پایش و ارزیابی زمانی داده‌های بارش توسط ماهواره‌های TRMM و GPM (مطالعۀ موردی: شهر بندرعباس)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران

2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، مجتمع آموزش عالی میناب، دانشگاه هرمزگان، میناب، ایران

چکیده

بارش نقشی تعیین­ کننده­ در تأمین نیاز آبی محصولات مختلف، تأمین ذخایر سدها، تغذیۀ منابع آب­های سطحی و زیرزمینی، وقوع سیلاب­ها و خشک‌سالی­ها دارد. دسترسی نداشتن به داده­های بارش روزانه و طولانی­مدت و هزینۀ بالای ایجاد ایستگاه­های هواشناسی زمینی، جایگزینی روش­های ارزان با داده­هایی دارای دقت بالا و به تعداد زیاد، مانند داده­های ماهواره­ای، را ایجاب می­کند. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی دقت داده­های بارش پیش­بینی‌شده توسط ماهواره­های  و  در کلان­شهر بندرعباس طی یک دورۀ هفده‌ساله، از سال 2000 تا 2017، انجام شد. داده­های ساعتی بارش ماهواره­های  و  از پایگاه­های اطلاعاتی دریافت و پس از تحلیل فرمت دریافتی داده­ها در محیط متلب، اطلاعات بارش ساعتی استخراج گردید. نتایج نشان داد که دقت هر دو مدل  و  در پیش­بینی بارش، مناسب و نزدیک‌به‌­هم و غالباً دچار بیش­برآوردی است، به­طوری ­که ۷۵ درصد پیش­بینی­های بارش مدل  و تمامی پیش­بینی­های مدل  دچار بیش­برآوردی­اند. یافته­ها مشخص کرد که مدل  نسبت به مدل دقت بیشتری در پیش­بینی صحیح وقایع بارندگی اتفاق‌افتاده و خطای کمتری در پیش­بینی بارندگی­­های غیرواقعی دارد و بیشترین دقت مدل­های  و  به­ترتیب مربوط به مقیاس­های ماهانه، سالانه و روزانه است. در مدل ، ۲۵ درصد داده­ها دارای  بالاتر از ۵/۰ هستند، حال آنکه در مدل ، در هیچ­یک از داده­ها،  پیش­بینی بالاتر از ۵/۰ قرار نگرفت. مقدار شاخص  در پیش­بینی­های مدل  در ۴۲ درصد وقایع، مثبت شد، درحالی ­که در مدل GPM در هیچ واقعۀ پیش­بینی‌شده­ای مثبت نگردید. نتیجه­گیری کلی تحقیق این است که ماهوارۀ­ TRMM ابزاری مناسب برای پایش و پیش­بینی بارش است.

کلیدواژه‌ها


اکبری ­ینگه ­قلعه، مصطفی؛ ثنایی­ نژاد، سید حسین؛ فریدحسینی، علیرضا؛ اکبری، مرتضی (۱۳۹۶). بررسی زمانی‌ـ‌مکانی بارش با استفاده از داده­های ماهوارۀ TRMM (مطالعۀ موردی: استان خراسان رضوی). نشریۀ پژوهش­های اقلیم ­شناسی، ۸ (۲۹)، ۱ـ۱۸.
بارانی ­زاده، الهام؛ بهیار، محمدباقر؛ عابدینی، یوسف علی (۱۳۹۰). ارزیابی برآوردهای بارندگی ماهوارۀ TRMM-3B43 با استفاده از مقایسه با داده ­های زمینی مشاهداتی شبکه­ای بارش قدرت تفکیک بالا (APHRODITE) در ایران. دومین کنفرانس ملی پژوهش‌های کاربردی منابع آب ایران، اردیبهشت، زنجان.
بی­ همتا، آرش؛ گهرنژاد، حمید؛ معظمی، صابر (1397). بررسی داده‌های بارش ماهواره‌های TRMM و GPM در مقیاس روزانه، ماهیانه و فصلی در شهر تهران. فصلنامۀ سنجش از دور و GIS ایران، ۱۰ (۲)، 45ـ60.
تقی­زاده، احسان؛ احمدی ­گیوی، فرهنگ (1397). ارزیابی محصولات بارش GPM و تصویربرداری رطوبت خاک با استفاده از داده‌هایSMAP  در شمال غرب ایران. مجلۀ ژئوفیزیک ایران، ۱۲ (۳)، ۷۰ـ۸۶.
حاجی­میررحیمی، سید محمود؛ فیضی­زاده، بختیار (۱۳۸۷). بررسی دقت داده‌های رادار زمینی و TRMM در برآورد بارش. همایش ژئوماتیک، اردیبهشت، تهران.
خسروی، محمود؛ بستانی، محسن؛ عزیزاقلی، محمدعلی؛ گودرزی­فر، مصدق (۱۳۹۲). مقایسۀ پهنه­بندی­های بارشی استان سیستان‌ و بلوچستان با استفاده از داده­های ماهواره­ای و ایستگاه­های زمینی. نشریۀ پژوهش­های اقلیم­شناسی، ۴ (۱۳ـ۱۴)، ۹۷ـ۱۱۰.
دزفولی، دنیا؛ حسینی ­موغاری، سید محمد؛ ابراهیمی، کیومرث (1395). مقایسۀ اطلاعات بارش ماهوارهای PERSIANN و TRMM-3B42 V7 با مشاهدات ایستگاه­های زمینی (مطالعۀ موردی: حوضۀ گرگانرود). نشریۀ علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، ۲۰ (۷۶)، ۸۵ـ۹۸.
رسولی، علی­اکبر؛ عرفانیان، مهدی؛ ساری­صراف، بهروز؛ جوان، خدیجه (1395). ارزیابی تطبیقی مقادیر بازندگی برآوردشدۀ TRMM و بارش ثبت‌شدۀ ایستگاه زمینی در حوضۀ دریاچۀ ارومیه. فصلنامۀ علمی‌ـ‌پژوهشی فضای جغرافیایی، ۶ (۵۴)، ۱۹۵ـ۲۱۷.
صادقی، حمیدرضا؛ معصوم­پور سماکوش، جعفر؛ میری، مرتضی (1398). ارزیابی داده‌های بارش دورسنجی GPM در مقابل داده­های مشاهده­ای (مورد مطالعه: غرب میانۀ ایران). فصلنامۀ سنجش از دور و GIS ایران، ۱۱ (۲)، ۱۱۵ـ۱۲۴.
عبداللهی، بنفشه؛ حسینی­ موغاری، سید محمد؛ ابراهیمی، کیومرث (1396). ارزیابی داده­های TRMM 3B42RTV7 و CMORPH به­منظور تخمین بارش حوضۀ گرگانرود. نشریۀ علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، ۱۱ (۳۶)، 55ـ68.
عرفانیان، مهدی؛ کاظم­پور، سیما؛ حیدری، حسن (۱۳۹۵). واسنجی داده­های باران سری 3b42 و 3b43 ماهوارۀ TRMM در زون­های اقلیمی ایران. پژوهش­های جغرافیای طبیعی، ۴۸ (۲)، ۲۸۷ـ۳۰۳.
عزیزیان، اصغر؛ رمضانی ­اعتدالی، هادی (1398). پایش زمانی و مکانی داده­های بازتحلیل‌شدۀ ECMWF و منابع بارشی مبتنی بر تکنیک­های سنجش از دور PERSIAN و TRMM. فصلنامۀ تحقیقات منابع آب ایران، ۱۵ (۱)، ۱۶۳ـ۱۷۷.
علی ­بخشی، سیده مریم؛ فرید­حسینی، علیرضا؛ داوری، کامران؛ علیزاده، امین؛ گاسچا، هنری منیکا (1395). مقایسۀ آماری بین محصولات IMERG وTMPA 3B42V7 در سطح سه داده‌های بارشی GPM و TRMM. مرتع و آبخیزداری، مجلۀ منابع طبیعی ایران، ۶۹ (۴)، ۹۶۳ـ۹۸۱.
غضنفری­مقدم، محمدصادق؛ ‌علیزاده، امین؛ موسوی ­بایگی، سید محمد؛ فریدحسینی، علیرضا؛ بنایان ­اول، محمد (۱۳۹۰). مقایسۀ مدل PERSIANN با روش­های درون­یابی به­منظور کاربرد در تخمین مقادیر بارندگی روزانه (مطالعۀ موردی: خراسان شمالی). نشریۀ آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، ۲۵ (۱)، ۲۱۵ـ۲۷۰.
غفوریان، هادی؛ ثنایی­نژاد، سید حسین؛ داوری، کامران (۱۳۹۲). بررسی پایش خشک‌سالی با استفاده از داده­های ماهوارۀ TRMM در استان خراسان ­رضوی. پایان­نامۀ کارشناسی­ارشد هواشناسی کشاورزی، دانشگاه فردوسی، ۱۰۴ صفحه.
قاجارنیا، نوید؛ لیاقت، عبدالمجید؛ دانش­کار ­آراسته، پیمان (۱۳۹۳). صحت‌سنجی داده‏‌های بارندگی ایستگاه‌‏های غیرثبات سازمان هواشناسی و تماب در حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه. نشریۀ حفاظت منابع آب و خاک، ۴ (۱)، ۹۱ـ۱۰۹.
کتیرایی ­بروجردی، پری­سیما (۱۳۹۱). مقایسۀ داده­ های بارش ماهانۀ ماهواره­ای و زمینی در شبکه ای با تفکیک زیاد روی ایران. مجلۀ ژئوفیزیک ایران، ۷ (۴)، ۱۴۹ـ۱۶۰.
مددی، غزاله؛ حمزه، سعید؛ نوروزی، علی‌اکبر (۱۳۹۴). ارزیابی بارش در مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه با استفاده از تصاویر ماهواره­ای (مطالعۀ موردی: حوزۀ مرزی غرب ایران). نشریۀ سنجش از دور و سامانۀ اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، ۶ (۲)، ۵۹ـ۷۴.
مسعودیان، سید ابوالفضل؛ رعیت­ پیشه، فاطمه؛ کیخسروی ­کیانی، محمدصادق (۱۳۹۳). معرفی و مقایسۀ پایگاه­های دادۀ بارشی TRMM و اسفزاری. مجلۀ ژئوفیزیک ایران، ۸ (۴)، ۱۵ـ۳۱.
میری، مرتضی، رحیمی، مجتبی؛ نوروزی، علی­اکبر (۱۳۹۸). ارزیابی دقت برآورد بارش روزانۀ پایگاه داده­های TRMM و GPM در مقابل داده ­های مشاهده­ای در ایران. نشریۀ علمی‌ـ‌پژوهشی مهندسی و مدیریت آبخیز، ۱۱ (۴)، ۹۷۲ـ۹۸۳.
میری، مرتضی؛ رضیئی، طیب؛ رحیمی، مجتبی (۱۳۹۵). ارزیابی و مقایسۀ آماری داده­های بارش TRMM و GPCC با داده­های مشاهده­ای در ایران. دوفصلنامۀ فیزیک زمین و فضا، ۴۲ (۳)، ۶۵۷ـ۶۷۲.