رویکرد نظریه آشوب در تحلیل سری زمانی دبی رودخانه (مطالعه موردی: رودخانه کشکان)

در سال های اخیر نظریه آشوب راهی را پیش پای پژوهش گران قرار داده که برخی از رفتار های در ظاهر تصادفی را ناشی از یک تعیین پذیری ساده می داند و این تعیین پذیری ساده می تواند در فضای فاز بهینه، آشکار شود. بر این اساس، سری زمانی دبی روزانه رودخانه کشکان تحلیل آشوبناکی شده است. در این پژوهش، روش جدیدی برای تخمین زمان تاخیر بهینه در بازسازی فضای فاز بر مبنای روش میانگین اطلاعات متقابل پیشنهاد شده است. بر این اساس، به جای در نظر گرفتن اولین کمینه موضعی تابع اطلاعات متقابل، زمان وقوع کمترین مقدار تابع اطلاعات متقابل، به عنوان زمان تاخیر بهینه انتخاب می شود. این روش، در مورد سری زمانی دبی روزانه رودخانه کشکان به کار گرفته شده و کارایی آن در تخمین بعد فراکتالی سیستم حاکم بر جریان رودخانه کشکان، بیشتر ارزیابی شده است. روش های نزدیک ترین همسایگان کاذب و بعد همبستگی برای بررسی جاذب فراکتالی استفاده شده اند که علاوه بر نشان دادن وجود جاذب فراکتالی، برتری روش جدید بازسازی فضای فاز را نتیجه گرفته اند. همچنین، حساسیت به شرایط اولیه، به عنوان ویژگی دیگر سیستم های آشوبناک، با روش های توان لیاپانوف و بی نظمی کلموگروف در این سری زمانی بررسی شده است. در مجموع، نتایج نشان از وجود آشوب در این سری زمانی و تناسب مدل های مبتنی بر نظریه آشوب با سیستم حاکم بر جریان رودخانه کشکان است.

Keywords:

حساسیت , نظریه آشوب , فضای فاز , رودخانه کشکان , بعد فراکتالی