A multi-factor systems and multi-fractal approaches in modelling the annual runoff (the Danube river)

Authors: Glushkov A.V., Serbov N.G., Balan A.K. , Lukash T.V.

Year: 2009

Issue: 07

Pages: 186-191

Abstract

It is carried out numerical modelling fluctuate temporal trends for annual runoff (r. Danube) within a new method of description for the hydrological systems. The latter is based on the combining multi-factor systems approach and multi-fractal formalism. It is discovered the phenomenon of genesis of the fractal dimensions.

Tags: annual runoff; multi-factor systems approach; multi-fractal

Bibliography

  1. Кучмент Л.С, Демидов В.Н, Мотовилов Ю.Г. Формирование речного стока. – М.: Наука, 1993.
  2. Islam M.N., Sivakumar B. Characterization and prediction of runoff dynamics: a nonlinear dynamical view// Adv.Water Res. – 2002. -V.25, № 2 – P.179-190.
  3. Grassberger P, Procaccia I. Measuring the strangeness of strange attractors // Physica D. – 1983. -Vol.9, №1-2. -P.189-208.
  4. Лобода Н.С. Формализм функций памяти и мультифрактальный подход в задачах моделирования годового стока рек и его изменений под влиянием факторов антропогенной деятельности// Метеорология, климатология и гидрология. – 2002. -№45. -С.140-146.
  5. Гопченко Е.Д., Романчук М.Е. Математическая модель для расчета характеристик экстремально высоких паводков и половодий на территории Придунайских озер// Метеорология, климатология и гидрология. – 2001. -№42. -С.39-50.
  6. Найпал С., Иваненко А.Г. Стохастическая модель гидрографа рек Суринама // Метеорология, климатология и гидрология. – 1993. -№29. -С.32-47.
  7. Maftuoglu R.F. New models for non-linear catchment’s analysis// Journal of Hydrology (Elsevier; The Netherlands).-1984.-Vol.73.-P.335-357.
  8. Maftuoglu R.F. Monthly runoff generation by non-linear models// Journal of Hydrology (Elsevier; The Netherlands). – 1991. -Vol.125. -P.277-291.
  9. Kothyari U.C., Arvanmuthan V., Singh V.P. Monthly runoff generation using the linear perturbation model// J.Hydrol. – 1993. -Vol.144. -P.371-379.
  10. Stewart M.D., Bates P.D., Anderson M.G., Price D.A., Burt T.P. Modelling floods in hydrologically complex lowland river reaches// Journal of Hydrology (Elsevier; The Netherlands). – 1999. -Vol.223. -P.85-106.
  11. Svoboda A., Pekarova P., Miklanek P. Flood hydrology of Danube between Devin and Nagymaros in Slovakia.- Nat. Rep.2000 of the UNESKO.-Project 4.1.-Intern.Water Systems. – 2000. -96P.
  12. Glushkov A.V., Loboda N.S., Khokhlov V.N. Neural Networks and Multi-Fractal Modelling the Frustrated Aquifer Systems. “Underground” Hydrology and Global Earth Angular Momentum Disbalance Resources // Water resources in Asia Pasific Region (Japan) . – 2003. -P.1355-1358.
  13. Loboda N.S., Glushkov A.V., Khokhlov V.N. Using meteorological data for reconstruction of the annual runoff series over an ungauged area: Empirical orthogonal functions approach to Moldova-Southwest Ukraine region//Atmospheric Research (Elsevier; The Netherlands). – 2005. -Vol.77. -P.100-113.
  14. Глушков А.В., Балан А.К. Многофакторный мультифрактальный подход в задачах моделирования стока и краткосрочном гидрологическом прогнозе ( на примере р. Дунай) // Метеорология, климатология, гидрология. – 2004. -№48. -С.392-396.
  15. Глушков А.В., Балан А.К. Застосування апарату вейвлент-перетворень та мультіфрактального підходу до вивчення стохастичних флуктуацій річкового стоку (на пр.р.Дунай) // Метеорология, климатология, гидрология. – 2005. -№49. -С.505-510.
  16. Глушков А.В., Балан А.К., Баланюк Е.П. Метод многофакторного системного и мультифрактального моделирования в задачах расчета экстремальных гидрологических явлений//Ecology of Siberia, the Far East and the Arctic. – 2003. -V.2. -P.113-118.
  17. Сербов Н.Г., Балан А.К., Соляникова Е.П. Многофакторный системный и мультифрактальный подходы в моделировании экстремально высоких паводков (на примере р. Дунай) и временных флуктуаций концентраций загрязняющих веществ в речной воде// Вестник ОГЭКУ .- 2008. -N6. -C.7-13.
  18. Glushkov A.V., Loboda N.S., Khokhlov V.N., Lovett L. Using non-decimated wavelet decomposition to analyse time variations of North Atlantic Oscillation, eddy kinetic energy, and Ukrainian precipitation // Journal of Hydrology (Elsevier; The Netherlands). – 2006. – Vol. 322. – No. 1-4. – P. 14-24.
  19. Глушков А.В., Хохлов В.Н., Сербов Н.Г., Балан А.К., Бунякова Ю.Я., Баланюк Е.П. Низкоразмерный хаос во временных рядах концентраций загрязняющих веществ в атмосфере и гидросфере// Вестник ОГЭКУ. – 2007. -N4. -C.337-348.
  20. Глушков А.В., Лобода H.C., Хохлов В.Н., Сербов Н.Г., Свинаренко А.А., Бунякова Ю.Г. Хаос во временных рядах концентраций загрязняющих веществ в атмосфере: краткосрочный прогноз// Вестник ОГЭКУ. – 2008. -N5. -C.225-235.
  21. Glushkov A.V., Khokhlov V.N., Loboda N.S., Serbov N.G., Zhurbenko K. Signatures of low-dimensional chaos in hourly water level measurements at coastal site of Mariupol, Ukraine// Stoch. Environment Res. Risk Assess. (Springer). – 2008. -Vol.22, N6. -P.777-788.
  22. Khokhlov V.N., Glushkov A.V., Loboda N.S., Bunyakova Yu.Y. Short-range forecast of atmospheric pollutants using non-linear prediction method//Atmospheric Environment (Elsevier; The Netherlands). – 2008. -Vol.42. -P.7284–7292.
  23. Glushkov A.V., Rusov V.D., Loboda N.S., Khokhlov V.N., Khetselius O.Yu., Svinarenko A.A., Prepelitsa G.P. On possible genesis of fractal dimensions in the turbulent pulsations of cosmic plasma- galactic-origin rays – turbulent pulsation in planetary atmosphere system//Advances in Space Research (Elsevier; The Netherlands). – 2008. -Vol.41 – P.1713-1726.
Download full text (PDF)