Nedbørssimulering

Nedbørssimulering er prosessen med å estimere eller fremstille geografisk spesifikke nedbørfelter over tid, slik at man kan analysere og forutsi vannbalanse og avrenning i naturlige og menneskeskapte systemer. Den brukes i hydrologi, flomvarsling, byvannforvaltning og klimaanalyse, og kan gjøres for sanntidsforutsettelse eller for analyser av historiske eller framtidige scenarier.

Tilnærminger inkluderer fysiske modeller og statistiske eller stokastiske modeller. Fysisk baserte modeller kobler nedbør til vannføring og avrenning ved hjelp av hydrologiske prinsipper, ofte i et distributed rammeverk. Eksempler inkluderer regionale hydrologiske modeller og urbane modeller som SWMM eller HBV. Statistiske eller stokastiske modeller fremstiller nedbør som tidsserier eller felter basert på historiske mønstre og prosesser. De kan brukes til å generere realistiske nedbørsekvenser eller downscale modeller av høyere oppløsning fra globale eller regionale værmeldinger.

Data og inndata består av regndata fra målestasjoner, radarbasert nedbørkartlegging, satellittbaserte estimater og kombinasjonsprodukter. Andre nødvendige data inkluderer topografi, arealbruk og jord- og avrenningsparametre. Noen tilnærminger bruker dataassimilasjon for å inkorporere ferske observasjoner i sanntid.

Utfordringer og vurdering: Usikkerhet i målinger, oppløsning og romlig heterogenitet i nedbøren, samt usikkerhet i modellparametre, påvirker påliteligheten. Validering gjennom baktesting og tverrsjekk med uavhengige data er viktig, spesielt for ekstremnedbør og flomscenarier. Dette feltet preges av betydelig usikkerhet knyttet til data og modellstrukturer, og derfor er det vanlig å bruke flere kilder og scenarier i vurderinger.