استفاده از تحلیل همبستگی متعارف در مقیاسکاهی بارش سامانههای پیشبینی فصلی و توسعه همادی چند مدلی در شرایط زمان واقعی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی منابع آب، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، ایران
2 دانشیار، گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران
3 دانشیار، گروه مهندسی منابع آب، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، ایران
4 مدیر مطالعات اقلیمی مؤسسه پژوهشی بینالمللی برای اقلیم و جامعه، مؤسسه زمین، دانشگاه کلمبیا، نیویورک، آمریکا
doi
10.22059/jesphys.2018.234664.1006904چکیده
هدف از این پژوهش، ارزیابی روش تحلیل همبستگی متعارف (CCA)در ارائه پیشبینیهای فصلی بهصورت مقیاسکاهیشده در یک دوره بلندمدت 30 ساله است. این بررسی در غرب کشور ایران و با استفاده از برونداد بارش سامانههای پیشبینی فصلی همادی آمریکای شمالی انجام شد. بدینمنظور، در ابتدا بارش شبکهبندی شده بر اساس اطلاعات سنجشازدور(PERSIANN-CDR)با دادههای ثبتشده از 23 ایستگاه همدیدی ارزیابی شد. ضریب همبستگی PERSIANN-CDRبا دادههای ایستگاهی همدیدی بین 7/0 و 95/0 محاسبه شده است. سپس اریب دادههای سنجشازدور بهنسبت دادههای ایستگاههای همدیدی تصحیح و در انتها هر دو مجموعه داده (سنجش از دور- ایستگاه) تلفیق شدند. از مجموعه داده تلفیقشده بهعنوان بارش مرجع در ارزیابی سامانههای پیشبینی فصلی با تفکیک مکانی 1 و 25/0 درجه (برونداد مستقیم و پس از کاربست CCA) استفاده شد. مدلهای پیشبینیفصلی بهصورت انفرادی و وزندهی شده (سامانههای همادی متشکل از 2 تا 8 مدل) مورد استفاده قرار گرفت. برای ارزیابی مهارت این مدلها، معیارهای ارزیابی شامل معیارهای پیوسته و طبقهبندیشده است که در دوره صحتسنجی محاسبه شده است. در این دوره، همبستگی اسپیرمن بهعنوان شاخص نیکویی برازش، بیشینه شده است. شاخصهای ارزیابی بهصورت برونداد مستقیم و تصحیح شدهمقایسه شدند. نتایج نشان میدهد که همه شاخصها پس از اعمال CCA بهبود مییابند. لذا روششناسی پیشنهادی در مقیاسکاهی و پسپردازش سامانههای پیشبینی فصلی در محدوده مورد مطالعه کارا است. همچنین، سامانه همادی سهمدلی متشکل از CCSM4، CMC2، CFSv2 دارای مهارت بیشتر در مقایسه با همادی هشتمدلی و سایر مدلهای انفرادی است. این سامانه که دارای همبستگی اسپیرمن بیش از 6/0 با دادههای مرجع میباشد، بهعنوان مدل برتر با بیشترین نیکویی برازش در محدوده مورد مطالعه است. در اکثر محدوده مورد مطالعه، GFDL-aer04و سامانههای همادی چند مدلی توانستهاند در 80 درصد از سالهایی که بارش زیرنرمال اتفاق افتاده، بارش زیرنرمال را بهدرستی پیشبینی نمایند. یافتههای این پژوهش، کاربست روششناسی پیشنهادی در پیشبینی خشکسالی هواشناسی بهصورت زمان واقعی در فصل اکتبر- دسامبر در محدوده غرب کشور ایران را آشکار میسازد.