پيش‌بيني جزر و مد با استفاده از آناليز سري‌هاي زماني مشاهدات بويه

مشاهدات جزرومدي كه از طريق ايستگاه‌هاي تايدگيج ساحلي به‌دست مي‌‌آيند از دقت بالايي برخوردار مي-باشند. اما نصب اين ايستگاه‌ها داراي محدوديت مكاني مي‌باشد. براي رفع اين نقيصه مي‌توان از مشاهدات ارتفاع سنجي ماهواره‌اي استفاده كرد. اما در مقابل مشاهدات ارتفاع سنجي ماهواره‌اي از نرخ نمونه برداري پاييني برخوردار مي‌باشند. با توجه به محدوديت نصب ايستگاه¬هاي تايدگيج و محدوديت فاصله نمونه‌برداري براي مشاهدات ارتفاع سنجي ماهواره‌اي، نيازمند مشاهدات و اطلاعاتي هستيم كه بتواند اين دو مشكل را مرتفع نمايد. مشاهدات بويه علاوه بر دقت مناسب و فاصله نمونه برداري بالا اين امكان را نيز فراهم مي‌آورند كه در بسياري از مناطق دور از ساحل اندازه‌گيري و ثبت مشاهدات سطح آب درياها را داشته باشيم .در اين تحقيق به تجزيه و تحليل مشاهدات بويه از طريق برآورد هارمونيك كمترين مربعات پرداخته شده است. به اين صورت كه با استفاده از اين روش امكان استخراج فركانس‌هاي مهم و معني دار موجود در اين داده‌ها ميسر شده است. اهميت اين فرايند در مدلسازي جزرومد و پيش‌بيني جزرومد مي‌باشد. اساس مدلسازي جزرومد و پيش‌بيني آن بر مبناي فركانسي است كه از خود مشاهدات استخراج شده است. در اين تحقيق از مشاهدات مربوط به سري‌هاي زماني 57 ايستگاه بويه در طول سال‌هاي 2005 تا 2017 استفاده شده است. ليستي از فركانس‌هاي مهم استخراجي ارائه شده است. در ادامه با استفاده از اين ليست فركانسي ارائه شده به مقايسه پيش‌بيني جزرومد حاصل از مشاهدات بويه با مشاهدات تايدگيج ساحلي پرداخته شد. پيش‌بيني جزر و مد به مدت يك ماه براي تمام ايستگاه‌ها با استفاده از، فركانس‌هاي مهم استخراجي حاصل از اين تحقيق انجام گرفت. ميانگين RMSE داده‌هاي پيش‌بيني شده در بين ايستگاه‌هاي بويه در حدود 6 سانتيمتر بوده است. در نهايت براي بررسي صحت داده‌هاي بويه، مقايسه‌اي بين اين داده‌ها با داده‌هاي تايدگيج انجام گرفت. كه نشان دهنده اختلافي در حدود 9 سانتيمتر در پيش‌بيني مشاهدات سطح آب بوده است..

Although tidal observations which are extracted from coastal tide gages, have higher accuracy due to their higher sampling rate, installing these types of gages can impose some spatial limitation since we cannot use every part of sea to install them. To solve this limitation, we can employ satellite altimetry observations. However, satellite altimetry observations have lower sampling rate. According to spatial limitation in installing tide gages and lower rate of satellite altimetry observations, we need observation as along with gathered information which can solve those two main margins. Buoy observations not only for its higher accuracy and sampling rate, but also because of its exclusive features can let us observe further coastal regions to record sea level observations. In this study, buoy observations are analyzed using Least Square Harmonic Estimation (LS-HE) method. According to this, important frequencies in those data can be extracted. This process is equally important in Tidal modeling as well as prediction. Tidal modeling and prediction are based on frequency which is derived from observations. In this contribution, time-series data of 57 buoy stations from 2005 to 2017 are processed and a list of important frequencies is prepared. In the following, the comparison between tidal prediction modeling extracted from buoy and tide gage observation was made by using this frequency list. Tide prediction of all the stations during a month was made according to important frequency list extracted in this study. The average RMSE for predicted data in buoy stations has been about 6 cm. Finally, to validate buoy’s data, comparison between buoy and tide gage data was made which represents about 9 cm difference in sea level prediction. Key