ارزیابی مکانی-زمانی محصولات بارش ماهواره ای در مناطق شمال غرب ایران

در تحلیل رویدادهای اقلیمی و هیدرولوژیکی، بارش به عنوان یک پارامتر اصلی مطرح است و لذا، اندازه گیری داده های بارش با تفکیک مکانی و زمانی بالا در پیش بینی الگوهای آب و هوایی بسیار مهم است. اندازه گیری دقیق میزان بارش در سطح زمین به دلیل پراکندگی شبکه های باران سنجی، تنوع مکانی و زمانی رخدادها، اثرات باد و توپوگرافی، بسیار چالش برانگیز است. ازاین رو در چند دهه اخیر، استفاده و توسعه از محصولات ماهواره ای و تکنیک های سنجش از دور بسیار رایج شده است که در تخمین بارش ها استفاده می گردد. این پژوهش، با هدف ارزیابی داده های بارش ماهواره ای TRMM، CHIRPS، Persiann-CDR و GPM-IMERG و مقایسه آن ها با داده های زمینی در منطقه شمال و شمال غرب کشور (شامل استان های گیلان، اردبیل، آذربایجان شرقی و آذربایجان غربی) انجام شد. برای این منظور، ارزیابی بین داده های ماهواره ای در مقیاس زمانی روزانه، ماهانه و فصلی با داده های مشاهده ای ایستگاه های زمینی با استفاده از شاخص های قطعی شامل POD، CSI، FAR، Bias و معیارهای آماری شامل همبستگی (Corr) و نرمال مجذور میانگین مربعات خطا (nRMSE) انجام گرفت. دوره مطالعاتی از تاریخ ۱۲ دی ۱۳۹۵ (۱ ژانویه ۲۰۱۷) تا ۱۰ دی ۱۴۰۰ (۳۱ دسامبر ۲۰۲۱)، بر روی ۵۶ ایستگاه سینوپتیک انتخاب شد. نتایج اکثر شاخص ها و معیارهای آماری (Corr، nRMSE، POD و CSI) نشان داد که در همه محصولات کمترین خطا مربوط به جنوب غربی منطقه مورد مطالعه (جنوب استان آذربایجان غربی) است و با حرکت به سمت شرق منطقه و نوار ساحلی دریای خزر، خطا افزایش می یابد. در ارزیابی میانگین منطقه ای بارش، نتایج IMERG، CHIRPS و Persiann-CDR نزدیک به یکدیگر بود و با اختلافی جزئی (به جز در معیار nRMSE) محصول IMERG برتری دارد. همچنین در بررسی برآوردهای فصلی، نتایج دو محصول CHIRPS و Persiann-CDR قابل اطمینان تر بودند، اما برای استفاده از IMERG و TRMM پیشنهاد می شود که با استفاده از روش های مختلف تصحیح خطا، برآوردها تدقیق گردد. در نهایت بر اساس نتایج این پژوهش، هر محصول بر اساس نوع توپوگرافی و اقلیم منطقه، نتیجه ای متفاوت در تخمین بارش ارائه می دهد و نیاز به مطالعات بیشتر با توجه به نوع رخدادها در هر منطقه و بررسی جزئی تر هر محصول می باشد.