سنجش دقت مدل های ریزمقیاس نمایی شده نسبت به داده های واقعی دمای کمینه روزانه در ایران
محورهای موضوعی : اقلیم شناسی
داریوش رحیمی
1
(دانشیار گروه جغرافیای طبیعی،دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی،دانشگاه اصفهان،ایران)
صغری توفیق
2
(دانشجوی دکتری آب و هواشناسی کشاورزی، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی،دانشگاه اصفهان،ایران)
کلید واژه: ریز مقیاس نمایی, دمای کمینه, مدل های گردش عمومی, ESGF, .CCS,
چکیده مقاله :
استفاده از خروجی مدل های گردش عمومی ریز مقیاس نمایی شده ی داده های اقلیمی از جمله روش های متداول در پیش بینی های اقلیمی می باشد. میزان دقت مدل ها در برآورد عناصر اقلیمی همواره مورد بحث بوده است. براساس مطالعات متعدد دمای کمینه در ایران با شدت بیشتری نسبت به سایر متغیرهای اقلیمی دارای روند افزایشی است. در این پژوهش ضمن آشکار سازی تغییرات دمای کمینه در ایران با آزمون ناپارامتری من کندال،از طریق تعیین اریبی(Bias) ، میانگین حداق مربعات خطا(RMSE) ،ضریب تعیین(R2) و ضریب همبستگی میزان دقت داده های دمای کمینه پایگاه های ESGF و CCS نسبت به داده های واقعی مقایسه گردید.جهت بررسی روند داده های واقعی از 83 ایستگاه همدید در بازه زمانی (2010-1987) استفاده گردید. یافته ها بیانگر آن است دمای کمینه ایران روند افزایشی دارد. همچنین بررسی دقت پایگاه ESGF و پایگاه CCS نشان داد که خروجی داده های ESGF از دقت بالاتری نسبت به خروجی پایگاه CCS برخوردار است . مقدار خطای RMSE بین داده های واقعی و خروجی پایگاه ESGF 0/7 و خروجی پایگاه CCS 0/91 بود.
استفاده از خروجی مدل های گردش عمومی ریز مقیاس نمایی شده ی داده های اقلیمی از جمله روش های متداول در پیش بینی های اقلیمی می باشد. میزان دقت مدل ها در برآورد عناصر اقلیمی همواره مورد بحث بوده است. براساس مطالعات متعدد دمای کمینه در ایران با شدت بیشتری نسبت به سایر متغیرهای اقلیمی دارای روند افزایشی است. در این پژوهش ضمن آشکار سازی تغییرات دمای کمینه در ایران با آزمون ناپارامتری من کندال،از طریق تعیین اریبی(Bias) ، میانگین حداق مربعات خطا(RMSE) ،ضریب تعیین(R2) و ضریب همبستگی میزان دقت داده های دمای کمینه پایگاه های ESGF و CCS نسبت به داده های واقعی مقایسه گردید.جهت بررسی روند داده های واقعی از 83 ایستگاه همدید در بازه زمانی (2010-1987) استفاده گردید. یافته ها بیانگر آن است دمای کمینه ایران روند افزایشی دارد. همچنین بررسی دقت پایگاه ESGF و پایگاه CCS نشان داد که خروجی داده های ESGF از دقت بالاتری نسبت به خروجی پایگاه CCS برخوردار است . مقدار خطای RMSE بین داده های واقعی و خروجی پایگاه ESGF 0/7 و خروجی پایگاه CCS 0/91 بود.
منابع
1-.حاجی میر رحیمی، سید محمود. بختیار فیضی زاده. 1387. بررسی دقت داده های رادار زمینی و TRMM در برآورد بارش، همایش ژئوماتیک. 1387 ، تهران.
2- زندکریمی ، سمیه. محمد دارند. 1395. ارزیابی دقت داده های بارش مرکز اقلیم شناسی بارش جهانی بر روی ایران ، مجله ژئوفیزیک ایران، دوره 10 ، شماره5،صص 113-95.
3-طاووسی،تقی. محمد ثریا. و زیبا راحتی 1389. بررسی روند دمای ماهانه شهر زاهدان،چهارمین کنگره بین المللی جغرافیدانان جهان اسلام،زاهدان.
4- عرفانیان، مهدی. سیما کاظم پور و حسن حیدری. 1392. ارزیابی داده های باران ماهوارۀ TRMM در مناطق خشک و نیمه خشک ایران، نخستین کنفرانس ملی هواشناسی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان.
5- عزیزی، قاسم.طاهر صفرراد، حسین محمدی و حسنعلی فرجی سبکبار .1395. ارزیابی و مقایسة داده های بازکاوی شدة بارش جهت استفاده در ایران، پژوهش های جغرافیای طبیعی، دورة 48 ، شماره 1 ، صص49-33.
6-علیزاده چوبری،امید. محمد سعید نجفی. 1395. روند تغییر دما و بارش در مناطق مختلف ایران،مجله فیزیک زمین وفضا،موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.
7- مسعودیان، سید ابولفضل. فاطمه رعیت پیشه و محمد صادق کیخسروی کیانی. 1393 . معرفی و مقایسه پایگاه های داده بارشی TRMM و اسفزاری ، مجله ژئوفیزیک ایران، دوره 8 ، شماره 4، صص 31-15.
8- مسعودیان، سید ابوالفضل. محمد صادق کیخسروی کیانی و فاطمه رعیت پیشه.1393. معرفی و مقایسه پایگاه داده اسفزاری با پایگاههای داده CMAPو GPCP ، GPCC ، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 29 ، شماره 112، صص 88-73.
9-مسعودیان؛ سید ابوالفضل.1390.آب و هوای ایران،چاپ اول،مشهد، انتشارات شریعه توس مشهد.
10-نجفی،معصومه .سارا طبایی و جهانگیر عابدی کوپایی. 1393. بررسی روند دما و رطوبت بیشینه و کمینه در مقیاس فصلی و سالانه در اقلیم های متفاوت ایران،اولین همایش ملی بهداشت محیط،سلامت و محیط زیست پایدار،همدان،انجمن ارزیابان محیط زیست هگمتانه،دانشکده شهید مفتح.
11-هاشمی نسب،سادات. فریبا صادقی عطاآبادی.1394. مدل سازی آماری روند کمینه دمای حوضه فلات مرکزی،مجلع علمی و ترویجی نیوار،دوره 23، شماره 88(پیاپی 89) ،صص 23015.
12- هاشمی نسب،سادات.1396. ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب در حوضه کارون. رساله دکتری.استاد راهنما:داریوش رحیمی. دانشگاه اصفهان، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی،گروه جغرافیای طبیعی.
13 - Landerer, Felix W , Peter J. Gleckler , Tong Lee .2004. Evaluation of CMIP5 dynamic sea surface height multi-model simulations against satellite observations, Climate Dynamics,VOL 43,No 5-6, PP:1271-1283
14- Chen,Hua. , Chong-YuXu, Shenglian Guo .2012. Comparison and evaluation of multiple GCMs, statistical downscaling and hydrological models in the study of climate change impacts on runoff, Journal of Hydrology, Vol 434-435,PP:36–45.
15- Cowtan,Kevin., Zeke Hausfather, Ed Hawkins, Peter Jacobs, Michael E. Mann , Sonya K. Miller, Byron A. Steinman, Martin B. Stolpe, Robert G. Way.2015. Robust comparison of climate models with observations using blended land air and ocean sea surface temperatures, Geophysical Research Letters, Vol 42,No 15,PP: 6526-6534.
-16 Michaels, Patrick J., Paul C. Knappenberger .2013. Climate Data vs. Climate Models, Energy & Environment,PP:32-36.
17- Siegmund, Peter .1994 The generation of available potential energy: a comparison of results from a general circulation model with observations, Climate Dynamics,VOL: 11,No 2 PP:129-140.
18- shen ,SH., moeng, Ch-h (1992) Comparison of a computer-simulated status-topped boundary layer with aircraft observations, Boundary-Layer Meteorology 6S,P: 29-53.
19- Dessu, Shimelis Behaiu. Assefa M Melesse .2013. Evaluation and Comparison of Satellite and GCM Rainfall Estimates for the Mara River Basin, Kenya/Tanzania, Climate Change and Water Resources, Hand book of Environmental Chemistry,VOL: 25,PP: 29–46.
20- Nieto, Susana, Concepción Rodríguez-Puebla .2006. Comparison of Precipitation from Observed Data and General Circulation Models over the Iberian Peninsula, Journal of climate,VOL:19,PP:4254-4275.
21- Samadi, S.Zahra. , Gummeneni Sagareswar., Tajiki, Maryam.2010.Comparison of General Circulation Models: methodology for selecting the best GCM in Kermanshah Synoptic Station, Iran Int. J. Global Warming, Vol. 2, No. 4, 2010.
_||_منابع
1-.حاجی میر رحیمی، سید محمود. بختیار فیضی زاده. 1387. بررسی دقت داده های رادار زمینی و TRMM در برآورد بارش، همایش ژئوماتیک. 1387 ، تهران.
2- زندکریمی ، سمیه. محمد دارند. 1395. ارزیابی دقت داده های بارش مرکز اقلیم شناسی بارش جهانی بر روی ایران ، مجله ژئوفیزیک ایران، دوره 10 ، شماره5،صص 113-95.
3-طاووسی،تقی. محمد ثریا. و زیبا راحتی 1389. بررسی روند دمای ماهانه شهر زاهدان،چهارمین کنگره بین المللی جغرافیدانان جهان اسلام،زاهدان.
4- عرفانیان، مهدی. سیما کاظم پور و حسن حیدری. 1392. ارزیابی داده های باران ماهوارۀ TRMM در مناطق خشک و نیمه خشک ایران، نخستین کنفرانس ملی هواشناسی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان.
5- عزیزی، قاسم.طاهر صفرراد، حسین محمدی و حسنعلی فرجی سبکبار .1395. ارزیابی و مقایسة داده های بازکاوی شدة بارش جهت استفاده در ایران، پژوهش های جغرافیای طبیعی، دورة 48 ، شماره 1 ، صص49-33.
6-علیزاده چوبری،امید. محمد سعید نجفی. 1395. روند تغییر دما و بارش در مناطق مختلف ایران،مجله فیزیک زمین وفضا،موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.
7- مسعودیان، سید ابولفضل. فاطمه رعیت پیشه و محمد صادق کیخسروی کیانی. 1393 . معرفی و مقایسه پایگاه های داده بارشی TRMM و اسفزاری ، مجله ژئوفیزیک ایران، دوره 8 ، شماره 4، صص 31-15.
8- مسعودیان، سید ابوالفضل. محمد صادق کیخسروی کیانی و فاطمه رعیت پیشه.1393. معرفی و مقایسه پایگاه داده اسفزاری با پایگاههای داده CMAPو GPCP ، GPCC ، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 29 ، شماره 112، صص 88-73.
9-مسعودیان؛ سید ابوالفضل.1390.آب و هوای ایران،چاپ اول،مشهد، انتشارات شریعه توس مشهد.
10-نجفی،معصومه .سارا طبایی و جهانگیر عابدی کوپایی. 1393. بررسی روند دما و رطوبت بیشینه و کمینه در مقیاس فصلی و سالانه در اقلیم های متفاوت ایران،اولین همایش ملی بهداشت محیط،سلامت و محیط زیست پایدار،همدان،انجمن ارزیابان محیط زیست هگمتانه،دانشکده شهید مفتح.
11-هاشمی نسب،سادات. فریبا صادقی عطاآبادی.1394. مدل سازی آماری روند کمینه دمای حوضه فلات مرکزی،مجلع علمی و ترویجی نیوار،دوره 23، شماره 88(پیاپی 89) ،صص 23015.
12- هاشمی نسب،سادات.1396. ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب در حوضه کارون. رساله دکتری.استاد راهنما:داریوش رحیمی. دانشگاه اصفهان، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی،گروه جغرافیای طبیعی.
13 - Landerer, Felix W , Peter J. Gleckler , Tong Lee .2004. Evaluation of CMIP5 dynamic sea surface height multi-model simulations against satellite observations, Climate Dynamics,VOL 43,No 5-6, PP:1271-1283
14- Chen,Hua. , Chong-YuXu, Shenglian Guo .2012. Comparison and evaluation of multiple GCMs, statistical downscaling and hydrological models in the study of climate change impacts on runoff, Journal of Hydrology, Vol 434-435,PP:36–45.
15- Cowtan,Kevin., Zeke Hausfather, Ed Hawkins, Peter Jacobs, Michael E. Mann , Sonya K. Miller, Byron A. Steinman, Martin B. Stolpe, Robert G. Way.2015. Robust comparison of climate models with observations using blended land air and ocean sea surface temperatures, Geophysical Research Letters, Vol 42,No 15,PP: 6526-6534.
-16 Michaels, Patrick J., Paul C. Knappenberger .2013. Climate Data vs. Climate Models, Energy & Environment,PP:32-36.
17- Siegmund, Peter .1994 The generation of available potential energy: a comparison of results from a general circulation model with observations, Climate Dynamics,VOL: 11,No 2 PP:129-140.
18- shen ,SH., moeng, Ch-h (1992) Comparison of a computer-simulated status-topped boundary layer with aircraft observations, Boundary-Layer Meteorology 6S,P: 29-53.
19- Dessu, Shimelis Behaiu. Assefa M Melesse .2013. Evaluation and Comparison of Satellite and GCM Rainfall Estimates for the Mara River Basin, Kenya/Tanzania, Climate Change and Water Resources, Hand book of Environmental Chemistry,VOL: 25,PP: 29–46.
20- Nieto, Susana, Concepción Rodríguez-Puebla .2006. Comparison of Precipitation from Observed Data and General Circulation Models over the Iberian Peninsula, Journal of climate,VOL:19,PP:4254-4275.
21- Samadi, S.Zahra. , Gummeneni Sagareswar., Tajiki, Maryam.2010.Comparison of General Circulation Models: methodology for selecting the best GCM in Kermanshah Synoptic Station, Iran Int. J. Global Warming, Vol. 2, No. 4, 2010.
