پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

رویکرد نظریه آشوب در تحلیل سری زمانی دبی رودخانه (مطالعه موردی: رودخانه کشکان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
چکیده
در سال‌های اخیر نظریه آشوب راهی را پیش پای پژوهش‌گران قرار داده که برخی از رفتار‌های در ظاهر تصادفی را ناشی از یک تعیین‌پذیری ساده می‌داند و این تعیین‌پذیری ساده می‌تواند در فضای فاز بهینه،‏ آشکار شود. بر این اساس،‏ سری زمانی دبی روزانه رودخانه کشکان تحلیل آشوبناکی شده است. در این پژوهش،‏ روش جدیدی برای تخمین زمان تأخیر بهینه در بازسازی فضای فاز بر مبنای روش میانگین اطلاعات متقابل پیشنهاد شده است. بر این اساس،‏ به جای در نظر گرفتن اولین کمینه موضعی تابع اطلاعات متقابل،‏ زمان وقوع کمترین مقدار تابع اطلاعات متقابل،‏ به عنوان زمان تأخیر بهینه انتخاب می‌شود. این روش،‏ در مورد سری زمانی دبی روزانه رودخانه کشکان به کار گرفته شده و کارایی آن در تخمین بعد فراکتالی سیستم حاکم بر جریان رودخانه کشکان،‏ بیشتر ارزیابی شده است. روش‌های نزدیک‌ترین همسایگان کاذب و بعد همبستگی برای بررسی جاذب فراکتالی استفاده شده‌اند که علاوه بر نشان ‌دادن وجود جاذب فراکتالی،‏ برتری روش جدید بازسازی فضای فاز را نتیجه گرفته‌اند. همچنین،‏ حساسیت به شرایط اولیه،‏ به عنوان ویژگی دیگر سیستم‌های آشوبناک،‏ با روش‌های توان لیاپانوف و بی‌نظمی کلموگروف در این سری زمانی بررسی شده است. در مجموع،‏ نتایج نشان از وجود آشوب در این سری زمانی و تناسب مدل‌های مبتنی بر نظریه آشوب با سیستم حاکم بر جریان رودخانه کشکان است.
کلیدواژه‌ها

  • تاریخ دریافت 20 آذر 1392
  • تاریخ بازنگری 19 مرداد 1393
  • تاریخ پذیرش 19 شهریور 1393
  • تاریخ انتشار 01 تیر 1395