بررسی ماهیت آشوبناکی نوسانات روزانه تراز آب دریاچه ارومیه

نظریه آشوب به مطالعه پدیده‏ها و سیستم‏های دینامیکی غیر‏خطی و پیچیده‏ای می‏پردازد که رفتار آن‏ها در نگاه اول تصادفی به‏نظر می‏‏سد، اما در واقع همین سیستم‏ها تحت حاکمیت قوانین مشخصی می‏باشند و با نگاهی عمیق‏تر، نوعی دوره تناوب و نظم در آنها مشهود می گردد. حساسیت به شرایط اولیه، ناپایداری، غیرپریودیک، قطعی و غیر‏خطی بودن، خصوصیات یک سیستم آشوبناک را تعریف می‏کنند. در سیستم‏های هیدرولوژیکی آشوبناک نیز، می‏توان از تحلیل سری زمانی بلند مدت، سری زمانی کوتاه مدت را استخراج کرد و همچنین اطلاعات و روابط سیستم را بدون نیاز به یافتن قوانین یا روابط دینامیکی حاکم، کشف کرد. از آن‏جا که نوسانات تراز آب دریاچه‏ها ماهیتی دینامیکی و غیر‏خطی دارد، لذا نظریه آشوب می‏تواند نقش مهمی را در شناخت این پدیده ایفا نماید. با لحاظ اهمیت و موقعیت ملی - جهانی دریاچه ارومیه، هدف از این تحقیق، مطالعه نوسانات روزانه تراز آب دریاچه ارومیه در طول دوره آماری 44 ساله اخیر با استفاده از مفاهیم نظریه آشوب می‏باشد. اولین گام جهت مطالعه یک فرآیند با این نظریه، بررسی آشوبناکی آن است که روش بعد همبستگی از مرسوم ترین این روش‏ها است. بدین منظور پس از محاسبه زمان تأخیر و بازسازی فضای حالت، بعد محاط با استفاده از توابع خود همبستگی و الگوریتم نزدیکترین همسایگی کاذب تعیین شده و سپس شیب نمودار بعد همبستگی محاسبه گردیده است. مقدار عددی غیر ‏صحیح این شیب، مبین آشوب‏پذیری سیستم می‏باشد. نمای لیاپانوف و پهنای باند در توان طیفی فوریه نیز دیگر شاخص‏های بررسی ماهیت آشوبناکی هستند که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته‏اند و نتایج حاصله از آنها نیز حاکی از آشوبی بودن سیستم می‏باشد.