Εκτίμηση Επικινδυνότητας Βροχοπτώσεων από Τροπικούς Κυκλώνες

Σχετικά έγγραφα
Στοχαστική Προσομοίωση και Εκτίμηση Ακραίων Γεγονότων Βροχής

Απλές Μέθοδοι Εκτίμησης Ακραίων Γεγονότων Βροχής

Παράκτια Ωκεανογραφία

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΓΝΩΣΗΣ ΚΑΙΡΟΥ. Κ. Λαγουβάρδος

ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ. Ενότητα 9: Μέθοδοι εκτίμησης πλημμύρας σχεδιασμού- Ασκήσεις. Καθ. Αθανάσιος Λουκάς. Εργαστήριο Υδρολογίας και Ανάλυσης Υδατικών Συστημάτων

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ

AΝΕΜΟΓΕΝΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΣΜΟΙ

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΗΣ ΧΩΡΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ ΤΗΣ ΒΡΟΧΗΣ. Παρουσίαση διπλωματικής εργασίας Αθανάσιος Πασχάλης Επιβλέπων καθηγητής: Δημήτρης Κουτσογιάννης

Μετεωρολογία. Ενότητα 7. Δρ. Πρόδρομος Ζάνης Αναπληρωτής Καθηγητής, Τομέας Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας, Α.Π.Θ.

Μοντελοποίηση δικτύου μέσω εξισώσεων παρατήρησης

Εξισώσεις παρατηρήσεων στα τοπογραφικά δίκτυα

Μετεωρολογία. Ενότητα 7. Δρ. Πρόδρομος Ζάνης Αναπληρωτής Καθηγητής, Τομέας Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας, Α.Π.Θ.

Οι καταιγίδες διακρίνονται σε δύο κατηγορίες αναλόγως του αιτίου το οποίο προκαλεί την αστάθεια τις ατμόσφαιρας:

Υπολογισμός Κυματικής Δύναμης σε σύστημα πασσάλων Θαλάσσιας Εξέδρας

ΤΕΙ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ

Όµβριες καµπύλες για το οδικό έργο Καναβάρι- οµβαίνα-πρόδροµος

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΤΗΣΗΣ 3A: ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Συμπλήρωμα 1 2 ος νόμος του Νεύτωνα σε 3 διαστάσεις

Αριθμητική Ολοκλήρωση της Εξίσωσης Κίνησης

Ανάλυση δικτύων διανομής

Ανεμογενείς Κυματισμοί

Διασπορά ατμοσφαιρικών ρύπων

Υδροηλεκτρικοί ταμιευτήρες

Το ελαστικο κωνικο εκκρεμε ς

website:

Υδρομετεωρολογία Διεργασίες μεταφοράς

Αρχές Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας (Διαλέξεις 7&8)

ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ. Ενότητα 8:Υδρογραφήματα-ΜοναδιαίοΥδρογράφημα - Συνθετικό Μοναδιαίο Υδρογράφημα: Ασκήσεις. Καθ. Αθανάσιος Λουκάς

( () () ()) () () ()

Υγρασία Θερμοκρασία Άνεμος Ηλιακή Ακτινοβολία. Κατακρημνίσματα

Τεχνική Υδρολογία (Ασκήσεις)

Γιατί μας ενδιαφέρει; Αντιπλημμυρική προστασία. Παροχή νερού ύδρευση άρδευση

( () () ()) () () ()

Ασκήσεις 6 ου Κεφαλαίου

Άσκηση 3: Εξατμισοδιαπνοή

Κεφάλαιο 12: Υδραυλική ανάλυση δικτύων διανομής

Δυνάμεις που καθορίζουν την κίνηση των αέριων μαζών

Κ. Χριστοδουλίδης: Μαθηµατικό Συµπλήρωµα για τα Εισαγωγικά Μαθήµατα Φυσικής Παράγωγος. x ορίζεται ως

ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ. Ενότητα 4: Όμβριες Καμπύλες - Ασκήσεις. Καθ. Αθανάσιος Λουκάς. Εργαστήριο Υδρολογίας και Ανάλυσης Υδατικών Συστημάτων

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών

2. Οι νόµοι της κίνησης, οι δυνάµεις και οι εξισώσεις κίνησης

2 ο Μάθημα Κίνηση στο επίπεδο

Ατμοσφαιρική Ρύπανση

ΧΡΟΝΙΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ. Για την επίλυση χρονομεταβαλλόμενων προβλημάτων η διακριτοποίηση στο χώρο γίνεται με πεπερασμένα στοιχεία και είναι της μορφής:

ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΩΝ ΠΛΗΜΜΥΡΩΝ ΤΗΣ ΑΘΗΝΑΣ: ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ

Ζητείται η χάραξη δικτύου οµβρίων σε παραθαλάσσιο οικοδοµικό συνεταιρισµό, του οποίου δίνεται συνηµµένα το τοπογραφικό σε κλίµακα 1:

ΣΥΝΟΨΗ 1 ου Μαθήματος

Πρέσσες κοχλία. Κινηματική Δυνάμεις Έργο. Πρέσσες κοχλία. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

Πλημμύρες Πιθανοτικό πλαίσιο

Ολοκληρώματα. ΗΥ111 Απειροστικός Λογισμός ΙΙ

Μέθοδος των γραμμών πόλωσης των εγκαρσίων κυμάτων

Διδακτορική Διατριβή Α : Αριθμητική προσομοίωση της τρισδιάστατης τυρβώδους ροής θραυομένων κυμάτων στην παράκτια ζώνη απόσβεσης

Αρµονικοί ταλαντωτές

ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΩΝ ΠΛΗΜΜΥΡΩΝ ΤΗΣ ΑΘΗΝΑΣ: ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ

Στοχαστική ανάλυση και προσοµοίωση υδροµετεωρολογικών διεργασιών σχετικών µε την αιολική και ηλιακή ενέργεια

ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Σημειώσεις. Επιμέλεια: Άγγελος Θ. Παπαϊωάννου, Ομοτ. Καθηγητής ΕΜΠ


Κεφάλαιο 3. Κίνηση σε δύο διαστάσεις (επίπεδο)

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 3: Βασικές Αρχές Θερμικής Συναγωγιμότητας

Εισαγωγή στις Φυσικές Επιστήμες ( ) Ονοματεπώνυμο Τμήμα ΘΕΜΑ 1. x x. x x x ( ) + ( 20) + ( + 4) = ( + ) + ( 10 + ) + ( )

7.1.3 Θαλάσσιοι Κυματισμοί (β)

Στατιστική περιγραφή τουπεδίουβαρύτητας

Θεωρείστε το σύστηµα του ανεστραµµένου εκκρεµούς-οχήµατος του Σχ. 1 το οποίο περιγράφεται από το δυναµικό µοντέλο

υναµ α ι µ κή τ ων Ρ οµ ο π µ ο π τ ο ικών Βραχιόνων

ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ-ΘΕΩΡΙΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 30 ΛΕΠΤΑ ΜΟΝΑΔΕΣ: 3 ΚΛΕΙΣΤΑ ΒΙΒΛΙΑ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ. (σ: εγκάρσια διατομή του στόχου, Κ: ο συντελεστής που εκφράζει το ποσοστό της ανακλώμενης ισχύος από το στόχο).

( )U 1 ( θ )U 3 ( ) = U 3. ( ) όπου U j περιγράφει περιστροφή ως προς! e j. Γωνίες Euler. ω i. ω = ϕ ( ) = ei = U ij ej j

Αστικά υδραυλικά έργα

Υδροδυναμική. Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση: Στρωτή και τυρβώδης ροή Γραμμικές απώλειες

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ- ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ- ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΚΛΑΣΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι(ΤΜΗΜΑ ΑΡΤΙΩΝ) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Αν. Καθηγητής Ι.

Μικροζωνικές Μελέτες. Κεφάλαιο 24. Ε.Σώκος Εργαστήριο Σεισμολογίας Παν.Πατρών

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΤΗΣΗΣ 3B: ΓΡΑΜΜΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΚΙΝΗΣΗΣ ΑΠΟΣΥΖΕΥΓΜΕΝΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ

Υπολογισμός Εξατμισοδιαπνοής της καλλιέργειας αναφοράς Μέθοδος Penman-Monteith FAO 56 (τροποποιημένη)

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

υδροδυναμική Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση

Υδρομετεωρολογία Διεργασίες μεταφοράς

ιερεύνηση εµπειρικών σχέσεων για την εκτίµηση των πληµµυρικών αιχµών στην Κύπρο Γαλιούνα Ελένη, Πολιτικός Μηχανικός ΕΜΠ Φεβρουάριος 2011

Παράρτημα Ι. 1 Το ισόχρονο της ταλάντωσης επί κυκλοειδούς

ΔΙΑΣΠΟΡΑ ΑΕΡΙΩΝ ΡΥΠΩΝ

Αρχές Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας (Διάλεξη 9)

1.1.1 Εσωτερικό και Εξωτερικό Γινόμενο Διανυσμάτων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 7-9

Ανάλυση αξιοπιστίας δικτύων (μέρος ΙΙ)

ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ Η ΣΥΝΟΡΘΩΣΗ ΤΩΝ ΥΨΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ

Φυσική για Μηχανικούς

Γεωστροφική Εξίσωση. Στην εξίσωση κίνησης θεωρούμε την απλούστερη λύση της. Έστω ότι το ρευστό βρίσκεται σε ακινησία. Και παραμένει σε ακινησία

ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΙ- ΠΟΛΙΤΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΦΥΛΛΑΔΙΟ 2/2012

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 31: Εφαρμογές και η ακτινική εξίσωση του ατόμου του υδρογόνου. Ανδρέας Τερζής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Μοντέλα Boussinesq. Σειρά V 2

ΦΥΣ Διάλ Άλγεβρα. 1 a. Άσκηση για το σπίτι: Διαβάστε το παράρτημα Β του βιβλίου

y = u i t 1 2 gt2 y = m y = 0.2 m

ΔΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΕΠΙΣΤΗΜΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» ΑΠΟΣΤΟΛΑΚΗ ΜΑΡΙΑ

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Φεβρουάριος 2013

ΦΥΣΙΚΗ Ι. ΤΜΗΜΑ Α Ε. Στυλιάρης

Ακτομηχανική & Παράκτια Έργα 3/26/2012. Λεξιλόγιο Ανάλογα με την απόσταση από την ακτή. Σειρά V 2. Δρ. Βασιλική Κατσαρδή 1

ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ. στο x o = 1. και x o =1. και x o =0.

Κεφάλαιο M6. Κυκλική κίνηση και άλλες εφαρµογές των νόµων του Νεύτωνα

Transcript:

Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) Εκτίμηση Επικινδυνότητας Βροχοπτώσεων από Τροπικούς Κυκλώνες Ανδρέας Λαγγούσης Τρίτη 19 Ιανουαρίου, 21

Αντικείμενο Επικινδυνότητα βροχοπτώσεων από ΤΚ στην θέση Α: A V t Katrina (25) Διακινδύνευση λ D (i): ρυθμός με τον οποίο η τυχαία μεταβλητή I max (D) υπερβαίνει την τιμή i στην θέση A (γεγονότα/έτος) λ D (i) = λ all ω ρυθμός αφίξεως ΤΚ [γεγονότα/έτος] I max (D): μέγιστη ένταση βροχόπτωσης διάρκειας D στην θέση A στόχος μοντέλο επαναφοράς ΤΚ (βιβλιογραφία) P[I max (D) >i ω] P[ω]dω χαρακτηριστικά ΤΚ

Εκτίμηση επικινδυνότητας παράμετροι ω = [V max, R max, B, V t, y] V t A ένταση ΤΚ V max εφαπτομενική ταχύτητα ανέμου συντελεστής απομείωσης B y μέγεθος στροβίλου R max R ω [I max (D) ω] μοντέλο ΤΚ υγρασία 1 κατακόρυφοι άνεμοι 1-1 Μέση βροχόπτωση (μεγάλη κλίμακα) 2 (Ī ω) -2-15 -1-5 5 1 15 Απόστασηαπότοκέντρο(km) 1-1 Τυχαίες διακυμάνσεις μικρής κλίμακας 3 (I ω) -2-15 -1-5 5 1 15 Απόστασηαπότοκέντρο(km) [I max (D) ω]

Διάγραμμα παρουσιάσεως Μέρος 1: Ταχύτητες εντός του ΟΣ Υπάρχοντα μοντέλα οριακού στρώματος (ΟΣ) για ΤΚ περιορισμοί Βελτιωμένο μοντέλο οριακού στρώματος MS Μέρος 2: Βροχή από ανέμους MS + υγρασία MSR (βροχή) Βαθμονόμηση με χρήση δορυφορικών δεδομένων PR (precipitation radar) Πεδία ταχυτήτων σύγκριση με MM5 Μέρος 3: Τυχαίες διακυμάνσεις Διακυμάνσεις του πεδίου βροχής σε κλίμακα ΤΚ Τυχαίες διακυμάνσεις μικρότερης κλίμακας Μέρος 4: Εφαρ. στην Νέα Ορλεάνη Μοντέλο επαναφοράς χαρακτηριστικών ω του ΤΚ Θεωρητικές όμβριες καμπύλες για ΤΚ Σύγκριση με ιστορικά αποτελέσματα μεγίστων τιμών βροχόπτωσης (όλοι οι τύποι καταιγίδων) Συμπεράσματα και μελλοντικές κατευθύνσεις

1. Επίλυση εξισώσεων οριακού στρώματος συνθήκη άνω ορίου U= V=V g W Z = U Z = V Z = Vg(R) (m/s) 7 6 5 4 3 2 1 V max =5m/s R max =4km προφίλ ταχυτήτων Holland (198) B=1.2 B=1.8 κυρίως στρόβιλος άνω όριο ΟΣ (Z=H) U: ακτινική εξισώσεις ΟΣ V: εφαπτομενική W: κατακόρυφη W H U U R + V U R θ +W U Z + V g 2 -V 2 R 1 (RU) R R +1 V R θ + W Z = + f(v g-v) = K 2 U Z 2 U V R + V V R θ +W V Z + UV R + fu = K 2 V Z 2 5 1 15 2 25 3 R (km) στερεό όριο (Z=) διατμητικές τάσεις με συντελεστή σύρσης C D

Μοντέλο οριακού στρώματος 1: Kepert (21) Χαρακτηριστικά: Απώλεια ακρίβειας σε περιπτώσεις: Αναλυτική λύση Μεταβαλλόμενο πεδίο ταχυτήτων στην κατακόρυφη διεύθυνση Συνυπολογισμός κίνησης ΤΚ Γραμμικοποίηση εξισώσεων ΟΣ συντ. αποκ. 6 W H (m/s) 2. 1.6 1.2.8.4. κατακόρυφη ταχύτητα σε υψόμετρο H=1km MM5 υψηλών οριζοντίων κλίσεων R< 2R max υψηλών κατακορύφων κλίσεων C D υψηλών ταχυτήτων κίνησης ΤΚ V t >5m/s αδρανειακής ουδετερότητας B >1.8 Kepert V max =5m/s, K=5m 2 /s R max =4km, B=1.6, C D =.3 αποδεκτή ακρίβεια για R > 2R max -.4 5 1 15 2 25 3 R (km)

Μοντέλο οριακού στρώματος 2: Shapiro (1983) Χαρακτηριστικά: Σταθερές ταχύτητες κατά την κατακόρυφο Συνυπολογισμός κίνησης ΤΚ Περιορισμοί: Υψηλές ακτινικές ταχύτητες Αριθμητική ευστάθεια για R >R max προϋποθέτει σταθερό ύψος ΟΣ H=1m συντελεστή κατακόρυφης διάχυσης K=5 5 m 2 /s βήμα διακριτοποίησης ΔR R = 5km συντ. αποκ. 2 3. 2. κατακόρυφη ταχύτητα σε υψόμετρο H=1km Shapiro V max =5m/s, K=5m 2 /s R max =4km, B=1.6, C D =.3 W H (m/s) 1.. MM5 μηδενική κατακόρυφη συνιστώσα -1. 5 1 15 2 25 3 R (km)

Μοντέλο οριακού στρώματος 3: Smith (1968) Μέθοδος ολοκλήρωσης της ποσότητας κίνησης Karman & Pohlhausen: Η μεταβολή των ταχυτήτων V και U κατά Z ακολουθεί τις εξισώσεις Εkman: V(R,Z)=V g (R) f[ζ/δ(r)] U(R,Z)=Ε(R) V g (R) g[ζ/δ(r)] Holland (198) κλίμακα ύψους ΟΣ συντελεστής εύρους Αντικατάσταση U και V στις εξισώσεις ΟΣ Smith (1968): Λύσεις Ekman f(η) = -e -η (a 1 sin η + a 2 cos η) g(η)=1-e -η (a 1 cos η + a 2 sin η) Ολοκλήρωση στην κατακόρυφη διεύθυνση και συνυπολογισμός οριακ. συνθηκών Επίλυση συστήματος συνήθων διαφορικών εξισώσεων με αγνώστους E(R) και δ(r) Περιορισμοί: Στάσιμοι τροπικοί κυκλώνες a 1,a 2 = σταθ. Συνθήκες μη ολίσθησης στο στερεό όριο

Τροποποιημένο μοντέλο για κινούμενους ΤΚ Πεδίο ταχυτήτων (κινούμενο σύστ. συντεταγμένων): V(R,θ,Z)=Ω Z R,θ, δ(r,θ) U(R,θ,Z)=Ε(R,θ) Ψ Z R,θ, δ(r,θ) H W H (R,θ) =- 1 R (RU) R MS model + V θ dz συναρτήσεις Ω & Ψ : συναρτήσεις f & g: g Ψ(r,θ,η) = g(r,θ,η) V t cosθ+ f(r,θ,η) (V g -V t sinθ) -V t cosθ Ω(r,θ,η) = g(r,θ,η) (V g -V t sinθ)- f(r,θ,η) V t cosθ+v t sinθ f(r,θ,η) = -e -η [a 1 (R,θ) sin η + a 2 (R,θ) cos η] g(r,θ,η)=1-e -η [a 1 (R,θ) cos η + a 2 (R,θ) sin η] ταχύτητα κίνησης συρτικές τάσεις επίλυση γραμμικού συστήματος για a 1 και a 2 Επίλυση συστήματος ΔΕ μερικών παραγώγων με αγνώστους E(R,θ) και δ(r,θ)

Σύγκριση μοντέλων: στάσιμοι κυκλώνες (V max =5m/s, R max =4km, B=1.6, K=5m 2 /s, C D =.3) V (m/s) 6 5 4 3 2 1 Μέση εφαπτομενική ταχύτητα (έντός ύψους 1km) Kepert Shapiro MM5 MS ~ όμοια 5 1 15 2 25 3 R (km) U (m/s) 35 3 25 2 15 1 5 Μέση ακτινική ταχύτητα (έντός ύψους 1km) MM5 υψηλές τιμές MS Shapiro Kepert (χαμηλές τιμές) 5 1 15 2 25 3 R (km) W H (m/s) 3. 2.5 2. 1.5 1..5 Κατακόρυφη ταχύτητα σε υψόμετρο H=1km Shapiro (υψηλές τιμές) MS MM5 Kepert (χαμηλές τιμές) παρόμοια αποτελέσματα για κινούμενους τροπικούς κυκλώνες.... 5 1 15 2 25 3 R (km)

2. Βροχή από ακτινική σύγκλιση υδρατμών Παραδοχή: βροχή = ρυθμός απαγωγής υδρατμών από το άνω όριο του οριακού στρώματος 1. Ī W H μεγάλης κλίμακας κατακόρυφη ταχύτητα μέση βροχόπτωση σε υψόμετρο H σταθ.= περιεχόμενη υγρασία Έλεγχος με χρήση του μοντέλου MM5 MSR model υπολογισμός W H από μοντέλο MS normalized to max =1.8.6.4.2. -.2 -.4 κατακόρυφη ταχύτητα (H=3km) 1 2 3 R (km) βροχή

Βαθμονόμηση με χρήση δεδομένων PR PR/TRMM 3 15-15 B = 1 R -3-3 -15 15 3 5 4 3 2 7.5 Jeanne (24).4 (mm/h) Απόστασηαπότοκέντρο(km) 3 1 ε = 38 στιγμιότυπα 48483 σημεία κιν. μέσος (1) τυπ. απόκ. (1) I PR I MSR 5 4 3 2 1 ε-ratio υψηλή διασπορά 5 1 15 2 R/R max 2 σχεδόν 1 αμερόληπτη εκτίμηση 5 1 15 R/R max

3. Στοχαστικό μοντέλο διακυμάνσεων [I max (l) ω] 3 15 Jeanne (24) y=12km V t I max(l) = (μεγάλη κλίμακα) (μικρή κλίμακα) - I MSR (L) β γ max (l) -15 B L 4km B -3-3 -15 15 3 Απόστασηαπότοκέντρο(km) εκτίμηση μοντέλου MSR για τη μέση ένταση βροχής σε κλιμακα L τυχαία μεταβλητή για διακυμάνσεις μεγάλης κλίμακας συντελεστής μεγέθυνσης για το μέγιστο σε κλίμακα l 6 B-B l=5km I max (5km) 6 B-B l=25km I max (5km) mm/h 4 2 - I MSR (L) - I(L) 4 2 I max (25km) -2-1 1 2 L=4km -2-1 1 2 L=4km

Κατανομή μεταβλητών [β ω] και [γ max (l) ω] Κατανομή μεταβλητής [β ω].5.4.3.2.1 β = - I(L) - I MSR (L) εκτίμηση μοντέλου MSR lnβ τυποποίηση σε (,1 2 ) N(,1 2 ) μέση ένταση βροχής σε κλίμακα L β(y, Ī MSR ) ~ lognormal ιστόγραμμα Κατανομή μεταβλητής [γ max (l) ω].1 γ max (l) = παραμετροποίηση I max (l) - I(L) σε όρους Ī Ī(L) 1mm/h l=5km l=2km 2 4 6 5 4 3 2 1 empirical PDF Beta model empirical PDF Beta model μέγιστη τιμή της εντάσεως βροχής σε κλιμακα l.25.2.15.1.5 2 4 6 3 2 1 Ī(L) 1mm/h empirical PDF Beta model empirical PDF Beta model -4-2 2 4 z.5 1 1.5 2 γ max 1 2 γ max

4. Εφαρμογή στην Νέα Ορλεάνη ΜοντέλοΜοντέλο επαναφοράς ω = [V max, R max V t, y] και B = 1 V t ~ λ =.57γεγονότα/έτος y A 2km LN with m = 6m/s & σ = 2.5m/s (Vickery et al., 2, Chen et al.. 26) α ~ N[-5.4 o,(34.9 o ) 2 ] (IPET, 26) α TC z ~ U[-5km, 5km] z V t (ανεξ.) y = -z cos(α) [V max max ΔP] ~ (m/s) [R max max ΔP] ~ (km) ΔP (hpa) ~ P[V t ] P[y] lognormal with m = 4.8 ΔP.559, σ =.15 m (Willoughby and Rahn,, 24) lognormal with m = 3.962-.567.567ΔP, σ =.313 (Vickery et al., 2) shifted lognormal with m lnδp = 3.15, σ lnδp =.68, Shift par. = 18hPa (IPET, 26) P[V max,r max ] (ανεξ.) Joint density P[ω] P (παραδοχή ανεξ.)

Εφαρμογή στην Νέα Ορλεάνη: Όμβριες καμπύλες T (years) Όμβριες καμπύλες (IDFs): λ D (i) = λ P[I max (D) >i ω] P[ω]dω all ω IDFs: ένταση βροχής i ως συνάρτηση των D και T = 1/λ D (i) (years) 1 3 1 2 1 1 1 Singh and Zhang (27) Babak et al. (1991) TP-4 μοντέλο ΤΚ T = 1/λ D =24hr D = 24hr D = 6hr D = 1hr 6hr 1 1 1 2 i (mm/hr) ` i (mm/hr) 1 3 1 2 1 1 1 1hr 1 1 25 5 1 T = 5yr μοντέλο ΤΚ.32 1 1.55 1 1 1 D (hours) 1 1 D 24hr Για υψηλές τιμές των D και T οι ΤΚ είναι ο κύριος παράγοντας επικινδυνότητας. Για χαμηλές τιμές του D ισχύει το ρητό: convection is convection

Συμπεράσματα (1) Αναπτύξαμε ένα μοντέλο υπολογισμού μεγίστων εντάσεων βροχής απο τροπικούς κυκλώνες (ΤΚ) με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: Ρητή παραμετροποίηση των χαρακτηριστικών ω=[v max, R max,v t, y] y του ΤΚ Φυσικό μοντέλο (MSR) υπολογισμού του χωρικά και χρονικά μέσου πεδίου βροχής για ΤΚ με χαρακτηριστικά ω Στοχαστικό μοντέλο για τις διακυμάνσεις του πεδίου βροχής σε διαφορετικές κλίμακες Βαθμονόμηση και έλεγχος με χρήση δορυφορικών δεδομένων PR

Συμπεράσματα (2) Χρήσεις μοντέλου: Χαρακτηρισμός του μέσου πεδίου ανέμων: MS model Συνάρτηση κατανομής της μέγιστης εντάσεως βροχής για ΤΚ με παραμέτρους ω: MSR + στοχαστικό μοντέλο Υπολογισμός έντασης βροχής σχεδιασμού για διαφορετικούς συνδυασμούς (D,T) Αποτίμηση επικινδυνότητας ΤΚ σε σχέση με άλλους τύπους καταιγίδων Δυνατότητα συνδυασμού με μοντέλα εκτίμησης επικινδυνότητας από ανέμους, παλίρροια και κυματισμούς

Μελλοντικές κατευθύνσεις Ανάπτυξη παραμετρικών εκφράσεων για υπολογισμό του Ī MSR Επέκταση του μοντέλου πέραν της ακτογραμμής (τοπογραφία) Πρόγνωση μέγιστης βροχόπτωσης σε πραγματικό χρόνο για επικείμενους ΤΚ Εκτίμηση επικινδυνότητας ανέμων από τροπικούς κυκλώνες