واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل COUP برای شبیه سازی دمای خاک در ایستگاه سینوپتیک همدان

آب و خاک

مقاله 7، دوره 27، شماره 5، آذر 1392، صفحه 928-939   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.31186

نویسندگان

یونس خوشخو^* ؛ پرویز ایرانژاد¹؛ علی خلیلی²؛ حسن رحیمی³؛ عبدالمجید لیاقت؛ پر اریک جانسن

¹?

²جمهوری اسلامی ایران

³دانشگاه

چکیده

در این پژوهش واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل COUP با هدف شبیه‌سازی دمای خاک در مقیاس زمانی سه‌ساعته برای ایستگاه سینوپتیک همدان انجام شده است. برای این منظور از روش برآورد عدم قطعیت درست‌نمایی تعمیم یافته (GLUE) استفاده شده است. 22 پارامتر که ارتباط نزدیکی با شبیه‌سازی دمای خاک دارند، انتخاب گردیدند و با انجام نمونه‌گیری‌های تصادفی به ‌روش مونت کارلو از فضای عدم قطعیت آنها، 25000 سناریو از ترکیب مقدار پارامترها تولید و شبیه‌سازی‌های مدل بر اساس آن‌ها انجام شد. برای جداسازی شبیه‌سازی‌های کارآمد و ناکارآمد از یکدیگر سه شاخص نش‌- ساتکلیف، میانگین اریبی خطا، و ریشه میانگین مربعات خطا در نظر گرفته شدند و آستانه‌های قابل پذیرش برای هر شاخص تعریف گردید. با اعمال آستانه‌های قابل پذیرش، تعداد 253 شبیه‌سازی به‌عنوان شبیه‌سازی‌های کارآمد شناسایی شدند و مبنای انجام واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل قرار گرفتند. بر مبنای توزیع پسین پارامترها، تعدادی از پارامترها به‌عنوان پارامترهای حساس شناخته شدند. واسنجی مدل بر اساس میانه شبیه‌سازی‌های کارآمد و تحلیل عدم قطعیت بر مبنای کران های عدم قطعیت 5% و 95% خطای مربوط به شبیه‌سازی‌های کارآمد انجام شد. نتایج حاکی از بهبود قابل توجه در عملکرد مدل پس از انجام واسنجی در مقایسه با حالت اجرای مدل با مقادیر پیش‌فرض پارامترها بود. همچنین، نتایج حاصل از تحلیل عدم قطعیت نشان داد که به کارگیری روش GLUE در بیشتر موارد منجر به کاهش عدم قطعیت مربوط به پارامترهای مدل گردید و باقی‌مانده اختلافات بین مقادیر شبیه‌سازی شده و داده‌های مشاهداتی به سایر منابع عدم قطعیت نسبت داده شد.

کلیدواژه‌ها

مدل COUP؛ واسنجی؛ عدم قطعیت؛ روش GLUE؛ همدان

مراجع