Περιοχική ανάλυση συχνότητας ακραίων κυμάτων

Στην παρούσα εργασία η Περιοχική Ανάλυση Συχνότητας που βασίζεται στις L-ροπές και στη μέθοδο του δείκτη πλημμύρας χρησιμοποιείται προκειμένου να μειωθεί η αβεβαιότητα στις εκτιμήσεις του επιπέδου επαναφοράς του σημαντικού ύψους κύματος σε σταθμούς στην περιοχή του Βορείου Αιγαίου. Οι σταθμοί στους οποίους υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα ακραίων τιμών ύψους κύματος χωρίζονται σε δυο «αποδεκτά ομοιογενείς περιοχές», με τη χρήση τριών στατιστικών μέτρων ετερογένειας. Οι σταθμοί που οι L-ροπές των ακραίων τιμών τους παρουσιάζουν σημαντικές ασυμφωνίες από τις αντίστοιχες L-ροπές των σχηματισμένων περιοχών, αποκλείονται από την ανάλυση. Με χρήση ενός κατάλληλου στατιστικού μέτρου επιλέγεται ως περιοχική συνάρτηση κατανομής η Γενικευμένη Κατανομή Pareto (GPD). Το εύρος των διαστημάτων εμπιστοσύνης των επιπέδων επαναφοράς, που εκτιμάται με χρήση της Περιοχικής Ανάλυσης Συχνότητας, εμφανίζεται σημαντικά μειωμένο σε σχέση με το αντίστοιχο της μονομεταβλητής ανάλυσης. Με τη μέθοδο αυτή μειώνεται, συνεπώς, σημαντικά η αβεβαιότητα πρόβλεψης των ακραίων τιμών του ύψους κύματος.

In the present work Regional Frequency Analysis (RFA) based on L-moments and on the index flood procedure is used in an attempt to reduce uncertainty in return level estimates of significant wave height extremes at selected locations/ stations of the North Aegean Sea. The selected stations, with available extreme wave height data, are divided in two “acceptably homogeneous regions”, utilizing three statistical heterogeneity measures. Stations with L-moment ratios of the extreme samples significantly discordant with the respective ratios of the formed regions are excluded from further analysis. The Generalized Pareto Distribution (GPD) is selected as the appropriate regional distribution for both “regions” formed, using an appropriate statistical measure. The range of the confidence intervals of the return levels, estimated using RFA appears to be significantly reduced, compared to the respective estimates of the univariate extreme value analysis. Therefore, RFA significantly reduces uncertainty in extreme wave height predictions.