ارزیابی آماری داده‌های بارش GPCC، GPCP، CMAP و NCEP-NCAR با داده‌های مشاهده‌ای در استان‌های البرز، قزوین، زنجان، کردستان و همدان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دوره دکتری آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

3 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

چکیده

بارش از جمله مهم‌ترین عواملی است که در تخمین بسیاری از پارامترهای هیدرولوژیکی در سطح حوزه آبریز مورد استفاده قرار می-گیرد. با توجه به اهمیت داده‌های بارش در علوم مختلف و عدم وجود شبکه باران‌سنجی گسترده و مناسب، لازم است داده‌های بارش به نحوی برآورد شوند. یکی از راه‌های برآورد بارش، استفاده از داده‌های ماهواره‌ای است. در این پژوهش به ارزیابی داده‌های بارش مدل GPCC، GPCP، CMAP و NCEP-NCAR با داده‌های ایستگاهی در استان‌های البرز، قزوین، زنجان، کردستان و همدان پرداخته شد. نتایج نشان داد که در این مناطق بارش GPCP،GPCC ، CMAPو NCEP-NCAR نتایج خوبی را داشتند و از میان آنها GPCP و GPCC نتیجه بهتری را ارائه کرده‌اند. در ارزیابی GPCP با میانگین وزنی ایستگاه‌های منطقه مورد مطالعه در پیکسل 3 در سال 2003 ضریب تبیین (R2)، ضریب کارایی مدل(EF)، خطای اریب میانگین (MBE)، میانگین مطلق خطا (MAE) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) به ترتیب برابر 96/0، 94/0، 13/3، 30/5 و 58/6 میلیمتر بر ماه به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Statistical Evaluation of Precipitation Data of GPCC, GPCP, CMAP and NCEP-NCAR with Observational Data in Alborz, Qazvin, Zanjan, Kurdistan and Hamedan Provinces

نویسندگان [English]

  • Mojgan Ahmadi 1
  • Abbas Kaviani 2
  • peyman daneshkar Arasteh 3
  • zohreh faraji 1
1 Ph.D candidate on Irrigation and Drainage Eng., Water science and Engineering Dept., Faculty of agriculture and natural resources, Imam khomeini international university, Qazvin, Iran
2 Assistant professor in water science and engineering, Faculty of agriculture and natural resources, Imam Khomeini international university, Qazvin, Iran
3 Associated professor in water science and engineering, Faculty of agriculture and natural resources, Imam Khomeini international university, Qazvin, Iran
چکیده [English]

Precipitation is one of the most important factors used in estimating many hydrological parameters at the level of the catchment area. Due to the importance of precipitation data in various sciences and the absence of a large and adequate rainfall network, it is necessary to estimate precipitation data in some way. One way to estimate precipitation is to use satellite data.In this study, precipitation data of GPCC, GPCP, CMAP and NCEP-NCAR models with station data in Alborz, Qazvin, Zanjan, Kurdistan and Hamedan provinces were investigated. The results showed that GPCP, GPCC, CMAP and NCEP-NCAR had good results in these regions and among them GPCP and GPCC produced better results. In evaluating GPCP with the weighted average of stations in the study area in pixel 3 in 2003 Explanation Coefficient (R2), Model Efficiency Coefficient (EF), Averaged Error Error (MBE), Absolute Mean Error (MAE) and Root Mean Square Error (RAD) RMSE) were 0.96, 0.94, 3.13, 5.30 and 6.58 mm / month, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Precipitation
  • Remote Sensing
  • statistical tests
  • Diagnosis
رضیئی، ط.، ا.، فتاحی. 1390. ارزیابی کاربرد داده­های NCEP/NCAR در پایش خشکسالی ایران، مجله فیزیک زمین و فضا. 37 2: 225-247.
مسعودیان، ا.، م.،کیخسروی کیانی، ف.، رعیت­پیشه. 1393. معرفی و مقایسه پایگاه داده اسفزاری با پایگاه­های داده GPCC، GPCP و CMAP ، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. 29 1: 73-87.
موغاری، م.، ش.، عراقی­نژاد، ک.، ابراهیمی. 1396. بررسی دقت اطلاعات بارش شبکه­بندی شده جهانی در حوضه دریاچه ارومیه، تحقیقات آب و خاک ایران. 48  3: 598-587.
Bordi, I., Fraedrich, K., Petitta, M. and Sutera, A. 2006. Large- scale assessment of drought variability based on NCEP/NCAR and ERA-40 Re- Analyses, Water Resours  Manage, 20, 899- 915.
Bosilovich, M. G., Chen, J., Robertson, F. R, Adler, R. F.2008. Evaluation of global precipitation in reanalysis. Journal of applied meteorology and climatology. 47(9): 2279-2299.
Chappell, A., Renzullo, L. J. L., Raupach, T. T. H.; Haylock, M.2013. Evaluating geostatistical methods of blending satellite and gauge data to estimate near real-time daily rainfall for Australia. J. Hydrol., 493, 105-114.
Chokngamwong, R. and Chiu, L. 2008. Thailand daily rainfall and comparison with TRMM products, J. H. Geomorphol, 9(2), 256-266.
Dinku, T., Connor, S.J., Ceccato, P., Ropelewski, C.F.2008. Omparison of global gridded precipitation products over a mountainous region of Africa. International Journal of Climatology. 28-1627-1638.
Diro, G. T., Grimes, D.I.F., Black, E., O’Neill, A. and Pardo- Iguezquiza, E. 2009 Evaluation of reanalysis rainfall estimates over Ethiopia,  Int,  J. Climatol., 29: 67-78.
Fu,Y. Xia, J. Yang,W. Xu, B. We, X. Chen, Y, and Zhang, H. 2016. Assessment of multiple precipitation products over major river basins of China, Theoretical and Applied Climatology. 123: 11-22.
Gairola, R. M., Prakash, S., Pal, P. K.2015. Improved rainfall estimation over the Indian monsoon region by synergistic use of Kalpana-1 and rain gauge data. Atmós. 28, 51-61.
Janowiak, J., Gruber, A., Kondragunta, C., Livezey, R. and Huffman, G. 1998. A comparison of the NCEP-NCAR reanalysis precipitation and the GPCP rain gauge- satellite combined dataset with observational error consideration, Journal of Climate, 11, 2960-2979.
Katiraie-Boroujerdy, S.P.S., Nasrollahi, N., Hsu, K.L., Sorooshian, S.2016. Quantifying the reliability of four global datasets for drought monitoring over a semiarid region. Theor.Appl. Climatol. 123,387-398.
Keyantash, J. and Darcup, J. A., 2002. The quantification of drought indices, Bull. Amer.Meteor. Soc. 83, 1167- 1180.
Mishra, A. K., Gairola, R. M., Varma, A. K., Agarwal, V. K. 2011. Improved rainfall estimation over the Indian region using satellite infrared technique. Adv Space Res. 48, 49-55.
Sathiyamoorthy, V., Paul Shukla, B., Pal, P.K. 2010.Increase in the premonsoon rainfall over the Indian summer monsoon region, Atmospheric scince letters Atmos. 2010 .Sci. Let. 11,313-318.
Wagner, P. D., Finer, P., Wilken, F., Kumar, SH., Schneider, K.2012. Comparison and evaluation of spatial interpolation schemes for daily rainfall in data scarce regions. J Hydrol. 464, 388-400.
Yin, X., Gruber, A. 2004. Comparison of the GPCP and CMAP Merged Gauge-Satellite Monthly Precipitation Products for the Period 1979-2001. Journal of hydrometeorology. 1207-1222.
Zhao, T., Fu, C. 2006.Comparison of products from ERA-40, NCEP-2 and CRU with station data for summer precipitation over China. Advances in Atmospheric sciences. 23, 593-604.