مقایسه مقادیر مشاهداتی بارش و برآوردهای ماهواره TRMM در استان فارس

نویسنده

چکیده

متغیر بارش نقشی کلیدی در مطالعات هیدرومتئورولوژی و کشاورزی دارد. به دلیل تغییر پذیری زیاد این کمیت در مکان و زمان، پایش آن در مقیاس های کوچک به وسیله ایستگاه های زمینی بسیار دشوار بوده و از این رو، استفاده از تصاویر ماهواره ای روشی توصیه شده برای دستیابی به داده هایی با تفکیک بالاست. قبل از استفاده از این داده ها، بایستی دقت زمانی و مکانی آن ها ارزیابی شود. در مطالعه حاضر، داده های بارش روزانه 12 ایستگاه همدیدی و 37 ایستگاه باران سنجی برای ارزیابی محصول نسخه 7 ماهواره TRMMبا مقیاس مکانی 0.25 در 0.25 در استان فارس طی دوره 2011- 1998 مورد استفاده قرار گرفت. ضریب همبستگی پیرسون، میانگین، میانه، واریانس، دامنه میان چارکی، نرمال شده جذر میانگین توان دوم خطا و اختلاف میانگین برای مقیاس های زمانی روزانه، ماهانه، فصلی و سالانه محاسبه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که به طور کلی، همبستگی معنی داری در سطح پنج درصد بین داده های بارش زمینی و ماهواره ای در بیشتر مناطق استان برای همه مقیاس های زمانی وجود دارد به طوری که مقدار آن برای همه ایستگاه های همدیدی (به جز اقلید) و باران سنجی (به جز 6 ایستگاه) در مقیاس سالانه به ترتیب بین 8/0 تا 95/0 و 64/0 تا 93/0 و برای مقیاس ماهانه به ترتیب بین 64/0 تا 96/0 و 5/0 تا 9/0 بود. کمترین و بیشترین ضریب همبستگی پیرسون به ترتیب در مقیاس روزانه و ماهانه مشاهده شد. مقدار نرمال شده جذر میانگین توان دوم خطا در مقیاس های سالانه، ماهانه و روزانه به ترتیب برابر با 12/0 تا 92/0، 21/0 تا 04/1 و79/0 تا 91/1 بود که کمترین و بیشترین آن در قسمت های غربی و جنوب شرقی استان مشاهده شد. در قسمت های شمال غربی استان که مقدار بارش نیز زیاد می باشد، مقدار اختلاف میانگین بارش مشاهده شده و برآوردی ماهواره برای تمامی مقیاس های زمانی مثبت بود. همچنین، برای مناطق شرقی که میزان بارش کم می باشد، مقادیر منفی اختلاف میانگین مشاهده شد. نتایج آزمون tدو نمونه ای نشان داد که اختلاف بین میانگین بارش مشاهده شده و ماهواره ای برای ماه های تر در 29 ایستگاه در سطح پنج درصد معنی دار نمی باشد. همچنین بر اساس نتایج آزمون Fواریانس بارش مشاهده شده و ماهواره ای برای ماه های تر در 33 ایستگاه در سطح پنج درصد برابراست

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of ground based observation of precipitation with TRMM satellite estimations in Fars Province

نویسنده [English]

  • امین شیروانی
چکیده [English]

Precipitation which is a key parameter in agricultural and hydrometeorology studies has a large spatiotemporalandnbsp;variation. Hence, its small scale monitoring is quite difficult using ground-based data. Satellite images can provide fine resolution data of rainfall for different applications. However, the temporal and spatial verification should be evaluated and studied before using satellite data. In the present study, daily precipitation data from 12 synoptic and 37 rain gage stations of andnbsp;Fars province, Iran was used to evaluate level 3 B42 version 7 product of andnbsp;the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite on a regular spatial scale (0.25anddeg; andtimes;0.25anddeg;) for the period 1998-2011. The Pearson correlation coefficient, mean, median, variance, inter quintiles range (IQR), normalized root mean square error (NRMSE) and mean difference (MD) for daily, monthly, seasonal, yearly time scales were worked out and analyzed. In general, there was a significant correlation between TRMM and ground-based precipitation data over the most parts of the province for all time scale at 5% level such that the range of Pearson correlation for all synoptic (Except for Eghlid) and rain gage (Except for 6 stations) annual time scale was (0.8-0.95) and (0.64-0.93), respectively. The corresponding values for monthly time scale were (0.64-0.96) and (0.5-0.9) .The highest and lowest correlation were observed in the monthly and daily time scales respectively. The range of NRMSE for annual, monthly and daily scales were (0.12 andndash; 0.92), (0.21 andndash; 0.94) and (0.79 andndash; 1.91) respectively. In north western parts of the province, which receives more rainfall, positive mean difference values (the mean of observed precipitation was more than that of satellite precipitation) was observed for all time scales. Over eastern parts, in which the amount of precipitation is low, negative MD values were observed. The results of two sample t test indicated that there is no significant difference between means of observed and satellite precipitation for wet months at 5% significance level for 29 stations. Also, the results of F test indicated that the variance of the observed and satellite precipitation for wet months are the same at 5% significance level for 33 stations.andnbsp;

کلیدواژه‌ها [English]

  • andnbsp
  • Precipitation, TRMM satellite, Comparison, Fars Province