تعیین پارامترهای دینامیکی تندباد و موج شاخص با استفاده از نظریه آشوب، مورد مطالعاتی بندر عسلویه

شبیه‌سازی و پیش‌بینی داده­های آماری اقلیم دریایی نظیر باد و موج از حائز اهمیت‌ترین نیازهای اطلاعاتی مرتبط با محیط دریا می­باشد. در همین راستا مدل­ها و روش­های متعددی برای مدل­سازی پارامترهای باد و امواج ابداع شده که از آن جمله می­توان به مدل­های طیفی، عددی و روش­های تجربی اشاره نمود. یکی از روش­های مطرح در این زمینه را می‌توان نظریه دینامیک غیر خطی آشوبی معرفی نمود. نظریه آشوب این فرضیه را مطرح می‌کند که بسیاری از سیستم­های با رفتار به ظاهر تصادفی و نامنظم، به طور کامل از یک رابطه غیرخطی تبعیت کرده و در نتیجه قابل شبیه‌سازی و پیش­بینی هستند، و یا به عبارت دیگر آشوبناک هستند. در مقاله حاضر به منظور تعیین پارامترهای دینامیکی سرعت تندباد و ارتفاع موج شاخص از داده‌های روزانه حاصل از بویه موج‌نگار بندر عسلویه در سالهای 1386 و 1387 استفاده شده است. بررسی دینامیکی غیرخطی با استفاده از بازسازی فضای فاز، محاسبه زمان تاخیر، بعد محاط، بعد همبستگی و بزرگترین نمای لیوپونوف صورت پذیرفت. نتایج به دست آمده حاکی از میزان آشوبناکی موج شاخص با بعد همبستگی 7/6 و تصادفی بودن رفتار تندباد می‌باشد.  

Determining of Dynamic Parameters of Strong Breeze and Significant Wave Using Chaos TheoryCase Study: Asaluyeh Port

Simulating and predicting of marine statistical data such as wind and wave are of the most needed information of sea and ocean. In this regard, several methods and models have been created for simulating wind and wave including spectral and numerical models, semi experimental and experimental methods. One of the proposed methods in this area is the nonlinear dynamics and chaos theory. In the dynamic systems literature, the term chaos is used to refer to situations where complex and random looking behaviors arise from simple nonlinear deterministic systems which can be predictable. In this paper in order to define the dynamic parameters of strong breeze speed and significant wave height, daily data form the buoy in Asaluyeh Port during 2007 2008 were utilized. Nonlinear dynamics were carried out by phase space reconstruction and calculating the delay time, embedding dimension, correlation dimension and maximum Lyapunov exponent. Results indicate the chaotic behavior of significant wave height (with a correlation dimension of 6.7) and stochastic behavior of strong breeze.