تخمینی از جریان های سطحی تنگه هرمز با استفاده از مدل GMDH

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری فیزیک دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر

2 دانشکده علوم دریایی و محیطی، دانشگاه مازندران، بابلسر

3 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه مازندران، بابلسر

4 استادیار ، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

چکیده

شناخت جریان های سطحی یکی از موضوعات اساسی در اقیانوس شناسی است. این جریان های بر اثر عوامل مختلفی از قبیل حضور باد غالب، چرخش زمین و تغییر در چگالی آب دریا به وجود می آیند. در این مطالعه به پیش بینی جریان های سطحی تنگه هرمز با استفاده از  مدل GMDH پرداخته شده است. جهت راه اندازی این مدل، داده های سری زمانی سرعت جریان سطحی این حوضه با گام میانگین زمانی 5 روزه بکار برده شده است. برای بررسی محدوده های سطحی موثر بر جریان های تنگه هرمز، حوزه خلیج فارس به 11 محدوده تقسیم شد. سپس با استفاده از تحلیل رگرسیونی و مدل  GMDH و 11 محدوده مشخص شده، سه ناحیه حواشی تنگه هرمز که بر  جریان های سطحی این تنگه  موثرتر هستند انتخاب گردید. در ادامه با استفاده از الگوی تبادل آب جونز و همکاران که در سال 2003  ارائه شده است، ترکیبات مختلفی از سه ناحیه مشخص شده استخراج و به عنوان ورودی مدل GMDH بکار برده شدند. نتایج نشان داد که ترکیب این سه ناحیه و استفاده از الگوی جریان های جونز سبب کاهش شاخص خطای پیش بینی نسبت به حالت قبل از ترکیب آنها می شود. در ادامه به علت حضور گردابه هایی پادساعتگرد در مقیاس حوضچه ای در ماهه های مارس تا جولای، کارایی مدل با حذف این ماه ها مورد بررسی قرار گرفته شد که دقت مدل با این روش کاهش یافت. در انتها با دسته بندی داده ها مشخص گردید که مدل GMDH دقت مناسبی در پیش بینی سرعت های بالا دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimation of surface currents in the Strait of Hormuz using the GMDH model

نویسندگان [English]

  • Homayoon Ahmadvand 1
  • Mohammad Akbarinasab 2
  • Iman Esmailli 3
  • Mohammad Ali Najarpour 4
1 Faculty of Marine Sciences and Oceanography, Khorramshahr university of Marine science and technology
2 Faculty of Marine Sciences, University of Mazandaran, Babolsar
3 Faculty of Electrical Engineering, Mazandaran University, Babolsar
4 Faculty of Marine Sciences and Oceanography, Khorramshahr university of Marine science and technology, Khorramshahr
چکیده [English]

Understanding surface currents is one of the fundamental topics in oceanography. These currents are caused by various factors such as the presence of prevailing wind, earth  rotation and changes in the density of seawater. In this study, the surface currents of the Strait of Hormuz have been predicted using the Group method of data handling (GMDH) model. To set up this model, the time series data of the surface flow velocity of this basin with an average time step of 5 days have been used. To investigate the surface areas affecting the currents of the Strait of Hormuz, the Persian Gulf basin was divided into 11 areas. Then, using regression analysis , GMDH model and 11 identified area, three marginal areas of the Strait of Hormuz that most affect the surface currents of this strait were selected. Then, using the water exchange model of Jones et al., Presented in 2003, different compounds were extracted from the three identified areas and used as input to the GMDH model. The results showed that the combination of these three zones and using of Jones flow pattern reduce the prediction error index compared to their pre-combined state. Then, due to the presence of anti-clockwise eddy on a basin scale in the months of March to July, the efficiency of the model was investigated by removing these months, which reduced the accuracy of the model with this method. Finally, by data classification, it was found that the GMDH model has good accuracy in predicting high speeds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Surface currents
  • Strait of Hormuz
  • GMDH model
  • Regression analysis
  • Johns schema