تأثیر کاهش نوفه در تحلیل پویایی غیرخطی سری‌ زمانی دمای حداکثر روزانه در ایستگاه کرمان

Abstract

آب و هوا را می‌توان بصورت مجموعه شرایط اتمسفری یک سیستم پویا و آشوب‌ناک دانست. در هر صورت یکی از مسائل اساسی در برآورد بُعد سری‌های زمانی آشوب‌ناک روبرو شدن با این واقعیت است که سیگنال‌ زمانی هر پدیده طبیعی، با نوفه همراه می‌باشد. اهداف تحقیق حاضر شامل (الف) بررسی تاثیر کاهش نوفه در سری زمانی دمای حداکثر روزانه بر بازسازی فضای فاز، زمان تأخیر و بُعد نشاننده؛ (ب) به کمیت در آوردن آشوب برای هر دو سری زمانی قبل و بعد از کاهش نوفه، به کمک روش‌هایی مانند حداکثر نمای لیاپانف و بُعد همبستگی؛ و (پ) مقایسه دقت پیش‌بینی در هر دو سری زمانی می‌باشند. برای این تحقیق از سری زمانی داده‌های دمای حداکثر روزانه ایستگاه کرمان به مدت 25 سال (2008-1984 میلادی) استفاده شد. نتایج نشان داد که بُعد نشاننده و زمان تأخیر در سری زمانی بعد از کاهش نوفه (به ترتیب 5 و 76 روز) نسبت به قبل از آن (به ترتیب 7 و 82 روز) کاهش یافت. در هر دو سری زمانی، حداکثر نمای لیاپانف مثبت (به ترتیب 011/0 و 019/0) و مقادیر پایین بُعد همبستگی (به ترتیب 78/2 و 85/2) نشان از آشوب‌ناکی آن‌ها داشت. با این حال، کاهش نوفه می‌تواند از طریق کاهش مولفه‌ی تصادفی، در به کمیت درآوردن آشوب و دقت پیش‌بینی تأثیرگذار باشد. بنابراین، برای تجزیه و تحلیل پوپایی غیرخطی سری زمانی، کاهش نوفه ضروری می‌باشد ولی این کاهش نباید باعث از بین رفتن مولفه قطعی درونی سیستم شود.