Η υπεκτίμηση της πιθανότητας ακραίων βροχοπτώσεων και πλημμυρών από τις επικρατούσες στατιστικές μεθοδολογίες και πως θα την αποφύγουμε

Τα πιθανοτικά μοντέλα των ακραίων βροχοπτώσεων έχουν ένα κρίσιμο ρόλο στην εκτίμηση του πλημμυρικού κινδύνου και συνεπώς στο σχεδιασμό και τη διαχείριση αντιπλημμυρικών έργων. Ο ρόλος τους είναι ακόμη πιο σημαντικός στις αστικές πλημμύρες, όπου η πληθώρα των θέσεων ελέγχου σε συνδυασμό με τη σπανιότητα των μετρήσεων παροχής καθιστούν τη χρήση δεδομένων βροχής αναντικατάστατη. Για μισό αιώνα, η χρήση της κατανομής Gumbel αποτελεί το επικρατέστερο μοντέλο για ακραίες βροχοπτώσεις. Διάφορα επιχειρήματα, θεωρητικά και εμπειρικά, υποτίθεται ότι συνηγορούν στην καταλληλότητα της κατανομής Gumbel, η οποία αντιστοιχεί σε εκθετική ουρά της μητρικής κατανομής. Πρόσφατα, η εφαρμοσιμότητα αυτής της κατανομής έχει υποστεί κριτική σε θεωρητική και εμπειρική βάση. Έτσι, νέα θεωρητικά επιχειρήματα, βασισμένα στη σύγκριση πραγματικών και ασυμπτωτικών κατανομών ακραίων γεγονότων, καθώς και στην αρχή της μέγιστης εντροπίας, παρέχουν ενδείξεις ότι η Κατανομή Ακραίων Τιμών Τύπου 2 πρέπει να αντικαταστήσει την κατανομή Gumbel. Επιπλέον, διάφορες εμπειρικές αναλύσεις σε ιστορικά δείγματα μεγάλου μήκους συμφωνούν με τα νεότερα θεωρητικά αποτελέσματα. Επίσης, οι εμπειρικές αναλύσεις δείχνουν ότι η κατανομή Gumbel μπορεί να υπεκτιμήσει σημαντικά τα πιο μεγάλα ύψη βροχής (παρόλο που οι εκτιμήσεις της για μικρές περιόδους επαναφοράς των 5-10 ετών είναι ικανοποιητικές), ενώ έχει την ιδιότητα να φαίνεται παραπλανητικά ως κατάλληλο μοντέλο αν τα χρόνια των παρατηρήσεων είναι λίγα.