ارزیابی داده‌های TrmmوEcmwf برای پایش زمانی خشکسالی (مطالعه موردی: استان کردستان)

مطالعه اثرهای خشکسالی در نواحی کوهستانی به‌دلیل پراکنش نامناسب ایستگاه، نبود داده‌های طولانی‌مدت و نواحی فاقد آمار، با مشکلاتی مواجه است. از این‌رو، هدف اصلی این پژوهش، بررسی شاخص‌های خشکسالی استان کردستان با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای trmm و پایگاه ecmwf و همچنین ارزیابی دقت آنها در مقابل داده‌های ایستگاه‌های زمینی استان کردستان است. برای رسیدن به این منظور، ابتدا داده‌های بارش ecmwf برای بازه 2020-2000 و بارش trmm برای بازه 2019-2000 دریافت و با استفاده از آماره‌های rmse، mbe و ضریب همبستگی ارزیابی شد. نتایج ارزیابی ضریب همبستگی اسپیرمن نشان داد که بین داده‌های بارش ماهواره trmm و پایگاه ecmwf با ایستگاه‌های زمینی رابطه معناداری در سطح 5% وجود دارد و مقدار این ضریب بین 0/85-0/95 بود. مقدار آمارهrmse  بین 32/19-11/22 به‌دست آمد. با توجه به نتایج می‌توان اذعان کرد که بارش ماهواره trmm و پایگاه ecmwf در مقیاس زمانی ماهانه از دقت مناسبی در سطح استان کردستان برخوردار است به همین جهت از این دو منبع برای برررسی وضعیت شاخص‌های خشکسالی استفاده شد. شاخص‌های خشکسالی spi، spei و zsi در دوره‌های مختلف ماهانه (48-1)، pni در دوره‌های مختلف ماهانه، فصلی و سالانه در استان کردستان (ایستگاه‌های سقز، قروه، بیجار، سنندج) محاسبه شد. نتایج ارزیابی ضریب همبستگی اسپیرمن نشان داد که بین شاخص pni، zsi،spi و spei داده‌های پایگاه ecmwf با ایستگاه‌های زمینی رابطه معناداری در سطح 5% وجود دارد. نتایج ارزیابی شاخص spi نشان داد کمترین مقدار آماره rmse برای ماهواره trmm در ایستگاه سقز و دوره سه ماهه برابر 0/45 و برای پایگاه ecmwf در ایستگاه سنندج و دوره 24 ماهه برابر 0/35 بود.

evaluation of trmm and ecmwf data for drought time monitoring (case study: kurdistan province)

studying the effects of drought in mountainous areas is facing problems due to the inappropriate distribution of stations, the lack of long-term data, and areas lacking statistics. therefore, the main objective of this research was to investigate the drought indices of kurdistan province using trmm satellite data and ecmwf dataset, as well as to evaluate their accuracy against the data of land stations in kurdistan province. first, ecmwf precipitation data for the 2000-2020 period and trmm precipitation data for the 2000-2019 period were obtained and evaluated using rmse, mbe, and correlation coefficient statistics. spearman’s correlation coefficient showed a significant relationship between the trmm satellite precipitation data and the ecmwf dataset with ground stations at the 5% level, and the value of this coefficient was between 0.95-0.85. according to the results, it can be acknowledged that the trmm satellite rainfall and ecmwf dataset in the monthly time scale had proper accuracy at the kurdistan province level. therefore, these two sources were used to examine the drought indices. spi, spei, and zsi drought indices were calculated in different monthly periods (1-48), pni in different monthly, seasonal, and annual periods in kurdistan province (saqqez, qorveh, bijar, sanandaj stations). spearman’s correlation coefficient indicated a significant relationship at the 5% level between the spi, zsi, pni, and spei index of the ecmwf dataset with ground stations. the results of the spi index showed that the lowest rmse value for the trmm satellite at the saqqez station and the three months was equal to 0.45, and for the ecmwf dataset at the sanandaj station and the 24 months was equal to 0.35.