مدلMBLMPGGD برای شبیه سازی بارندگی های حدی (مطالعه موردی تهر ان و رشت)

در حال حاضر بسیاری از نقاط جهان دستخوش خسارات ناشی از بارش های حدی و شدید هستند. بارش های شدید صدماتی به انسانها، حیوانات، تاسیسات صنعتی و کشاورزی و محیط زیست، شبکه های ارتباطی و غیره وارد می کنند. محدود بودن داده های هواشناسی موجب شده که تمامی ویژگی های بارندگی های حدی با قاطعیت مشخص نشود. لذا شبیه سازی خصایص اینگونه بارندگی ها و تولید تصادفی انبوه آنها ضرورت می یابد. یکی از مدل هایی که در زمینه تولید تصادفی و انبوه بارندگی های حدی طراحی شده، مدل آماری بارندگی (مدلی که از طریق تولید تصادفی سلول های باران عمل می کند) بارتلت – لوییز است. این مدل با توجه به مشخصات طوفان های یک ایستگاه (تعداد ورود طوفان، تعداد ورود سلول های درون طوفان، ارتفاع هر سلول باران، مدت و شدت بارندگی سلول و طوفان) و توزیع های آماری (پوآسون، نمایی، گاما) بارندگی ماکزیمم یک و24 ساعته تولید می کند. در این مدل توزیع های احتمال بکار برده شده بصورت متغیر تصادفی بیان می شوند که عمل شبیه سازی با تولید اعداد تصادفی برای متغیر های تصادفی صورت می گیرد. مدل بسط یافته بارتلت - لوییزی که در این مقاله برای شبیه سازی بارندگی های حدی بکار گرفته شده مدل (MBLMPGGD)نامیده می شود. مدل فوق از توزیع گاما برای نمایندگی کردن عمق شدت حداکثر سلول های باران و طوفان استفاده نموده است. برای محاسبه پارامترهای مدل بسط یافته از داده های ماکزیمم یک و بیست و چهار ساعته دو ایستگاه مهرآباد معرف اقلیم (خشک) و رشت معرف اقلیم (تر) استفاده شده است. برآورد پارامترها در دو مرحله صورت گرفت . در مرحله اول پارامترهای مربوط به ورود تصادفی ها و سلول طوفان ها که از فرآیند پوآسون پیروی می کنند محاسبه شد. در مرحله دوم از پارامترهای فوق به عنوان داده های اولیه برای محاسبه سایر پارامترها در روش دلتا استفاده شد و بالا خره از اعداد تصادفی برای شبیه سازی بارندگی های حدی در مدل های اولیه بارتلت -لوییز و مدل طراحی شده استفاده شد. برای آزمون و ارزیابی مقادیر شبیه سازی شده توسط مدلها از نمره کارایی هیدکه و روشهای مختلف آماری مانند رسم نمودارهای شبیه سازی شده، نمودار پراکنش استفاده شد. که اهم نتایج حاصل به شرح زیر است: مدلMBLMPGGD درشبیه سازی بارندگی ماکزیمم یک و24 ساعته نسبت به مدل اولیه بارتلت – لوییز عملکرد بهتری را نشان داده و بارندگی های حدی شبیه سازی شده که با استفاده از مدل بسط یافته تولید شده اند بطور مناسبی با داده های ماکزیمم دید بانی شده انطباق دارند. علت احتمالی بهبود نتایج مدل بکار گیری توزیع گاما برای نمایش شدت بارندگی سلول های بارندگی و طوفان در مدل است. نتایج فوق بیانگر این است که توزیع گاما نسبت به توزیع نمایی انعطاف پذیری بهتری برای دنباله های مختلف دارد.

کلیدواژه ها:

مدل گامای بارتلت لوییز ، نمره کارایی هیدکه ، توزیع پواسون