کاربرد مدل مارکوف پنهان پیشرفته در شبیه سازی بارندگی ساعتی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه احیاء مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران.

2 ، گروه احیاء مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران

3 استاد، گروه احیاء مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران،

4 استاد،گروه مهندسی الکترونیک و کامپیوتر، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه تهران، ایران

5 دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران

doi
10.22125/iwe.2025.508700.1866
چکیده

شبیه سازی بارش مصنوعی با استفاده از مدل‌های استوکاستیک به دلیل داشتن طیف گسترده‌تری از سناریوهای هواشناسی محتمل نسبت به آنچه در تاریخچه داده های مشاهداتی است،این امکان را فراهم می‌کنند که چالش‌های احتمالی منابع آب به طور جامع‌تری ارزیابی شوند. چارچوب مدل مارکوف پنهان جهت شبیه سازی بارندگی ساعتی قادر است ویژگی‌های مهم بارش روزانه از جمله دور‌ه های خشک و خشکسالی، تغییرات فصلی و زمانی در وقوع و شدت بارش و میل به مقادیر حدی را ثبت کند. مدل نوآوری‌های متعددی را در مقایسه با روش‌های مرسوم دارد که این موارد شامل سه حالت(خشک، مرطوب و خیلی مرطوب) وکلون برای دوره‌های خشک و عدم همگنی زمانی در ماتریس انتقال است. این مدل در چارچوب بیزی تنظیم شده‌ است که باعث کمی سازی عدم قطعیت پارامتری و پیش بینی می‌شودکه بررسی کامل مدل از طریق تحلیل‌های پیش بینی پسین امکان پذیر است. جهت انجام این تحقیق از 8 سال دادهای بارندگی ساعتی (1400-1393) ایستگاه سد امیر کبیر در استان البرز استفاده شده است. نتایج مدل قابل تفسیر می‌باشد و امکان بررسی تغییرات فصلی و سالانه در وقوع و شدت بارندگی ساعتی را فراهم می‌کند. با توجه به در نظر گرفتن جنبه‌های مختلف و پیچیده الگوهای بارندگی در مقیاس زمانی ساعتی، این مدل می‌تواند ابزار مفیدی برای هواشناسان، هیدرولوژیست‌ها و برنامه‌ریزان منابع آب باشد.