Gharaylou, M. (۲۰۲۵). Lightning Prediction in the ...
  • Kumar, A., Das, S., & Panda, S. K. (۲۰۲۲). Numerical ...
  • Laroche, P., Blanchet, P., Delannoy, A., & Issac, F., (۲۰۱۵). ...
  • McCaul, E. W., Priftis, G., Case, J. L., Chronis, T., ...
  • Miller, K., Gadian, A., Saunders, C., Latham, J., & Christian, ...
  • Mondal, U., Panda, S. K., Banerjee, B. K., Kumar, A., ...
  • Mondal, U., Panda, S. K., Terao, T., Kumar, M., & ...
  • Moriasi, D.N., J. G. Arnold, M. W. Van Liew, R. ...
  • Morrison, H., Thompson G., & Tatarskii V. (۲۰۰۹). Impact of ...
  • Prasad, S. K., Saha, K., Shanker, G., Sarkar, A., George, ...
  • Sadeghi, B., Taghavi, F., & Shayegan, A., (۲۰۲۱). Effect of ...
  • Saha, K., Bisht, D. S., & Ashrit, R. (۲۰۲۵). Prediction ...
  • Saunders, C. P. R., Keith, W. D. & Mitzeva, R. ...
  • Skamarock, W. C., Klemp, J. B., Dudhia, J., Gill, D. ...
  • Sturtevant, J. S. (۱۹۹۵). The Severe Local Storm Forecasting Primer, ...
  • Williams, E. R. (۱۹۹۹). The behavior of total lightning activity ...
  • Xiushu, Q., Qilin, Z., Tie, Y., &Tinglong, Z., (۲۰۱۶). Lightning ...
  • Yair, Y., Lynn, B., Price, C., Kotroni, V., Lagouvardos, K., ...
  • Zhang, W., Meng, Q., Ma, M., & Zhang, Y., (۲۰۱۱). ...
  • نمایش کامل مراجع