ارزیابی عملکرد داده‌های بازتحلیل era5 و era5 land در تخمین بارش ماهانه حوضه آبریز بالادست سد زاینده‌رود

بارش یکی از مولفه‌های اصلی چرخه هیدرولوژیکی است که توصیف کننده اقلیم منطقه و میزان آب تجدیدپذیر حوضه می‌باشد. هرچند تعداد کم ایستگاه‌های باران‌سنجی، پراکنش نامناسب آنها و همچنین طول کوتاه داده‌های مشاهداتی، بررسی تغییرات زمانی و مکانی بارش را با محدودیت مواجه ساخته است. با استفاده از داده‌های بازتحلیل می‌توان تا حد زیادی بر این محدودیت فائق آمد. ارزیابی صحت محصولات بارش ماهواره و تجزیه و تحلیل مجدد برای درک عدم قطعیت و کاربردهای بالقوه آنها بسیار مهم است. هدف از این مطالعه، ارزیابی عملکرد دو مجموعه داده بارش بازتحلیل era5 و era5 land، در تخمین بارش ماهانه در حوضه آبریز بالادست سد زاینده‌رود است. داده‌های بازتحلیل با داده‌های بارش متناظر اندازه گیری شده در پنج ایستگاه فریدونشهر، اسکندری، قلعه شاهرخ، اورگان و چلگرد در یک دوره زمانی 35 ساله (2022-1988) مقایسه شدند. بدین منظور از آماره‌های ضریب تعیین، ضریب کارایی نش ساتکلیف و ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) استفاده شد. نتایج نشان داد که بطور کلی داده‌های بازتحلیل می‌توانند الگوهای ماهانه مشاهده شده در بالادست سد زاینده‌رود را به خوبی توصیف کنند. با این وجود، در اغلب موارد داده‌های بازتحلیل مقادیر بارش را کمتر از مقدار واقعی تخمین زده‌اند که این موضوع در ایستگاه‌های پربارش و همچنین ماههای پربارش بیشتر است. همچنین نتایج نشان داد که دقت داده‌های era5 land در همه ایستگاه‌ها بجز ایستگاه چلگرد بیشتر از داده‌های era5 بوده است. با توجه به دقت قابل قبول داده‌های بارش ماهانه era5 و era5 land در بالادست سد زاینده رود، از این داده‌ها میتوان به عنوان جایگزین مناسبی برای نقاط فاقد ایستگاه اندازه‌گیری بارش در منطقه مورد مطالعه و یا به عنوان ورودی مدل‌های توزیعی بارش رواناب استفاده کرد.

performance evaluation of monthly era5 and era5 land reanalysis precipitation data in the upstream of the zayandehroud reservoir basin

precipitation is one of the main components of the hydrological cycle that describes the climate of the region and the amount of renewable water in the basin. however, due to the small number of rain gauge stations and their poor distribution, as well as the short length of observation data, the study of temporal and spatial variations in precipitation has been limited. with the help of reanalysis data, this limitation can be largely overcome. assessing the accuracy of satellite precipitation products and reanalysis is very important for understanding their uncertainty and potential applications. the aim of this study is to evaluate the performance of two reanalysis datasets, era5 and era5 land, in estimating monthly precipitation in the upstream of the zayandehroud reservoir. the reanalysis data were compared with corresponding precipitation data measured at five stations: fereidounshahr, eskandari, qale shahrokh, oregan and chelgerd over a 35 year period (1988 2022). the coefficient of determination, nash sutcliffe efficiency coefficient and root mean square error (rmse) statistics were used for this purpose. the results showed that the reanalysis data can generally describe the monthly patterns observed in upstream of the zayandehroud reservoir well. however, in most cases, the reanalysis data underestimated the actual precipitation values, which was more pronounced at high precipitation stations and in high precipitation months. the results also showed that the accuracy of the era5 land data was higher than that of era5 at all stations except the chelgerd station. given the acceptable accuracy of the monthly era5 and era5 land precipitation data upstream of the zayandehroud dam, these data can be used as a suitable alternative for points without rain gauge stations in the study area or as input to the distributed rainfall runoff models.