ارزیابی عملکرد دادههای بازتحلیل ERA5 در تخمین بارش ایران و واکاوی فضایی رژیم بارشی کشور
نویسندگان
1 گروه جغرافیایی طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 گروه جغرافیایی طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 گروه جغرافیایی طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
10.48308/esrj.2024.104225چکیده
مقدمهبارش از مهمترین عناصر اقلیمی محسوب میشود که در تعیین نقش و پراکندگی دیگر متغیرهای اقلیمی میتواند مؤثر باشد. این متغیر ناپایستهترین متغیر اقلیمی در مقیاس زمانی و مکانی است. انجمن هواشناسی آمریکا خصایص توزیع فصلی بارش در یک مکان خاص را رژیم بارش تعریف میکند. هدف این مطالعه ارزیابی دادههای بارش ماهانه پایگاه داده ERA5نسبت به بارش اندازهگیری شده در ایستگاههای همدید کشور است. سپس توزیع فضایی رژیم بارش و آمارههای ضریب تغییرات و چولگی آن به منظور شناسایی رفتار بارش ایران در مقیاس زمانی سالانه، فصلی و نیز ماهانه مورد واکاوی قرار میگیرد. مواد و روشهادر پژوهش حاضر از داده بارش شبکهای پایگاه داده ERA5 با قدرت تفکیک 25/0×25/0 در سالهای 2021-1979 برای پهنه ایران استفاده شده است. برای ارزیابی دقت دادههای بازتحلیل بارش ماهانه ERA5 نسبت به دادههای بارش اندازهگیری شده در ایستگاههای همدید کشور، 4 آماره شاخص ضریب همبستگی (Correlation Coefficient)، ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، شاخص توافق ویلموت و شاخص اریبی استاندارد شده (Standard BIAS) به کارگرفته شد.نتایج و بحثضریب همبستگی نشان داد که استفاده از بارش برآوردی این پایگاه در ماههای بارشی قابلیت اعتماد بالایی دارد. شاخص ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) نیز کمترین میزان(توافق عالی بین دادهها) را داشته است. همچنین شاخص توافق ویلموت در ماههای اکتبر تا آوریل کارایی بالای این پایگاه را در برآورد بارش ماهانه اغلب ایستگاههای همدید مورد بررسی نشان میدهد. بررسی شاخص اریبی استاندارد نشان داد بیشترین کم برآوردی این پایگاه، به ترتیب در ماههای آگوست تا اکتبر و جولای بوده است. بارش با آغاز دوره سرد از در ایران از ماه سپتامبر شروع و می به طول میانجامد. سری زمانی بارش ماهانه بیانگر رفتار نامنظم بارش کشور در هر ماه میباشد. عمده مناطق کشور بیشترین درصد بارشی خود را در فصل زمستان و فصل بهار دریافت میکنند. پربارشترین و کمبارشترین فصل ایران به ترتیب زمستان و تابستان هستند. همچنین بررسی سریزمانی 42 ساله بارش ایران نوسانات دریافت بارش در پهنه کشور در سالهای مختلف را روشن نمود.نتیجه گیریمقایسه سریزمانی بارش ماهانه در پایگاه داده بازتحلیل ERA5 نسبت به بارش اندازهگیری شده ایستگاههای همدید، نشان از الگوی مشابه این نوع داده در طولانی مدت داشت. بارش با آغاز دوره سرد از سپتامبر در کشور شروع میشود و تا می به طول میانجامد، که اوج میانگین بارش در مناطق سواحل دریای خزر و سپس در نواحی رشتهکوههای زاگرس دریافت میشود. سهم بارش زمستانه کشور 5/44 درصد کل بارش سال است، به عبارتی رژیم اصلی بارش عمدتاً زمستانه است. نتایج تا حدودی بیانگیر تغییر تدریجی رژیم بارش کشور میباشد، چرا که از سهم بارش بهاره (2/8 میلیمتر کاهش در 42 سال) و زمستانه (26/28 میلیمتر کاهش در 42 سال) کشور کاسته شده و به سهم بارش پاییزه کشور اضافه گردیده است.