解释者:悉尼风暴是“百年一遇”吗?

作者:狐晒

它被称为“世纪风暴”或“十年一遇”的事件,但是过去一周袭击新南威尔士的风暴经常发生的频率如何? 4月21日,新南威尔士猎人谷的极端降雨引发的洪水对桥梁和建筑物造成严重破坏,造成生命损失。我们想要了解预计这​​种规模的事件发生的频率。 Dungog镇 - 有三人死亡,房屋被冲走 - 记录下190毫米的降雨量,接近记录。附近的Tocal看到破纪录的242毫米,而悉尼记录了119毫米。我们已经对这些数据进行了分析 - 虽然对于受到最严重影响的城镇来说这是一个好消息,但这种降雨水平确实很少,悉尼可以预期类似的降雨量不是一个世纪,而是每三年一次。问题是:“我们怎样才能估计出观测到的稀有极端事件的频率,或者我们尚未见到的事件,例如500年一遇的事件?”为了解决这个问题,我们需要对数据建模并用它来推断我们的观察结果。当我们谈论山洪暴雨和极端降雨时,我们想要了解一天或几小时内的最高降雨量,而不是一个月或一年中较长时段的总降雨量。最佳长期降雨观测值适用于每日降雨量。 Dungog是气象局的一个与Tocal关系密切的观测站。当我们考虑每年在Dungog观察到最潮湿的一天时,一年中观察到的最潮湿的一天大约有66毫米的降雨。但在某些年份,最潮湿的一天有超过150毫米的降雨量,如下图所示。使用Dungog邮局从1898年到2015年每年记录的每日最大降雨量,我们可以拟合一个称为广义极值分布的统计模型,即上图中的黑线。从这个极端值模型,我们可以计算出每日极端降雨事件发生的频率。例如,在Dungog,预计平均每10年就会出现超过125毫米的日降雨量,平均每100年就会有200毫米以上的降水量。 4月21日Dungog的暴雨事件对应的降雨量为190毫米。这个数量比1946年记录的最高总数223.5毫米要轻。我们估计平均每75年就有一次等于或超过190毫米的极端降雨量,如下图所示。那么这是否意味着Dungog的居民不必担心在接下来的75年中发生这种规模的事件?没有。这种程度的事件可能连续两年甚至同一年发生,概​​率非常低。当我们说一个75年一遇的事件时,我们的意思是在给定年份内,这个大小的事件,每日降雨量等于或大于190毫米,预计概率为1/75。与近似观测数据的所有统计模型一样,估计存在不确定性。这种不确定性由上图中的虚线表示。我们可以从这个不确定的范围中看出,这种极端事件可能不会超出这种可能性的范围,因为这可能平均每33年作为一个下限发生一次(见图表中的红线)。这似乎是一个很大的不确定性范围,但鉴于我们从少量数据推断,这并不奇怪。对预测的回报水平有信心的是它们与附近站点(如Branxton)的模型预测相似。悉尼人可以期待很快观察到比4月21日的事件更多或更大的降雨事件。悉尼天文台山观测到的119毫米降雨量的估计回归期是它只是三年一遇的事件。悉尼居民需要注意的是一天内降雨量为274毫米或更多。这是百年一遇的活动!这个事件的有趣之处在于,悉尼一年中最潮湿的一天的降雨量通常高于沿海地区,而不是Dungog,但是4月21日的情况并非如此.Kate将会在作者问答在美国东部时间4月29日星期三上午10点到11点之间。在下面的评论部分发布您的问题。....

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