Kaikki aineistot
Lisää
Korkean spatiaaliresoluution sadantahavainnot ovat tärkeitä lähtötietoja erilaisissa vesivarojen hallinnoimiseen liittyvissä tehtävissä erityisesti kaupunkiympäristöissä. Hiljattain stokastisia. sateen skaalautumisteoriaan pohjautuvia sadantamalleja on käytetty tällaisten aineistojen luomiseen keinotekoisesti. Aiemmin malleja on kalibroitu tiheiden sadepistemittausten ja sadetutkakuvien avulla. Nyt tutkittiin onnistuuko sadantamallin parametrien estimointi käyttäen julkista. laajat alueet kattavaa, mutta karkearesoluutioista satelliittihavaintoaineistoa. Parametrien identifioinnissa hyödynnettiin TRMM-satelliittiohjelman (Tropical Rainfall Measuring Mission) sadehavaintoja. Kohdealueeksi valitussa Omanissa on aiemmin tutkittu havaintoverkon kehittämisen merkitystä tulvasuojelulle ja nostettu esiin kaukokartoitetun havaintoaineiston tärkeys. Spatiaalisen 'multiplicative cascade' -mallin parametreja estimoitiin TRMM havainnoista. Malli pohjautuu multiaffiinien satunnaiskenttien teoriaan. Sadekentän tärkeimmät ominaisuudet voidaan kuvata käyttäen sadekentän tehospektrin eksponenttia ß, skaalautumisetäisyyttä ja yleistettyä rakennefunktiota, joka mittaa spatiaalista korrelaatiota. Mallissa on kolme parametria, joista ensimmäinen, R<sub>0</sub>. on keskimääräinen aluesadanta. Toinen parametri on skaalautumisparametri sigma<sub>0</sub>, joka voidaan estimoida epäsuorasti sigma<sub>N</sub> avulla etsimällä sateen intensiteettiarvojen tiheysfunktio ja sovittamalla se log-normaaliin jakaumaan. Kolmas parametri on skaalautumiseksponentti H<sub>s</sub>. joka arvioidaan yleistetyn rakennefunktion eksponenttien kulmakertoimesta lähellä origoa. Tehospektrianalyysin tulos osoitti. että TRMM havaintoja voidaan käsitellä multiaffiinina, jolloin myös yleistetyn rakennefunktion käyttö on perusteltua. Skaalautumisen arvioitiin ulottuvan 25 km asti. Malliparametreille (R<sub>0</sub>, sigma<sub>N</sub>, H<sub>s</sub>) saadut arvot ovat yhteneviä aikaisempien tutkimusten kanssa, joten on perusteltua päätellä, että TRMM satelliittihavaintoja voidaan käyttää stokastisen sadantamallin parametrien estimointiin. TRMM havainnoista identifioitiin vain spatiaaliparametrejä, sillä temporaalinen resoluutio ei ollut riittävä. Sateen spatiaali-temporaalirakenteen mallintaminen vaatisi lisäksi erillisen temporaalimallin, kuten 'broken line' -mallin. Sen parametrien estimoinnissa voitaisiin hyödyntää jotain toista julkista satelliittihavaintoarkistoa, kuten esimerkiksi EUMETSATia (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites). Tehdyn tutkimuksen pohjalta pääteltiin, että sateen mallintamiseen ei ole yhtenäistä lähestymistapaa. Tässä esitetty malli kelpaa vain sellaisten sadekenttien mallintamiseen. joiden tehospektri on tietyntyyppinen - yleensä konvektiivisessa sateessa esiintyvä. Sadantaa olisi kuitenkin mahdollista simuloida missä tahansa TRMM satelliitin kantaman alueella.