ارزیابی صحت داده‌‌های اقلیمی پایگاه‌های اطلاعاتی WorldClim و Chelsa در سه استان شمالی کشور

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی جنگل، گرایش مدیریت جنگل، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، مازندران، ایران.

2 دانشیار گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، مازندران، ایران.

3 دانشیار گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، مازندران، ایران

doi
10.30466/jfrd.2025.55648.1743
چکیده

مقدمه و هدف: داده‌های محیطی و اقلیمی یکی از مهم‌ترین منابع ورودی برای مدلسازی پراکنش و تهیه نقشه مطلوبیت زیستگاه گونه‌های جانوری و گیاهی محسوب می‌شوند. با توجه به نقش کلیدی اقلیم در کنترل تمایز پوشش گیاهی در مقیاس منطقه‌ای، استفاده از داده‌های آب­وهوایی دقیق و با وضوح مکانی بالا، در صورت وجود طبقه‌بندی آماری کارآمد، می‌تواند جایگزین مناسبی برای ارزیابی محدودیت‌ها، آستانه‌ها و پراکنش بالقوه جنگل‌ها در یک چشم‌انداز وسیع باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی صحت داده‌های دو پایگاه اطلاعاتی WorldClim و Chelsa در مقایسه با داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی واقع در محدوده جنگل‌های هیرکانی است.مواد و روش‌ها: در این بررسی، ابتدا داده‌های اقلیمی دو پایگاه اطلاعاتی WorldClim و Chelsa به­ترتیب برای دو بازه زمانی (2000-1970) و (2010-1980)  دریافت شد. سپس، داده‌های مربوط به ایستگاه‌های سینوپتیک در سه استان گیلان، مازندران و گلستان، که درمجموع شامل 38 ایستگاه است، تحلیل شد. برای استخراج مقادیر هر Bio در مکان‌های ایستگاه‌ها، از نرم‌افزار R استفاده شد. در این راستا، از میان 19 متغیر زیست‌اقلیمی، Bio1 و Bio12  که به­ترتیب نشان‌دهنده میانگین دمای سالانه و مجموع بارندگی سالانه هستند، برای مقایسه با داده‌های ایستگاه‌ها انتخاب و مورد تحلیل قرار گرفتند.یافته‌ها: نتایج نشان داد که داده‌های بارندگی هر دو پایگاه با داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی تطابق نسبی دارند، اما تفاوت‌هایی نیز مشاهده شد. مقایسه داده‌های بارندگی Chelsa با ایستگاه‌های زمینی نشان‌دهنده الگوی پیچیده‌ای از همخوانی و تفاوت‌ها است. با وجود ضریب همبستگی بالای 84/0 که بیانگر ارتباط قوی بین داده‌های Chelsa و مشاهدات زمینی است، آزمون t زوجی نشان داد که داده­های پایگاه Chelsa به­طور سیستماتیک مقادیر بارش را کمتر از مقدار واقعی برآورد می‌کند. نتایج مقایسه داده‌های بارندگی WorldClim با ایستگاه‌های هواشناسی نشان‌دهنده همخوانی قابل توجهی بین این دو مجموعه داده است. ضریب همبستگی 85/0 و عدم وجود تفاوت معنی‌دار در آزمون t زوجی، بیانگر ارتباط قوی و تطابق خوب داده‌های بارندگی WorldClim با مشاهدات زمینی است. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که همبستگی بین داده‌های دمای سالانه پایگاه Chelsa و ایستگاه‌ها برابر با 91/0 است، در حالی که این مقدار برای WorldClim برابر با 65/0 می‌باشد. این یافته‌ها نشان‌دهنده صحت بالاتر داده‌های دمای سالانه Chelsa نسبت به WorldClim در منطقه مورد بررسی است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که پایگاه Chelsa در برآورد دمای سالانه در منطقه مورد بررسی عملکرد بسیار بهتری نسبت به WorldClim دارد. بنابراین، پیشنهاد می‌شود که در پژوهش‌های مرتبط با دما در این منطقه، داده‌های پایگاه Chelsa و در پژوهش­های مرتبط با بارندگی در این منطقه، داده­های پایگاه WorldClim مورد استفاده قرار گیرند.نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که پایگاه‌های اطلاعاتی WorldClim و Chelsa از دقت قابل قبولی به­ترتیب برای متغیرهای بارندگی و دما برخوردار هستند و در بسیاری از موارد تطابق خوبی با داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک نشان داده‌اند. با این حال، برخی اختلافات به دلیل تفاوت در روش‌های درون‌یابی، تفکیک مکانی، و ترکیب منابع داده رخ داده که در مناطق با تغییرات ناگهانی اقلیمی برجسته‌تر است. با توجه به در دسترس بودن گسترده داده‌های WorldClim و Chelsa، این منابع می‌توانند به‌عنوان جایگزینی مناسب برای ایستگاه‌های زمینی در مدل‌سازی پراکنش گونه‌ای و سایر تحلیل‌های زیست‌محیطی مورد استفاده قرار گیرند. بدین ترتیب، استفاده از داده‌های این دو پایگاه می‌تواند به‌ویژه در بررسی­های بوم­شناسی، مدیریت منابع طبیعی و مدل‌سازی‌های اقلیمی نقش مؤثری ایفا کند. این پژوهش، به‌طور کلی نشان می‌دهد که پایگاه‌های داده‌ای جهانی می‌توانند ابزارهای ارزشمندی برای بررسی در مناطقی با کمبود داده‌های محلی باشند. برای پژوهش­های آتی، پیشنهاد می‌شود که دقت و کارایی این داده‌ها در مناطق مختلف بررسی شود و از داده‌های پایگاه‌های مورد بررسی در مدلسازی‌های پراکنش گونه‌ای و تحلیل‌های اقلیمی در مناطقی که فاقد ایستگاه‌های هواشناسی هستند، استفاده شود. همچنین، پایش دقیق‌تر داده‌ها و ارتقای روش‌های درون­یابی می‌تواند به افزایش دقت و قابلیت اعتماد این پایگاه‌ها کمک کند. در نهایت، انتخاب پایگاه داده مناسب برای هر متغیر اقلیمی با توجه به نتایج این پژوهش می‌تواند به بهبود کیفیت بررسی­های آتی در منطقه مورد پژوهش کمک کند.