Återkomstintervall

Återkomstintervall är ett begrepp inom sannolikhetslära och riskanalys som beskriver hur ofta extrema händelser av en given storlek förväntas inträffa i en stokastisk process. Det används ofta inom hydrologi, meteorologi, klimatvetenskap och civilingenjörsdesign för att sammanfatta risken för händelser som översvämningar, torkar eller hög vindstyrka. För en händelse av minst en viss magnitud anges återkomstintervallet som det genomsnittliga antalet år mellan sådana händelser.

Matematiskt sett kopplas återkomstintervallet till sannolikheten att en händelse inträffar i ett givet år. Om sannolikheten är p så är återkomstintervallet T lika med 1/p. I många tillämpningar antas årens händelser vara oberoende eller följa en Poissonprocess, vilket leder till att väntetiderna mellan händelserna har en exponentialfördelning med medellängd som motsvarar T. Vid användning av årliga MAXIMA modelleras ofta p(x) = P(X > x) för en viss gräns, och återkomstintervallet blir då T(x) = 1/p(x).

Praktisk tolkning: en 100-årshändelse betyder inte att den inträffar exakt varje hundrade år, utan att den i genomsnitt förväntas inträffa en gång per hundra år om processen är stationär. I verkligheten kan händelser klustra sig eller uppträda i långa perioder utan händelser, särskilt när klimatförhållanden förändras.

Begränsningar och användning: begreppet förlitar sig på antaganden om stationaritet och oberoende mellan år. I icke-stationära eller klimatpåverkade miljöer krävs ofta justeringar eller användning av icke-stationära modeller. Återkomstintervall används vid konstruktion av infrastruktur, vattenförsvar, riskbedömningar och försäkringsanalyser.