Modelagem bayesiana da precipitação máxima de Petrópolis (RJ) e Poços de Caldas (MG)

IF 0.4 4区 环境科学与生态学 Q4 WATER RESOURCES
Sandra Regina Vaz da Silva, Thales Rangel Ferreira, Fabricio Goecking Avelar, Gilberto Rodrigues Liska, J. Muniz, Luiz Alberto Beijo
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Abstract

Resumo As cidades de Petrópolis (RJ) e Poços de Caldas (MG) estão situadas em regiões serranas de seus respectivos estados e sofrem frequentemente com estragos provocados por fortes chuvas. Analisar e prever a ocorrência de precipitações máximas nessas localidades são fundamentais para o planejamento de atividades vulneráveis à sua ocorrência. A modelagem dessa variável é feita geralmente com distribuição generalizada de valores extremos (GEV), e a metodologia bayesiana tem apresentado bons resultados na estimação de seus parâmetros. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivos ajustar a distribuição GEV às séries históricas de precipitação máxima de Petrópolis e Poços de Caldas e avaliar diferentes estruturas de distribuições a priori, informativas e não informativas, na predição da precipitação máxima esperada para diferentes tempos de retorno. Foram analisados o número de acertos e a precisão a fim de avaliar as previsões obtidas com as informações advindas das precipitações máximas de diferentes localidades para eliciação da distribuição a priori. A obtenção das distribuições marginais a posteriori foi realizada usando-se o método Monte Carlo via cadeias de Markov. A utilização da distribuição a priori informativa fundamentada nos dados de Poços de Caldas foi mais precisa e teve maior número de acertos para predizer as precipitações máximas para Petrópolis, enquanto para Poços de Caldas foi a priori informativa com base nas informações de São João da Boa Vista (SP). Para ambas as localidades, espera-se que, em um tempo médio de cinco anos, ocorra pelo menos um dia com precipitação máxima igual ou superior a 100 mm.
petropolis (RJ)和pocos de Caldas (MG)最大降水贝叶斯模型
petropolis (RJ)和pocos de Caldas (MG)城市位于各自州的山区,经常遭受暴雨造成的破坏。分析和预测这些地区最大降水的发生,对于规划易受其发生影响的活动至关重要。该变量的建模通常采用广义极值分布(GEV),贝叶斯方法在其参数估计方面取得了良好的结果。因此,本研究旨在调整petropolis和pocos de Caldas最大降水历史序列的GEV分布,并评估不同的先验分布结构,包括信息和非信息,以预测不同回归时间的最大预期降水。分析了命中次数和准确性,以评估从不同地点的最大降雨量获得的预测,以激发先验分布。采用马尔可夫链蒙特卡罗方法获得边际后验分布。使用基于pocos de Caldas数据的先验信息分布预测petropolis的最大降雨量更准确,有更多的成功,而pocos de Caldas的先验信息分布基于sao joao da Boa Vista (SP)的信息。对于这两个地区,预计在平均5年的时间里,至少有一天最大降雨量等于或大于100毫米。
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