Χρήση Στοχαστικών Υποδειγμάτων στην Ωκεανογραφία

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η πρόγνωσης του Σημαντικού Ύψους Κύματος για τον κόλπο του Μεξικού, μέσω στοχαστικών διαδικασιών. Για τον σκοπό αυτόν χρησιμοποιήθηκαν μοντέλα παλινδρόμησης. Η πτυχιακή ουσιαστικά απαρτίζεται από δύο τμήματα. Στην παρούσα πτυχιακή εργασία, χρησιμοποιούνται δεδομένα τα οποία προέρχονται από τον National Data Buoy Center και από το Wave Information Studies, οργανισμούς των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής Τα δεδομένα αφορούν δύο σημεία του Κόλπου του Μεξικού, γνωστά ως σημεία 42019 και 42035. Η καταγραφή των τιμών πραγματοποιήθηκε κατά το διάστημα 1994-1998. Στο πρώτο τμήμα με χρήση πολλαπλής παλινδρόμησης, χρησιμοποιώντας ως ανεξάρτητες μεταβλητές το ύψος κύματος και την ένταση του ανέμου, αναπτύχθηκε και τελικά υιοθετήθηκε ένα υπόδειγμα έξη μεταβλητών για την περιγραφή και πρόγνωση του σημαντικού ύψους κύματος. Στο δεύτερο τμήμα της παρούσας πτυχιακής εργασίας, χρησιμοποιώντας εποχιακά γραμμικά μοντέλα διαφοροποιημένου μικτού αυτοπαλίνδρομου και κινητού μέσου, τα γνωστά SARIMA, αναλύονται οι χρονοσειρές και προσδιορίζονται οι περιοδικές συνιστώσες που τις χαρακτηρίζουν. Με αυτόν τον τρόπο υιοθετείται ένα υπόδειγμα για κάθε μία από τις υπό μελέτη χρονοσειρές, το οποίο στις περιπτώσεις που είναι δυνατόν χρησιμοποιείται για πρόγνωση. Η ανάλυση των χρονοσειρών μέσω αυτής της διαδικασίας, προσφέρει μία σε βάθος περιγραφή του κυματικού καθεστώτος στην κάθε περιοχή. Επιλέγοντας το καταλληλότερο υπόδειγμα επιτεύχθηκε αρκετά ικανοποιητική πρόγνωση τόσο για επιχειρησιακή χρήση, όσο και για μακροχρόνια για τον επιχειρησιακό σχεδιασμό διάφορων εφαρμογών.