ارزیابی عملکرد پایگاه داده‌های WaPOR و ERA5 با هدف برآورد تبخیر و تعرق مرجع در حوضه آبریز دریای خزر

نویسندگان
doi
10.22092/jwra.2023.361653.981
چکیده

یکی از مطمئن‌ترین راه‌های جبران کمبود ایستگاه‌های هواشناسی ، استفاده از پایگاه داده ­ های سنجش از دوری و بازتحلیل است که الگوی مناسبی در مناطق دارای کمبود داده ارائه می‌دهد. در این پژوهش، عملکرد دو پایگاه داده WaPOR و ERA5 جهت برآورد تبخیر و تعرق مرجع در حوضه آبریز دریای خزر در مقیاس‌های زمانی روزانه و ماهانه مورد ارزیابی قرار گرفت. داده‌های هواشناسی 64 ایستگاه سینوپتیک در دوره آماری (1390 تا 1400) بصورت روزانه از سازمان هواشناسی کل کشور اخذ گردید. در گام اول تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از معادله فائو پنمن _ مانتیث و نرم‌افزار REF-ET محاسبه گردید. مقادیر با نتایج حاصل از دو پایگاه داده WaPOR و ERA5 مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که بطور میانگین، مقدار nRMSE پایگاه داده ­ های WaPOR و ERA5 ، در این حوضه آبریز نسبت به داده ­ های ایستگاه هواشناسی، محاسبه شده به ترتیب 29/6% و 29% در مقیاس روزانه می‌باشند. همچنین در مقیاس زمانی ماهانه، در بیش از 85 % ایستگاه ­ ها، هر دو پایگاه داده مزبور نتایج قابل قبولی را ارائه می ­ نماید. در مقیاس ماهانه ، مقدار nRMSE میانگین در سطح حوضه آبریز برای هر دو سنجنده WaPOR و ERA5 ، مقدار 19% به دست آمد. مقدار آماره rMBE نشان داد که پایگاه ERA5 در بیشتر ایستگاه ­ ها تبخیر و تعرق مرجع را کم برآورد می ­ نماید، ولی محاسبات پایگاه داده WaPOR همراه با بیش برآورد است. همچنین، از آنجا که ایستگاه ­ های با خطای بالای 30% در دو پایگاه داده متفاوت است، می ­ توان با ترکیب داده ­ های این دو، برآورد مناسب‌تری از تبخیر و تعرق مرجع در سطح حوضه آبریز خزر ارائه داد. نتایج نشان داد که در این حوضه، 34 ایستگاه در پایگاه داده WaPOR و 28 ایستگاه در پایگاه داده ERA5 حداقل خطا را داشتند و دو ایستگاه نیز مقدار خطای یکسانی داشتند. با توجه به نتایج، هر دو مجموعه داده WaPOR و ERA5 به‌عنوان مجموعه داده ­ های مناسب در نظر گرفته می ­ شود که می‌توانند برای کاربردهای مختلف هیدرولوژیکی، از جمله تخمین تبخیر و تعرق مرجع مورد استفاده قرار گیرند.