Στατιστική ανάλυση και υδρολογική ερμηνεία της δίαιτας των ημερήσιων παροχών σε μεγάλο δείγμα ποταμών της Ευρώπης

Ο κλάδος της υδρολογίας στηρίζεται στην μελέτη-παρατήρηση των φυσικών-υδρολογικών διεργασιών μέσω της επεξεργασίας υπαρχουσών μετρήσεων, ώστε να περιγράψει ικανοποιητικά το χαοτικό χαρακτήρα των υδρολογικών συστημάτων. Οι μετρήσεις λοιπόν έχουν μια άμεση και προφανή χρησιμότητα αφού η μελέτη των φυσικών διεργασιών-φαινομένων, η κατανόηση τους και η γνώση της χρονικής τους εξέλιξης βασίζεται στη δημιουργία χρονοσειρών με μετρήσεις και στην επεξεργασία αυτών των χρονοσειρών. Τα τελευταία χρόνια ένα από τα συνηθέστερα προβλήματα το οποίο καλείται να αντιμετωπίσει όποιος ασχολείται με την επιστήμη της υδρολογίας και συγκεκριμένα με τις ημερήσιες παροχές ποταμών είναι η έλλειψη (συστηματική ή μη) χρονοσειρών μετρήσεων. Κρίνεται λοιπόν απαραίτητη η στατιστική ανάλυση των υπάρχοντων δεδομένων ώστε να αποκτήσουμε μια γενική εικόνα για την στατιστική συμπεριφορά των ημερήσιων παροχών και ενδεχομένως να ανιχνεύσουμε κάποια ομαδοποίηση συμπεριφορών ανάλογα με τα κλιματικά χαρακτηριστικά κάθε περιοχής. Για τη συγκεκριμένη στατιστική ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα ημερήσιων παροχών από το Παγκόσμιο Ιστορικό Κλιματολογικό Δίκτυο (Global Historical Climatology Network,GHCN-Daily της Ν.Ο.Α.Α.). Επιλέχθηκαν 209 σταθμοί στην εδαφική επικράτεια της Ευρώπης, βάσει κριτηρίων ποιότητας και πληρότητας των καταγραφών τους. Η ανάλυση των δεδομένων πραγματοποιήθηκε και ελέγχθηκε στο μεγαλύτερο μέρος της, μέσω του πηγαίου κώδικα που εφαρμόστηκε στη γλώσσα προγραμματισμού R και συγκεκριμένα στο ελεύθερο προγραμματιστικό περιβάλλον της R-Studio. Υπολογίστηκαν τα στατιστικά χαρακτηριστικά των χρονοσειρών και έγινε η εκτίμηση των παραμέτρων των κατανομών μέσω της μεθόδου των L-ροπών. Στα δεδομένα προσαρμόστηκαν πέντε συναρτήσεις κατανομής πιθανότητας (PBF, Generalized Gamma, Lognormal, Weibull, Gamma), με κριτήριο την καταλληλότητα τους βάσει της διαθέσιμης βιβλιογραφίας και από την άλλη την δυνατότητα σύγκρισης δι-παραμετρικών και τρι-παραμετρικών κατανομών. Η καταλληλότητα της προσαρμογής τους ελέγχθηκε με κριτήριο το Μέσο Tετραγωνικό Σφάλμα (MSE) αλλά και από τα διαγράμματα λόγου ροπής στην κλίμακα L. Τέλος πραγματοποιήθηκε σύνθεση εποπτικών χαρτών χωρικής κατανομής στο ελεύθερο λογισμικό QGIS, που συνέβαλαν στην εξαγωγή συμπερασμάτων και ερμηνείας των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από την ανάλυση των δεδομένων.