منابع تحقیق درمورد دوره بازگشت

دانلود پایان نامه ارشد

نمودارپراکنش دادهها مشاهدهاي در مقابل دادههاي شبيهسازي شده، حداکثر درجه حرارت، در دوره ارزيابي(1990-1976)

4-1-1-5- بررسي مقادير حدي شاخصهاي درجه حرارت
مدل SDSM بدين منظور از چهار روش، مقادير حداکثر تعميم يافته، تابع نمايي توسعه يافته، توزيع گمبل و توزيع تجربي استفاده ميکند. اشکال4-11 تا 4-14 نتايج حاصل از برازش دادههاي مشاهدهاي و شبيه سازي شده را در دوره ارزيابي براي دو مدل به تفکيک توزيعها نشان ميدهند. بر اساس اين اشکال نتايج حاصل از مدل HadCM3 در مقايسه با نتايج حاصل از داده هاي مدلCGCM بهتر ميباشد مضاف براينکه توزيع تابع نمايي توسعه يافته بهترين همبستگي را بين داده هاي مشاهدهاي و شبيه سازي نشان ميدهد.

الف

(ب)
شکل (4-11) نتايج حاصل از برازش متوسط درجه حرارت روزانهي داده هاي مشاهدهاي و شبيه سازي به روش حداکثر تعميم يافته در دوره ارزيابي، (1990-1976)، (الف) مدل HadCM3 و (ب) مدل CGCM

چنانچه از شکل (4-11) مشخص است اين تابع مقادير درجه حرارت تا دوره بازگشت 100ساله(احتمال وقوع يک درصد) را تعيين مينمايد. اين تابع، احتمال وقوع درجه حرارت با دوره بازگشت 100 ساله دادههاي مشاهدهاي وشبيهسازي شده را حدود 56 درجه سانتيگراد برآورد ميکند. و تقريبا در تمام دوره بازگشتها مقدار دادههاي مشاهدهاي را اندکي بالاتر از مقادير شبيه سازي برآورد مينمايد. درحاليکه اختلاف بين دادههاي مشاهدهاي و شبيه سازي، مدل CGCM را با اختلاف بسيار زيادي بر آورد مينمايد. اين تابع احتمال وقوع درجه حرارت با دوره بازگشت 100 ساله دادههاي مشاهدهاي را 56 درجه سانتيگراد و شبيه سازي شده را حدود 40 درجه سانتيگراد برآورد ميکند (شکل4-112 ب).

(الف)

(ب)
شکل (4-12) نتايج حاصل از برازش متوسط درجه حرارت روزانهي داده هاي مشاهدهاي وشبيه سازي روش تابع نمايي توسعه يافته ، در دوره ارزيابي، (1990-1976)، (الف) مدل HadCM3 و (ب) مدل CGCM

توزيع گمبل بعد از تابع نمايي توسعه يافته در ميان ساير روش ها بيشترين همبستگي بين دادههاي مشاهدهاي و شبيهسازي شده را دارد. اين توزيع متوسط درجه حرات شبيهسازي شده را بر اساس دادهاي بازسازي شده مدل HadCM3 در دوره بازگشتهای پايين بيشتر از مشاهدهاي و در دوره بازگشت ها بالا کمتر از مقدار واقعي برآورد ميکند. اما متوسط درجه حرارت شبيهسازي شده را بر اساس دادهاي بازسازي شده مدلCGCM در تمام دوره بازگشتها بالاتر از مقادير مشاهدهاي برآورد مي کند (شکل4-13).

(الف)

(ب)
شکل (4-13) نتايج حاصل از برازش متوسط درجه حرارت روزانهي دادههاي مشاهدهاي و شبيهسازي توزيع گمبل در دوره ارزيابي، (1990-1976)، (الف) مدل HadCM3 و (ب) مدل CGCM

همچنين تابع توزيع تجربي، دادههاي بازسازي شده مدل HadCM3 را در تمام دوره بازگشت ها با اختلاف قابل ملاحظهاي کمتر از مقادير مشاهدهاي برآورد ميکند. در صورتيکه بر اساس دادههاي بازسازي شده مدل CGCM در دوره بازگشت2 ساله مقادير شبيهسازي را به مراتب بيشتر از مقادير مشاهدهاي و در دوره بازگشتهاي بالاتر کمتر از مقادير مشاهدهاي برآورد مينمايد (شکل4-14 ). نتايج اين بخش مشخص مينمايد که دادههاي شبيه سازي شده براساس دادههاي بازسازي شده مدل CGCM براي پيشبيني وقايع حدي در هيچکدام از روش هاي ارائه شده در مدل SDSM براي ايستگاه مورد مطالعه مناسب نمي باشد. در صورتيکه براساس دادههاي بازسازي شده مدل HadCM3 براي پيشبيني وقايع حدي روش هاي تابع نمايي توسعه يافته و گمبل از دقت مناسبي براي پيشبيني مقاديرحدي برخوردار هستند.

(الف)

(ب)
شکل (4-14) نتايج حاصل از برازش متوسط درجه حرارت روزانه ، دادههاي مشاهدهاي و شبيه سازي توزيع تجربي، در دوره ارزيابي، (1990-1976)، (الف) مدل HadCM3 و (ب) مدل CGCM

4-1-1-6- شبيه سازي شاخص هاي دمايي در دوره ارزيابي
دراشکال (4-5) تا (4-7) نمودار دادههاي مشاهدهاي و شبيهسازي براي سه شاخص دمايي روزانه (متوسط، حداکثر و حداقل) در هريک از مدلها به تفکيک ماه به تصوير کشيدهشده است. همچنين جدول 4-4 ) مقادير شبيه سازي شده، مشاهدهاي و خطاي مطلق را به تفکيک ماه، در هريک از دو مدل نشان ميدهد. چنانچه از اين اشکال و جدول مشخص است، نوع داده هاي NECP مدلهاي جهاني و همچنين نوع متغير وابسته در ميزان دقت شبيه سازي مدل مؤثر است. به عنوان مثال دادههاي حاصل از مدل HadCM3 در مقايسه با مدل CGCM متوسط حداكثر درجة حرارت و متوسط دماي روزانه را به مراتب بهتر شبيه سازي ميكند. در حاليكه هيچکدام ازاين دو مدل در شبيه سازي متوسط حداقل درجة حرارت، از دقت لازم برخوردار نيستند. ميانگين خطاي مطلق براي متوسط حداكثر درجة حرارت، متوسط حداقل درجة حرارت و ميانگين دماي روزانه به ترتيب براي دو مدل جهاني HadCM3 و CGCM برابر با (02/0 ؛ 53/2) ، (64/4 ؛ 08/2) و (02/0 ؛ 35/5) درجه سانتيگراد است. عليرغم اختلاف بين خروجي دو مدل در شبيه سازي شاخصهاي دمايي به تفكيك ماه، اختلاف ميانگين سالانه شاخصهاي دمايي ناچيز بوده و نتايج حاصل ازخروجي هر دو مدل در برآورد ميانگين شاخصهاي دمايي در مقياس سالانه از دقت مناسبي برخوردار ميباشد. متوسط حداكثر ، حداقل و ميانگين، درجة حرارت روزانه شبيه سازي شده در دوره ارزيابي توسط دو مدل به ترتيب برابر با: (72/24 ؛ 78/23) ، (01/8 ؛08/7) و (35/16 ؛ 89/16) درجه سانتيگراد ميباشد. ميانگين مشاهده شده شاخصهاي دمايي مذكور براي دورة ارزيابي به ترتيب برابر با( 71/24 ، 14/8 و 35/16) درجه سانتيگراد است. بنابراين اختلاف بين ميانگين دادههاي مشاهدهاي و شبيه سازي براي شاخصهاي مورد نظر و مدلها به ترتيب برابر با: (01/0 ؛ 93/0-) ، (13/0 ؛ 06/1-) و (0 ؛ 53/0) درجة سانتي گراد است كه در تمامي موارد دادههاي مدل HadCM3 نتايج بهتري را ارائه نموده است.

4-1-1-7- شبيه سازي شاخصهاي دمايي در دوره پايه با استفاده از دادههاي بازسازي شده
جدول (4-5) خطاي مطلق در دوره پايه (1990-961) را به تفکيک مدل و ماه براساس دادههاي بازسازي شده نشان ميدهد. براساس اين جدول مدل HadCM3 هر سه شاخص دمايي را به مراتب بهتراز مدل CGCM برآورد مي نمايد. دامنه تغييرات خطاي مطلق براي متوسط درجه حرارت روزانه در دو مدل فوق به ترتيب برابر با (111 – 03/0) و (4/12 -8/0) مي باشد.

4-1-1-8- شبيه سازي شاخص هاي دمايي در دورة پاية (1990-1961) با استفاده از خروجي مدلهاي جهاني
تا اين مرحله در واقع با استفاده از دادههاي مشاهدهاي ايستگاه مبناء شهر کرمان و دادههاي مشاهدهاي مرکز ملي پيشبيني متغيرهاي محيطي کانادا (NCEP ) که تحت عنوان دادههاي بازسازي شده (Re-analysis ) معروف هستند و براي کاليبره نمودن و ارزيابي مدلها مورد استفاده قرار ميگيرند. شاخصهاي دمايي در دوره ارزيابي و پايه مورد بررسي قرار گرفتند. لازم به ذکر است اگر چه داده ها بازسازي شده بطور مستقيم توسط ايستگاههاي هواشناسي ثبت نشدهاند. اما اين داده ها جزء دادههاي مشاهدهاي محسوب ميشوند. زيرا اين دادهها از روشهاي مختلفي ازجمله برونيابي و درونيابي ايستگاهاي هواشناي و اطلاعات حاصل از ماهوارهها براي سلولهاي بزرگ مقياس مدلهاي جهاني بدست آمدهاند. بنابراين تا اين مرحله ازتحقيق هيچگونه اطلاعاتي در خصوص دقت خروجيهاي حاصل از مدلهاي جهاني که براساس سناريوهاي تغيير اقليم بدست آمدهاند صورت نگرفته است. به همين جهت لازم است شاخصهاي دمايي حاصل از خروجي مدلهاي جهاني مورد بررسي و ارزيابي قرار گيرند.

(الف)

(ب)
شکل (4-15) دادههاي شبيهسازي و مشاهدهاي متوسط درجه حرارت ماهانه در دوره ارزيابي(1990-1976)، (الف) مدل HadCM3 و (ب) مدل CGCM

(الف)

(ب)

شکل (4-16) داده هاي شبيه سازي و مشاهدهاي حداکثر درجه حرارت ماهانه در دوره ارزيابي(1990-1976)، (الف) مدل HadCM3 و (ب) مدل CGCM

(الف)

(ب)
شکل (4-17) دادههاي شبيه سازي و مشاهدهاي حداقل درجه حرارت ماهانه در دوره ارزيابي(1990-1976)، (الف) مدلHadCM3 و (ب) مدل CGCM

جدول (4-4) دادههاي مشاهدهاي، شبيه سازي شده و ميانگين خطاي مطلق در دوره ارزيابي مدل (1990-1976) به تفكيك مدلهاي جهاني (درجه سانتيگراد)
ماه
متوسط حداكثر دما
متوسط حداقل دما
ميانگين دماي روزانه

HadCM3
CGCM
HadCM3
GCM
HadCM3
CGCM

مشاهده اي
شبيه سازي
MAE
شبيه سازي
MAE
مشاهده اي
شبيه سازي
MAE
شبيه سازي
MAE
مشاهده اي
شبيه سازي
MAE
شبيه سازي
MAE
ژانويه
35/10
39/10
04/0
66/11
31/1
42/1-
61/3-
19/2
05/5-
64/3
27/3
31/3
05/0
13/7
86/3
فوريه
02/14
01/14
02/0
87/12
15/1
09/2-
07/0-
02/2
21/3-
12/1
91/6
91/6
0
26/5
65/1
مارس
28/19
28/19
0
70/12
58/6
91/0
5/4
41/5
1/1-
19/0
88/11
88/11
0
95/5
93/5
آوريل
75/23
78/23
03/0
14/17
61/6
2/3
94/8
73/5
466/1
74/1
34/16
33/16
01/0
18/10
16/6
مي
45/30
4/30
06/0
79/25
67/4
41/7
64/13
23/6
35/4
06/3
22
95/21
05/0
55/15
45/6
جون
97/34
97/34
02/0
66/33
31/1
02/12
63/17
61/5
32/14
31/2
32/26
31/26
01/0
83/20
49/5
جولاي
25/37
25/37
02/0
41/36
84/0
53/16
65/19
12/3
19/19
66/2
45/28
47/28
03/0
9/24
54/3
اوت
92/35
92/35
0
36
15/0
67/18
28/17
39/1
57/20
9/1
6/26
59/26
02/0
72/27
11/1
سپتامبر
11/32
08/32
03/0
35
88/2
16/18
53/12
63/5
46/17
7/0
32/22
29/22
03/0
56/27
23/5
اكتبر
06/26
04/26
02/0
55/28
49/2
68/13
7/6
99/6
59/13
09/0
42/16
39/16
04/0
19/25
76/8
نوامبر
86/18
9/18
04/0
42/20
56/1
08/9
26/1
82/7
35/4
73/4
06/10
06/10
0
11/19
05/9
دسامبر
98/12
86/12
02/0
46/14
48/1
42/3
76/2-
18/6
06/1-
02/5
12/5
07/5
05/0
34/13
22/8
زمستان
4/12
41/12
0
13
6/0
03/0
21/2-
83/0
29/3-
25/0
05/5
05/5
0
58/8
53/3
بهار
5/24
49/24
01/0
56/18
14/5
23/3
2/9
79/5
57/1
66/1
75/16
73/16
02/0
56/10
19/6
تابستان
06/36
07/36
01/0
4/35
66/0
74/15
19/18
44/2
07/18
32/2
13/27
13/27
0
48/24
65/2
پاييز
68/25
68/25
0
99/27
31/2
63/13
83/6
81/6
84/11
82/1
27/16
35/16
02/0
95/23
69/7
ميانگين كل
71/24
72/24
02/0
78/23
53/2
39/8
01/8
64/4
08/7
08/2
35/16
34/16
02/0
89/16
35/5

بدين منظور همانطور که در بخش روشها اشاره شد. دوره 30 ساله (1990-1961)، به عنوان دوره پايه انتخاب شد. سپس با استفاده از مدل SDSM کاليبره شده و خروجي سناريوهاي A_2 و B_2 مدل جهاني HadCM3 و مدل CGCM (تحت سناريوگازهاي گلخانهاي بعلاوه ذرات معلق) نسبت به شبيهسازي متغيرهاي اقليمي (در اين بخش شاخصهاي دمايي) اقدام شد. جدول (4-6) مقادير 5 شاخص دمايي (ميانگين، متوسط حداكثر و حداقل، حداكثر مطلق و حداقل مطلق درجه حرارت) دادههاي مشاهدهاي و شبيه سازي شده تحت سناريوهاي A_2 و B_2 مدل جهاني HadCM3 و مدل CGCM را به تفکيک ماه نشان ميدهد. ميانگين خطاي مطلق براي متوسط درجة حرارت ماهانه براي دو مدل(دو سناريو) به ترتيب برابر است با 8/0، 8/0 و 7/2 همچنين دامنة تغييرات ماهانه مقادير مشاهدهاي با شبيه سازي شده اين شاخص براي دو مدل(دوسناريو) به ترتيب برابر است با (0 ؛ 6/3) ، (07/0 ؛ 6/3) و (34/0 ؛ 6/6) درجة سانتيگراد
جدول (4-5) خطاي مطلق (متوسط حداکثر، حداقل و روزانه درجه حرارت) در دوره پايه در ايستگاه کرمان (سانتيگراد)
ماه
متوسط حداکثردما
متوسط حداقل دما
متوسط دماي

پایان نامه
Previous Entries منابع تحقیق درمورد روش حداقل مربعات Next Entries منابع تحقیق درمورد سازي، شبيه، دادههاي، متغير