ارزیابی و مقایسه محصولات بارش ماهواره‌ی در مناطق کوهستانی فاقد آمار استان لرستان

آب و خاک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 10 شهریور 1403

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2024.87068.1395

نویسندگان

مصطفی فلاحی خوشحی^{* 1}؛ پرستو همه زاده²؛ علیرضا کربلائی³؛ زهرا بیگم حجازی زاده⁴

¹پژوهشگر جهاد دانشگاهی_ واحد لرستان.

²دانش آموخته سازه های ابی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان

³استادیار اقلیم شناسی، گروه جغرافیا، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران.

⁴استاد گروه اقلیم شناسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

چکیده

اندازه‌گیری بارش همراه با توزیع و تغییرات زمانی - مکانی آن برای بهبود درک ما از چرخه آب، نظارت بر منابع آب و مدل‌سازی‌های هیدرولوژیکی مهم است. کمبود داده‌های قابل‌اعتماد به‌خصوص در مناطق کوهستانی یکـی از مهم‌ترین چالش‌ها در اندازه‌گیری بـارش است. امروزه محصولات ماهواره‌ی به‌عنوان ابزاری برای اندازه‌گیری بارش در این مناطق مورداستفاده قرار می‌گیرند اما اختلاف بین محصولات موجود دقت آن‌ها را برای مناطق کوهستانی به چالش می‌کشد، بنابراین ارزیابی کامل محصولات ماهواره‌ی قبل از کاربرد آن‌ها ضرورت دارد. هدف از این تحقیق، ارزیابی داده‌های بارش دو محصول ماهواره‌ای (GPM,PERSIAN) و داده‌های بازکاوی (ECMWF) در برآورد بارش در مناطق کوهستانی فاقد ایستگاه در استان لرستان است. برای ارزیابی دقت محصولات از آماره‌های ضریب تعیین (R2)، جذر میانگین مربع خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAD)، ضریب همبستگی (CORR)، انحراف خطا (MBE) و ضریب نش-ساتکلیف (NSE) استفاده شد. همچنین برای اعتبار سنجی داده‌ها از شاخص‌های احتمال آشکارسازی (POD)، نسبت هشدار اشتباه (FAR)، شاخص موفقیت بحرانی (CSI) استفاده شد.

نتایج نشان داد که هیچ‌یک از سه محصول نماینده مناسبی برای برآورد بارش در مقیاس روزانه در مناطق کوهستانی نیستند. در مقیاس ماهانه این محصولات نتایج مطلوبی برای برآورد بارش ارائه می‌دهند. از بین سه محصول، با داده‌های مختلف، محصول ماهواره GPM با توجه به میزان خطاها و همچنین الگوی مکانی بارش تخمین زده‌شده، از دقت بهتری در مقیاس ماهانه برخوردار است. در مقیاس سالانه نیز با توجه به مقدار خطاهای آماری و همچنین الگوهای مکانی میانگین بارش سالانه، ماهواره‌ی GPM عملکرد بهتری در برآورد مقدار بارش را نشان داد. همچنین با توجه به نتایج شاخص MBE در مقیاس روزانه و ماهانه محصولات ECMWF بیش برآورد و محصولات PERSIAN و GPM کم برآورد در تخمین بارش هستند. در مقیاس سالانه محصولات GPM و ECMWF بیش برآورد و محصولات PERSIAN کم برآورد هستند.

کلیدواژه‌ها

بارش، کوهستان،GPM، PERSIAN؛ ECMWF