Μοντέλο Επιμερισμού Σημειακής Βροχόπτωσης

Αναπτύσσεται ένα μοντέλο παραγωγής συνθετικών χρονοσειρών βροχόπτωσης σε ωριαία κλίμακα, που χρησιμοποιεί μια ειδική τεχνική επιμερισμού (disaggregation), σύμφωνα με την οποία ένα γνωστό άθροισμα στοχαστικών μεταβλητών (π.χ. μηνιαία βροχόπτωση) αναλύεται στις επιμέρους συνιστώσες του (π.χ. ωριαία βροχόπτωση). Η διατριβή περιλαμβάνει τρία κύρια μέρη. Στο πρώτο μέρος θεμελιώνεται θεωρητικά το προτεινόμενο γενικό μοντέλο επιμερισμού και αναπτύσσονται οι υπολογιστικοί αλγόριθμοι για την εφαρμογή του. Τα κύρια χαρακτηριστικά του μοντέλου αυτού είναι η βήμα-προς-βήμα πορεία του και η δυναμική μεταβολή των παραμέτρων του σε κάθε βήμα. Το μοντέλο αποδείχτηκε ιδιαίτερα κατάλληλο για ακολουθίες μεταβλητών με συναρτήσεις κατανομής γάμα, και στο σημείο αυτό καλύπτει ένα κενό στην υπάρχουσα βιβλιογραφία, δεδομένου ότι τα κλασικά μοντέλα επιμερισμού προσομοιώνουν μεταβλητές με κανονικές κατανομές. Το δεύτερο μέρος περιλαμβάνει την ανάλυση της στοχαστικής δομής της βροχόπτωσης, από την ωριαία μέχρι τη μηνιαία κλίμακα, και την κατάρτιση ενός μαθηματικού μοντέλου που την περιγράφει. Η σχετική εργασία βασίστηκε σε βροχομετρικά δεδομένα του ελλαδικού χώρου (λεκάνη Αλιάκμονα). Πιο συγκεκριμένα τα επιμέρους αντικείμενα που καλύπτονται είναι: (α) ο ορισμός και το κριτήριο εξακρίβωσης του επεισοδίου βροχής, (β) η μελέτη της βασικής ανέλιξης της πραγματοποίησης της βροχής στο χρόνο, (γ) η μελέτη της κατανομής του ύψους βροχής σε συνάρτηση και με τη διάρκεια της, (δ) η ανάλυση της εσωτερικής λεπτής δομής του επεισοδίου βροχής, (ε) η μελέτη της βροχής σε μηνιαία βάση και (στ) η σύνδεση των παραπάνω αναλύσεων σε ένα μοντέλο, η συστηματική εξέταση των παραμέτρων του μοντέλου και η ανάπτυξη αλγορίθμων για την εκτίμηση τους. Το τρίτο μέρος αποτελεί τη σύνθεση των δύο προηγούμενων, και περιλαμβάνει το τελικό επιμεριστικό σχήμα της βροχόπτωσης. Το σχήμα αυτό κωδικοποιήθηκε σε πρόγραμμα υπολογιστή (γλώσσα προγραμματισμού Pascal), και εφαρμόστηκε ως γεννήτρια συνθετικών χρονοσειρών μηνιαίας βροχής, επεισοδίων βροχής και ωριαίας βροχής. Οι συνθετικές αυτές χρονοσειρές ελέγχθηκαν ως προς τη συμφωνία τους με τα θεωρητικά προβλεπόμενα χαρακτηριστικά του συνόλου των μεταβλητών που χαρακτηρίζουν τη βροχόπτωση, και οι έλεγχοι έδωσαν πολύ ικανοποιητικά αποτελέσματα (αποδοχή των σχετικών στατιστικών υποθέσεων σε επίπεδα σημαντικότητας 5%-10%).