فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: بارش، به‌منزلۀ یکی از اصلی‏ترین مؤلفه‌های بیلان آب، نقش مهمی در توزیع مکانی و زمانی آب در دسترس دارد و مهم‌ترین عاملی است که در چرخۀ هیدرولوژی، دخالت مستقیم دارد. به‌دلیل فقدان داده‏های بارش به‌روز و طولانی‌مدت با صحت مناسب و تغییر‌پذیری زیاد این کمّیت در مکان و زمان، پایش آن در وسعت‏های زیاد، بسیار دشوار است. همچنین هزینه‏بر بودن ایجاد ایستگاه اندازه‏گیری بارش، کمبود ایستگاه، مستقر نبودن دستگاه‏های ثبت‏کننده در مناطق صعب‏العبور، برداشت‏های نقطه‏ای و تعمیم‌پذیر نبودن اندازه‏گیری‏ها در نواحی وسیع و نیز نبودِ توانایی مطلوب در ثبت بارندگی‏های رگباری و سنگین همرفتی، همواره پژوهشگران حوزه‏های جوّی و هیدرولوژی را در اندازه‏گیری بارش، با چالش مواجه کرده است؛ ازاین‏رو استفاده از محصولات ماهواره‏ای جایگزین مناسبی برای دستیابی به داده‏های بارش، به‌ویژه در مناطق فاقد آمار و مناطق با تراکم ایستگاه‌های زمینی پایین است. اما محصولات ماهواره‏ای نیز خطاهای متعددی دارند؛ به همین دلیل، ارزیابی و بررسی دقت این محصولات قبل‌از استفاده، ضروری است. بنابراین، در تحقیق حاضر، محصولات بارش سه ماهوارۀ CHIRPS، MERRA و TRMM در مقیاس ماهیانه، در سطح کشور ایران، ارزیابی شده است.مواد و روش‌ها: در این مطالعه، داده‏های 222 ایستگاه سینوپتیک کشور ایران، از ژانویۀ 2005 تا دسامبر 2019، در مقیاس زمانی ماهیانه از سازمان هواشناسی کل کشور دریافت شد. محصولات بارش ماهواره‏هایCHIRPS ، TRMM و MERRA نیز از سایت ناسا دانلود و پس‌از همسان‌سازی فرمت داده‏ها، به داده‏های عددی هم‏واحد تبدیل شدند. دراِدامه، داده‏های ماهواره‏ای و داده‏های ایستگاه‌های سینوپتیک زمینی به‌صورت یکپارچه درکنار هم قرار گرفتند و درنَهایت، داده‏های تخمینی و مشاهده‏ای اعتبارسنجی شدند تا میزان خطای پیش‌بینی ماهواره‏ها، با استفاده از شاخص‏های آماری شامل Bias، MAE، RMSE، R و R^2 به دست آید و موفقیت سنجنده‏ها، با استفاده از شاخص‏های مطابقت شامل POD، FAR و CSI، صحت‏سنجی و بررسی شود.نتایج و بحث: با توجه به نتایج، TRMM با 84/23 = RMSE و 69/0 = R^2، درمقایسه با ماهواره‏های دیگر، عملکرد خوبی داشته است. سایر شاخص‏ها نیز حاکی از برتری این ماهواره بر دیگر ماهواره‏هاست. ماهوارۀ MERRA، با 57/30 = RMSE و 56/0 =R^2، درمقایسه با TRMM عملکردی ضعیف و درقیاس با CHIRPS عملکردی بهتر داشته است و از این لحاظ، در رتبۀ دوم قرار دارد. ماهوارۀ CHRIPS نیز تقریباً در همۀ شاخص‏ها عملکردی ضعیف‌تر از دو ماهوارۀ دیگر نشان داده است. با توجه به این اطلاعات و مقدار Bias حاصل‌شده، هر سه ماهواره بارندگی را کمتر از مقدار واقعی برآورد کرده‏اند اما ماهوارۀ TRMM، درمقایسه با دو ماهوارۀ دیگر، کم‏برآوردتر بوده و در این شاخص نیز، برتر از دو ماهوارۀ دیگر عمل کرده است.نتیجه‌گیری: صحت‌سنجی تک‌تک ایستگاه‌ها نشان داد که داده‏های هر سه ماهواره، طبق شاخص POD، دامنۀ تغییرات اندک و نزدیک به صفر دارند و طبق شاخص‏های FAR و CSI، این اختلاف حدود 5/0 است؛ بیشترین آن به محصولات ماهوارۀ MERRA، با دامنۀ تغییرات 148/0، تعلق دارد که نشان می‏دهد طبق این شاخص‏ها، می‌توان به داده‏های این ماهواره‏ها تاحد بسیاری اعتماد داشت. نتایج FAR و CSI بیان می‌کند که هرچند محصولات MERRA در تمامی ایستگاه‌ها، با اختلاف بسیار جزئی، کمترین میزان خطا و اشتباه را در تشخیص روزهای غیربارانی و بارانی داشته‌اند، براساس نتایج این تحقیق می‏توان گفت که درمجموع، محصولات ماهوارۀ TRMM دارای صحت مناسب، تشخیص و مطابقت مطلوب در تمامی ارزیابی‌هاست.