Modelowane obszary z zaznaczonymi stacjami obserwacyjnymi

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Modelowane obszary z zaznaczonymi stacjami obserwacyjnymi"

Juliusz Markiewicz
4 lat temu
Przeglądów:

1 Institute of Oceanogph Gdańsk Universit Jan Jędrasik Walidacja elu hdrodnamicznego

2 elowane obszar z zaznaczonmi stacjami obserwacjnmi Zatoka Gdañska W³ad P1 Gd_N ZN4 18 P116 Hel P1 P4 P1 NP ZN Œwib K Ba³t Ba³tjsk Ba³tk po³udniow P P39 M3 P16 B1 Œwin Ko³ Ust P14 P P63 ZR4 P Zalew Wiœlan tacja pomiaru temperatur wod tacja pomiaru temperatur i zasolenia tacja pomiaru wahañ poziomu morza

3 Miar statstczne zastosowane do werfikacji elu Wielkości porównwane: wartości elowane (MOD) i obserwowane (OB) Różnice pomiędz nimi = określono jako błąd elu Różnice pomiędz średnimi Q m = = przjęto za obciążenie bezwzględne elu Uśrednion kwadrat tej różnic oznacza średni błąd kwadratow E ( ) rs = ( ) = Iloczn standarzowanch wielkości (OBL) N wraża współcznnik korelacji ( ) ( ) r = = i (OB) cov(, ) = ( ) = N

4 Średni błąd kwadratow wraża ( ) ) var( m rs Q E + = = po rozwinięciu o ) ( ) ( ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) var( r N N N N + = Σ Σ + Σ = = Σ = o dodaniu i odjęciu r oraz uporządkowaniu wraża związek ze współcznnikiem korelacji w postaci + + = ) (1 m rs Q r r E Drugi człon w nawiasie oznaczm = r C jako obciążenie warunkowe równania opisujące współzależność międz błędem elu i jego smulacją Trzeci człon równania wraża obciążenie bezwarunkowe m Q B = zdefiniowane jako stosunek obciążenia bezwzględnego do odchlenia standardowego obserwacji

5 Wrażenie E rs podzielone przez z oznaczeniem 1 E rs = E oznacza współcznnik determinacji lub efektwności E = r C nazwan współcznnikiem Nasha i uttcliff a (Węglarczk, 1998) Jeżeli nie ma żadnch obciążeń, to jest on równ kwadratowi współcznnika korelacji. Obciążenia wników elu obniżają wartości współcznnika efektwności, któr wskazuje realnie na charakter smulacji. B E Relacja współcznnika korelacji z całkowitm błędem kwadratowm E = rs rc prowadzi do współzależności tzw. specjalnego współcznnika korelacji Erc R s względem E rc w postaci Rs = 1 + Współcznnik ten jest równ jedności gd średni błąd kwadratow jest równ zero, a jego wartość maleje ze wzrostem E. rc Błąd procentow smulacji elu δ = % Klas dokładności smulacji dla przedziałów procentowch błędu według Maera (1979): bardzo dobra δ < %, dobra % < δ < %, dostateczna % < δ < 3% nie do przjκcia δ > 3%. min

6 - - Depth [m] Depth [m] a) observed - b) observed 3 4 Distance [km] Distance [km] Depth [m] Depth [m] a) elled - b) elled erwowane i elowane rozkład tlenu rozpuszczonego O-O w przekroju od ujścia Wisł do stacji P1 poprzez P1 i P116 a) 4 marca 199 b) 8 sierpnia 199

7 Temperatura [ C] 1 a) Hel r =.98 Temperatura [ C] 1 b) Świbno r = [dni] [dni] Temperature [ C] 1 c) Bałtjsk r = [dni] Przebieg temperatur wod powierzchniowej obserwowanej i elowanej na stacjach brzegowch w a) Helu i b) Świbnie, w 199 oraz w Bałtjsku w roku 1994

8 Temperatura [ C] 3 1 P_1 r =.98 Temperatura [ C] 3 1 P_ r =.97 Temperatura [ C] 3 1 P_3 r = Temperatura [ C] 3 1 P_4 r =.97 Temperatura [ C] 3 1 P_ r =.9 Temperatura [ C] 3 1 P_6 r = Temperatura [ C] 3 1 P_7 r =.9 Temperatura [ C] 3 1 P_8 r =.96 Temperatura [ C] 3 1 P_9 r = Przebieg obserwowanej (OB) i elowanej (MOD) temperatur wod powierzchniowej w punktach 1- Zalewu Wiślanego za okres

9 Tw [ C] 1 [psu] 1 - obs] -1 P_ obs -1 P_ Tw [ C] 1 - [psu] 1 - obs] -1 P_ obs] -1 P_ Tw [ C] 1 [psu] obs] P_ obs] P_

10 Temperatura wod [ C] Temperatura wod [ C] obs Punkt P obs Punkt P Temperatura wod [ C] obs Punkt P Temperatura wod [ C] obs Punkt ZN Temperatura wod [ C] Temperatura wod [ C] obs Punkt P obs Punkt ZN elowane i obserwowane pionowe rozkład temperatur wod w wbranch punktach Zatoki Gdańskiej: P1, P1, ZN4 w sezonie letnim 199_96

11 Zasolenie wod [psu] obs - Punkt P Zasolenie wod [psu] obs - Punkt P Zasolenie wod [psu] obse -1 - Punkt P Zasolenie wod [ C] obs Punkt ZN Zasolenie wod [psu] obs -1 Punkt P Zasolenie wod [ C] obs Punkt ZN elowane i obserwowane pionowe rozkład zasolenia w wbranch punktach Zatoki Gdańskiej: P1, P1, ZN4 w sezonach jesiennch 199_96

12 Tabela 1. Współcznniki korelacji i odchlenia standardowe dla temperatur wod i zasolenia w punktach obserwacjnch Zatoki Gdańskiej w okresie tacja T w Liczba R D R D obserwacji P P P P ZN ZN NP K R P Tabela. Współcznniki korelacji i odchlenia standardowe dla temperatur wod i zasolenia na stacjach obserwacjnch Basenu Gdańskiego w okresie tacja R D R D obserwacji T w Liczba P P P

13 Tw [ o C] z=m MOD OB r =.97 D = 1.43 Tw [ o C] 4. MOD z=3m OB r =.9 D =.43 Tw [ o C] 4. MOD z=6m OB r =.9 D = Tw [ o C] 4. z=m 16. MOD 8.. OB r = -. D = Przebieg powierzchniowej zmienności obserwowanch i elowanch temperatur wod T w na Głębi Gdańskiej, stacja P1 z = m z = 3 m z = 6 m z = m w okresie 1994

14 Zasolenie [psu] 9 _MOD P1 z=m _OB 7 Zasolenie [psu] 9 _MOD P14 z=m _OB 7 Zasolenie [psu] 9 P z=m _MOD _OB Przebieg powierzchniowej zmienności obserwowanch (OB) i elowanch (MOD) wartości zasolenia na Głębi Gdańskiej stacja P1, Basenie Gdańskim stacja P14, Basenie Bornholmskim stacja P, w okresie 1994

15 Tabela 4 Ocena smulacji poziomu morza wg klasfikacji Maera (1979) 7 Klasa G9 H9 W9 Ś9 K9 U9 Ś W G o MOD [ C] 6 Świ R=.81 D=6.1 N= OB [ o C] MOD [cm] 6 Tabela Parametr statstczne smulacji wahań poziomu morza na stacjach brzegowch w roku 199 i * 7 Wła R=.8 D=3.9 N= OB [cm] Gda R=.84 D=4.6 N= G199 H199 W199 Ś199 K199 U199 Ś W G R Qm Ers Rs Erc B E C 7 o MOD [ C] 6 Parametr 47 OB [ o C] 7 6 * Liter w pierwszm wierszu tabeli odpowiadają nazwie stacji, dwie cfr określają rok gdzie: R, współcznnik korelacji; δ, średnie absolutne odchlenie; Qm, obciążenie elu; Ers, średni błąd kwadratow; Rs, specjaln współcznnik korelacji; Erc, całkowit błąd kwadratow; C, obciążenie warunkowe; B, obciążenie bezwarunkowe; E, efektwność elu.

16 Poziom morza [cm] Świ r=.7 D=1.6 Poziom morza [cm] Koł r =.7 D= Poziom morza [cm] Ust r =.68 D=1.9 Poziom morza [cm] Wła r =.76 D=19.8 Poziom morza [cm] Poziom morza [cm] [dni] Hel r =.7 D=13. Bałt r =.83 D= Poziom morza [cm] Gda r =.71 D=13.9 Przebieg wahań poziomu morza obserwowanego (OB) i elowanego (MOD) na polskich stacjach brzegowch w 199r oraz w Bałtjsku 1994r

17 1 3 3 Poziom morza [cm] Świ r=.81 D=6.1 4 Poziom morza [cm] Wła r =.8 D=3.9 4 Poziom morza [cm] [dni] Gda r =.84 D=4.6 Przebieg w ahań poziom u m orza obserw ow anego (OB) i m odelow anego (MOD) na stacjach brzegow ch w r

. a). b) sze r.ge ogr.n. 4. s ze r.ge ogr.n. 4. 17. 18. 18. 19. 19... 1. d³ug.geogr.

18 . a). b) sze r.ge ogr.n. 4. s ze r.ge ogr.n d³ug.geogr.e d³ug.geogr.e Pola temperatur wod powierzchniowej z 9 sierpnia 1996 a) obserwowane b) elowane

. a). b) szer.geogr.n. 4. s ze r.ge ogr.n. 4. 17. 18. 18. 19. 19... 1. d³ug.geogr.e 17. 18. 18. 19. 19... 1. d³ug.geogr.e 4 6 8 1 14 16 18 4 Pola temperatur wod powierzchniowej z 3 września 1996 a) obserwowane b) elowane Tabela.

19 . a). b) szer.geogr.n. 4. s ze r.ge ogr.n d³ug.geogr.e d³ug.geogr.e Pola temperatur wod powierzchniowej z 3 września 1996 a) obserwowane b) elowane Tabela. Korelacja pól temperatur obserwowanej na zdjęciach satelitarnch i elowanch Termin R

20 ZANIŻONE ZAWYŻONE Ś K U W H G 199 ZANIŻONE ZAWYŻONE T w B39 P P14 P63 R4 P1 P1 P116 P4 P1 NP ZN K Obciążenia bezwzględne smulacji wahań poziomu morza w roku 199 i oraz temperatur wod i zasolenia za okres Parametr Q m C B E rs E rc r r E R s T

21 a) 1.1 Współcznnik korelacji [Rs] 1. Bardzo dobr Bardzo dobr K_9 W_9 W_ Gd_9 U_9 Gd_ Ś_9 Ś_ Ś K U W Gd Całkowit błąd kwadratow [Erc] b) Współcznnik korelacji [Rs] Temperatura wod Bardzo dobr Dobr Bardzo dobr Dobr B39 P P14 P63 R4 P1 P1 P116 P4 P1 NP ZN k c) Współcznnik korelacji [Rs] Zasolenie Bardzo dobr Dobr Bardzo dobr Dobr B39 P P14 P63 R4 P1 P1 P116 P4 P1 NP ZN k Całkowit błąd kwadratow [Erc] Całkowit błąd kwadratow [Erc] pecjaln współcznnik korelacji w funkcji całkowitego błędu kwadratowego a) dla poziomów morza b) temperatur wod c) zasolenia

22 werfikowan według: Podsumowanie: el hdrodnamiczn wahań poziomu morza, rozkładów temperatur wod i jej zasolenia oraz obrazów satelitarnch temperatur uzskał wsokie ocen statstczne potwierdzające zgodność wartości elowanch i obserwowanch we wszstkich akwenach dla 6 letniego okresu porównań. el hd wskazał rejon wstępowania, wielkość i kształt upwellingów na powierzchni morza potwierdzonch zdjęciami satelitarnmi. el odwzorowwał także strukturę kolumn wod. Bezpośrednie rejs obserwacjne wskazał na potrzebę zwiększenia rozdzielczości siatek numercznch dla akwenów wstępowania upwellingów. Obecna rozdzielczość z oczkiem 1mM pozwala na ocenę zgrubną. el hd zaniżał wartości temperatur wod, zawżał zasolenie, a także w niektórch okresach wahania poziomu morza

Podobne dokumenty

Modelowane obszary z zaznaczonymi stacjami obserwacyjnymi

Modelowane obszary z zaznaczonymi stacjami obserwacyjnymi Instytut Oceanografii Uniwersytetu Gdańskiego Jan Jędrasik Walidacja elu hydrodynamicznego i elu ProDeMo elowane zary z zaznaczonymi stacjami erwacyjnymi Zatoka Gdañska W³ad P1 Gd_N ZN4 18 P116 Hel P11