Regionale verschillen in extreme neerslag. 18 februari 2010 Rudmer Jilderda, Adri Buishand, Janet Wijngaard

Transcriptie

1 Regionale verschillen in extreme neerslag 18 februari 2010 Rudmer Jilderda, Adri Buishand, Janet Wijngaard

2 Meetgegevens over neerslag Egmond, 14 augustus

3 Jaarnormalen van enkele stations jaargemiddelden gemiddelde gemiddelde Locatie dagen rd > 0,1 duur [uren] hoeveelheid [mm] intensiteit [mm/uur] daghoeveelheid [mm] De Kooy ,3 4,2 Eelde ,3 4,3 De Bilt ,3 4,5 Rotterdam ,3 4,9 Vlissingen ,3 4,3 Maastricht Airport ,2 4,3 3

4 Geschiedenis studies over extreme neerslag Neerslag en verdamping, 1980 Analyse van kwartiersommen van de neerslag H 2 O, 1991 Statistiek van extreme neerslag in Nederland STOWA rapport, 2004 Statistiek van extreme neerslag voor het stedelijk waterbeheer H 2 O, 2008 Regionale verschillen in extreme neerslag, WR

5 Eerder onderzoek naar plaatselijke verschillen Buishand (1984) Vaals versus gemiddelde van 15 andere stations Witter (1984) Dagwaarden > 15 mm en > 25 mm STOWA (2004) Extreme dagwaarden van 11 stations Hoes, e.a. (2005) Diermanse, e.a. (2005) Doorrekening van 7 uurreeksen voor waterstanden in zes watersystemen Extreme dagwaarden Delfland versus De Bilt Overeem, e.a. (2008) Uurreeksen ( 29 jaren) van 12 stations voor duren korter dan een dag 5

6 Gegevens en homogeniteit Tijdvak: Mookhoek / Strijen dagen 10 mm districtsgemiddelde verschil 6

7 GEV-verdeling locatieparameter (ξ) dispersiecoëfficiënt (γ) vormparameter (κ) κ = D met D als duur in dagen opmerkingen ξ ξ γ κ < 0 voor κ 0 voor D D 5 dagen > 5 dagen 7

8 Variatie van dispersiecoëfficiënt en locatieparameter 8

9 Relatie van dispersiecoëfficiënt en locatieparameter met jaarnormale neerslag bij een duur van 4 dagen 9

10 Technieken voor het toetsen van verschillen Neerslag verschilt van plaats tot plaats, maar vaak is een zekere samenhang in de gevallen hoeveelheden herkenbaar Deze samenhang beïnvloedt in hoge mate de uitkomsten van de toetsen op regionale verschillen Statistisch kan deze samenhang uitgedrukt worden in een correlatiecoëfficiënt en deze dient als functie van de afstand bepaald te worden Voor de berekening van de correlatiecoëfficiënt tussen stationsparen is gebruik gemaakt van een resampling -techniek (1000 bootstrap samples) ter verrijking van de beschikbare informatie Uit de algemene variantie en de correlatiecoëfficiënt als functie van de afstand wordt per te toetsen parameter de covariantiematrix samengesteld 10

11 Correlatie tussen geschatte waarden van dispersiecoëfficiënt en locatieparameter als functie van de afstand voor een duur van vier dagen 11

12 Statistische significatie: toetsingsgrootheid T 1 GEV parameter θ wordt weergegeven als: T 1 = c θ θ + ε θ c : een constante voor alle stations ε: een residu met covariantiematrix C θ c dient zodanig gekozen worden, dat: ε T = C 1 ε minimaal wordt T 1 bezit een chi-kwadraatverdeling met N 1 vrijheidsgraden (N is aantal stations) 12

13 Statistische significantie : toetsingsgrootheden T 2 en T 3 f ( ; β ) ε 2 ( x β ) = θ + ε c 3 θ = f x + f ; ( x; β ) ε T 1 T ε 2 = 2 C beschrijft θ als functie van jaargemiddelde neerslag of als een gebiedswaarde voor kust en binnenland 2 en 3 = T1 T2 β dusdanig kiezen, dat T 2 minimaal wordt T T 2 en T 3 bezitten een chi-kwadraatverdeling met resp. K 1 en N K vrijheidsgraden (K is aantal geschatte parameters en N is aantal stations) 13

14 Regionale verschillen dispersiecoëfficiënt Duur (dagen) T 1 kusteffect T 3 jaarsom ** ** Significant op het 1% niveau 14

15 Verschillen bij negen dagen 15

16 Regionale verschillen locatieparameter Duur T 1 T 3 T 2 T 2 (prop) ** 90.0 ** ** ** ** ** ** ** * ** * Significant op het 5% niveau, maar niet op het 1% niveau ** Significant op het 1% niveau ξ = rel wd ξd ξd D Verdeling afwijkingen bij 9 dagen 16

17 Regionalisatie van extreme waarden statistiek etmalen 0.93 De Bilt per jaar per jaar per jaar per jaar per 2 jaar per 5 jaar per 10 jaar per 20 jaar per 50 jaar per 100 jaar etmalen per jaar per jaar per jaar per jaar per 2 jaar per 5 jaar per 10 jaar per 20 jaar per 50 jaar per 100 jaar

18 Regionalisatie bij duren korter dan een dag 18

19 Voor verdere details 19