تحلیل حساسیت تبخیرتعرق مرجع و ارزیابی مجموعه داده های هواشناسی era5، cfsv2 و merra2

هدف از این پژوهش بررسی حساسیت تبخیر و تعرق مرجع نسبت به متغیرهای هواشناسی و معرفی پایگاه داده‌ای با بیشترین دقت در ارائه متغیرهای هواشناسی تاثیرگذار بر تبخیر و تعرق مرجع در حوضه دریاچه ارومیه بود. برای این منظور 24 ایستگاه سینوپتیک انتخاب و داده‌های هواشناسی آن ها به صورت روزانه در بازه 1389 تا 1398 تهیه گردید. سپس با استفاده از معادله فائو پنمن مانتیث تبخیر و تعرق مرجع محاسبه گردید و تاثیر تغییرات متغیرهای هواشناسی به صورت جداگانه در بازه 20%± بر آن بررسی شد. سپس دقت داده‌های هواشناسی era5، cfsv2 و merra2 مورد ارزیابی قرار گرفت و دقیق‌ترین آن‌ها معرفی گردید. میانگین ده ساله تبخیر و تعرق مرجع ایستگاه‌های هواشناسی برابر 3/1 میلی‌متر در روز به دست آمد و نتایج نشان داد که بیشینه دما تاثیرگذارترین متغیر هواشناسی بر تغییرات تبخیر و تعرق مرجع است. پس از آن به ترتیب سرعت باد و کمینه دما بیشترین تاثیر را داشتند. مقدار ضریب حساسیت برای بیشینه دما، سرعت باد و کمینه دما به ترتیب 0.4، 0.2 و 0.1 به دست آمد. بررسی داده‌های هواشناسی era5، cfsv2 و merra2 نشان دادند که مجموعه داده‌های era5 دارای بیشترین دقت هستند. بر اساس نتایج، میانگین 10 ساله تبخیر و تعرق مرجع era5 برابر 2.86 میلی‌متر بر روز به دست آمد. این مقدار بر اساس شاخص crm دارای 8% کم برآوردی نسبت به مقدار به دست آمده از ایستگاه‌های هواشناسی بود. در نهایت شاخص‌های ef (0.92) و nrmse (0.17) تبخیر و تعرق مرجع era5 را در رتبه مناسب و قابل اعتماد قرار دادند.

sensitivity analysis of reference evapotranspiration and evaluation of era5, cfsv2 and merra2 meteorological datasets

the purpose of this research was to investigate the sensitivity of reference evapotranspiration to meteorological variables and to introduce the most accurate database in providing these variables in the urmia lake basin. for this purpose, 24 synoptic stations were selected and their meteorological data was prepared on a daily basis between 2010 and 2019. then, the reference evapotranspiration was calculated using the fao-penman-monteith equation, and the effect of changes in meteorological variables on et0 was investigated individually in the range of ±20%. in the next step, the accuracy of era5, cfsv2 and merra2 meteorological data was evaluated and the most accurate one was introduced. the ten-year average of reference evapotranspiration of the meteorological stations was obtained 3.1 mm d-1, and the results showed that the maximum temperature is the most influential meteorological variable on reference evapotranspiration changes. after that, wind speed and minimum temperature had the greatest effect, respectively. the value of sensitivity coefficient for maximum temperature, wind speed and minimum temperature was obtained 0.4, 0.2 and 0.1 respectively. in the review of meteorological data of era5, cfsv2 and merra2, statistical indicators showed that the era5 dataset has the most accuracy. based on the results, the 10-year average of reference evapotranspiration of the era5 was obtained 2.86 mm d-1 and according to the crm index, this value was 8% underestimated compared to the value obtained from meteorological stations. finally, the values of ef indices equal to 0.92 and nrmse equal to 0.17 put the reference evapotranspiration of the era5 in a suitable and reliable rank.