ارزیابی عملکرد داده‌های بازتحلیل ‌شده Era-5 در تخمین بارش روزانه و ماهانه در استان اردبیل

پراکنش نامناسب ایستگاه های زمینی اندازه گیری بارش، موجب استفاده از منابع اطلاعاتی دیگر بارش از قبیل منابع ماهواره ای، بازتحلیل و منابع بارش شبکه بندی شده زمینی در سال های اخیر شده است. در این پژوهش یکی از محصولات مهم بارشی به نام era-5 در سطح استان اردبیل مورد ارزیابی قرار گرفته است. ابتدا مشاهدات زمینی در طی دوره آماری 2004 تا 2014 درون یابی شده و با داده های era-5 در مقیاس های زمانی روزانه، ماهانه و سالانه مقایسه شدند. ارزیابی ها با استفاده از شاخص‌های rmse، ضریب همبستگی و شاخص های جدول توافقی که متشکل از pod، far، csi و pofd است، انجام شد. نتایج نشان داد که در مقیاس روزانه در اکثر سلول های مورد بررسی ضریب همبستگی برای منبع بارش era-5 بیش‌تر از 0.75 و مقدار rmse نیز کم‌تر از 3 میلی متر بود. در مقیاس ماهانه نیز مقدار ضریب همبستگی برای منبع era-5 بیش‌تر از 0.8 و شاخص rmse نیز برای منبع بارش era-5 در اکثر سلول های مورد بررسی، کم‌تر از20 میلی متر بود. بررسی ها با استفاده از شاخص های جدول توافقی نشان داد که مقدار شاخص pod برای منبع بارش era-5 در سلول های محل تحقیق، در دامنه 0.7 تا 0.85، far در محدوده 0 تا 0.25، pofd در محدوده 0.1 تا 0.2 و csi در محدوده 0.4 تا 0.5 متغیر می باشد. مقادیر بارش هر دو منبع بارشی  با استفاده از روش تحلیل خوشه‌ای ward در 6 کلاس طبقه‌بندی شد. نتایج روش k-means و مدل ویلکز لامبدا صحت طبقه‌بندی و تفاوت بین میانگین‌های خوشه‌ها را تایید کرد. در حالت کلی می توان گفت که محصول بارشی era-5 در دو مقیاس زمانی روزانه و ماهانه می تواند بعد از اعمال تصحیحات اریبی به عنوان جایگزین مناسبی برای نقاط فاقد ایستگاه اندازه‌گیری بارش در سطح منطقه مطالعاتی مورد استفاده قرار گیرد.

Evaluating the Performance of Era-5 ReAnalysis Data in Estimating Daily and Monthly Precipitation, Case Study; Ardabil Province

Inappropriate distribution of precipitation measurement stations has led to the use of gridded precipitation datasets, consisting of satellites, reanalysis and groundbased precipitation datasets in recent years. In this study, one of the important precipitation products named Era-5 has been evaluated in Ardabil province. The observation data were first interpolated during the 2004–2014 statistical period and compared with Era-5 data based on daily, monthly and annual time scales. Evaluations were performed using RMSE, correlation coefficient and contingency table indices consisting of POD, FAR, CSI and POFD. The results showed that the correlation coefficient for Era-5 at the daily time scale was above 0.75 for most of the cells and RMSE was below 3 mm. Also, the correlation coefficient for monthly time scale was above 0.8 and the RMSE was below 20 mm in most of the cells. Evaluation using contingency table indices showed that POD index in the studied cells ranged from 0.7 to 0.85, FAR ranged from 0 to 0.25, POFD ranged from 0.1 to 0.2 and the CSI was in the range of 0.4 to 0.5. Precipitation values of both precipitation sources were classified into 6 classes using Ward cluster analysis method. The results of k-means method and WilkesLambda model confirmed the classification accuracy and the difference between the means of the clusters. In general, it can be concluded that the Era-5 precipitation product at both daily and monthly time scales can be used as an appropriate alternative to data scarce regions after bias correction.