ارزیابی داده های بازتحلیل ERA5 به منظور تحلیل روند پارامترهای اقلیم در سیستان و بلوچستان، ایران (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
این مطالعه به منظور ارزیابی عملکرد داده های بازتحلیل ERA5 برای بررسی روندهای ماهانه میانگین دما و رطوبت نسبی در استان سیستان و بلوچستان در طول دوره 1980 تا 2020 انجام شد. در این مطالعه، از داده های ایستگاه های سینوپتیک زابل، زاهدان، خاش، سراوان، ایرانشهر و چابهار به عنوان داده های مرجع استفاده شد. همچنین از داده های ماهانه دما و رطوبت نسبی ERA5 با تفکیک مکانی 25/0 درجه در 25/0 درجه استفاده شد. برای تطبیق مکانی داده ها، پیکسل های ERA5 انتخاب شدند که با موقعیت ایستگاه های سینوپتیک همپوشانی داشته باشند. برای ارزیابی تطابق داده های ERA5 با داده های ایستگاه های سینوپتیک از معیارهای ضریب تعیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) استفاده شد. روند تغییرات دما و رطوبت نسبی با استفاده از آزمون من-کندال بررسی شد. نتایج نشان داد که همبستگی مثبتی بین داده های مشاهداتی و ERA5 در ایستگاه های مورد مطالعه وجود دارد. برای نمونه مقدار بیشترین و کمترین R2 دمای ماهانه به ترتیب در ایستگاه زاهدان با مقدار (97/0) و در ایستگاه چابهار با مقدار (88/0) است. تجزیه و تحلیل روند نشان داد که روند غالب در این استان گرم شدن در اکثر فصول، به ویژه در زمستان و بهار است. دمای متوسط زمستان در این ایستگاه ها با سرعت حدود 3/0 درجه سانتیگراد در هر دهه در حال افزایش بوده است. این مطالعه نشان داد که داده های بازتحلیل ERA5 برای بررسی روندهای ماهانه میانگین دما و رطوبت نسبی در سیستان و بلوچستان قابل اعتماد است. بطوری که مقادیر RMSE و MAE در ایستگاه سینوپتیک زاهدان برای دمای متوسط ماهانه به ترتیب برابر 8/5 و 54/5 است. با این حال، به دلیل پیچیدگی های الگوهای آب و هوایی و وجود پراکندگی در داده ها، احتیاط در تفسیر نتایج ضروری است. گرم شدن زمستان ها در این منطقه نگران کننده است و نیاز به تحقیقات بیشتر برای درک پیامدهای آن برای سیستم های طبیعی و انسانی وجود دارد.Evaluating ERA5 Reanalysis for Climate Trend Analysis in Sistan and Baluchestan, Iran
This study was conducted to evaluate the performance of ERA5 reanalysis data for examining trends in monthly mean temperature and relative humidity in Sistan and Baluchestan province during the period 1980 to 2020. In this study, data from synoptic stations in Sistan and Baluchestan province, including Zahedan, Khash, Saravan, Irandshahr, and Chabahar, were used as reference data. Monthly temperature and relative humidity data from ERA5 with a spatial resolution of 0.25 degrees by 0.25 degrees were also used. To spatially match the data, ERA5 pixels were selected that overlapped with the location of the synoptic stations. To evaluate the agreement between the ERA5 data and the synoptic station data, the coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE), and mean absolute error (MAE) were used. Trend analysis of temperature and relative humidity was performed using the Mann-Kendall test. The results showed a positive correlation between the real and ERA5 data at the studied stations. Trend analysis showed that the dominant trend in this province is warming in most seasons, especially in winter and spring. The average winter temperature in these stations has been increasing at a rate of about 3.0 degrees Celsius per decade. This study showed that ERA5 reanalysis data is reliable for examining trends in monthly mean temperature and relative humidity in Sistan and Baluchestan. However, due to the complexities of weather patterns and the existence of data dispersion, caution is necessary in interpreting the results. The warming of winters in this region is a concern and further research is needed to understand its implications for natural and human systems.
تبلیغات
