بررسي كارايي نسخه‌هاي قطعي و احتمالاتي (چند عضوي همادي) مجموعه داده ERA5 در برآورد دماي ايران

مقدمه: دما يكي از اصلي ترين متغيرهاي جوي است و تأثيري مستقيم بر ساير متغيرهاي جوي از جمله بارش دارد. ميانگين دماي كره زمين در دهه هاي اخير افزايش يافته است. افزايش دما باعث افزايش تبخير- تعرق، افزايش فرين هاي اقليمي، خشكسالي و آتش‌سوزي جنگل ها مي شود. بررسي كارايي نسخه هاي مختلف REA5 مي تواند نقش مؤثري در انتخاب صحيح بهترين نسخه از ERA5 در مطالعات اقليمي كشور داشته باشد. اين پژوهش دماي ايران را براساس نسخه هاي قطعي و احتمالاتي مجموعه داده باز تحليل ECMWF-ERA5 كه جايگزين بازتحليل ERA-Interim است را مورد بررسي قرار مي دهد.مواد و روش ها: داده هاي مورد استفاده در اين مطالعه ميانگين ماهانه دماي هوا در دو گروه قطعي و احتمالاتي است. براي بررسي تاثير تفكيك افقي در برونداد داده هاي ERA5، از دو تفكيك ۲۵/۰ و ۵/۰ درجه قوسي از نسخه هاي قطعي و احتمالاتي ERA5 براي بررسي ميانگين دماي هوا بر روي كشور ايران استفاده شده است. همچنين از نسخه EDA چند عضوي با تفكيك افقي ۵/۰ درجه قوسي نيز براي مقايسه نسخه مجموعه داده هاي احتمالاتي ERA5 با نسخه قطعي آن استفاده شده است. پيش از درستي سنجي داده هاي سه نسخه مختلف ERA5 از 10 عضو متفاوت نسخه احتمالاتي ERA5 كه تحت عنوان Member0 تا Member9 ارائه مي شوند، يك مجموعه داده همادي چند عضوي توليد شد.نتايج و بحث: نتايج نشان داد ERA5 توزيع فضايي ميانگين دما را در ايران به‌ درستي برآورد مي كند. با اين‌حال در عرض‌هاي جغرافيايي بالا و مناطقي با توپوگرافي پيچيده كارايي ERA5 در برآورد دما نسبت به مناطق خشك و نيمه‌خشك داخلي كمتر است. علاوه بر توپوگرافي پيچيده مناطق خاص جغرافيايي همانند سواحل جنوبي درياي خزر بر كارايي ERA5 تأثير مي گذارند. كارايي پايين تر دماي ERA5 در مناطق ساحلي شمال كشور و زاگرس ممكن است منعكس‌كننده برخي كاستي‌ها در نمايش دقيق ويژگي هاي جغرافيايي اين مناطق همانند همانند برهمكنش هوا- دريا و همزمان برهمكنش جريانات مرطوب محلي با خط ساحلي و توپوگرافي پيچيده البرز و زاگرس باشد.نتيجه گيري: ارزيابي متغير دماي نسخه هاي مختلف ERA5 با داده‌هاي مشاهداتي نشان داد كه نسخه قطعي ERA5 با تفكيك ۵/۰ درجه قوسي به‌طور سيستماتيك داراي كم برآوردي براي دما است كه اين مقدار براي متوسط پهنه اي كشور ۴۱/۷- درصد است. در مقابل نسخه قطعي ERA5 با تفكيك ۵/۰ درجه قوسي دماي ايران را در متوسط پهنه اي كشور ۰۱/۱۲ درصد بيش تر برآورد مي كند. بررسي سه نسخه متفاوت از مجموعه داده ERA5 براي دو نسخه قطعي و احتمالاتي نشان داد كه نسخه قطعي ERA5 با تفكيك افقي 0.25 درجه قوسي با متوسط پهنه اي اريبي ۰۷/۱ درجه سلسيوس و درصد اريبي ۳۶/۹ درصد بهترين برآورد از دماي ايران را ارائه مي دهد. پراكنش ماهانه دماي ميانگين ايران براساس برونداد قطعي ERA5 با تفكيك ۲۵/۰ درجه قوسي نشان داد كه كمينه دماي ايران با ۴۹/۱۰- درجه سلسيوس در ماه ژانويه و بيشينه آن با ۸۳/۳۹ درجه سلسيوس در ماه ژولاي اتفاق مي افتد. دما در تمامي ماه ها و ميانگين سالانه از آرايش توپوگرافي در ايران پيروي مي كند. به طوري كه كمينه دمايي ايران در ۵ ماه سال (ژانويه، فوريه، مارس، نوامبر و دسامبر) منفي است.