آزمون دقت شبیه ‏سازهای LARS-WG، WeatherMan و CLIMGENدر شبیه‏ سازی پارامترهای اقلیمی سه اقلیم مختلف (گرگان، گنبد و مشهد)

Abstract

در سال‏های اخیر مدل‏های مصنوعی مولد پارامترهای هواشناسی به طور گسترده در سیستم‏های هیدرولوژیکی، اکولوژیکی و در مطالعات پتانسیل تأثیر اقلیم بر اکوسیستم‏های زراعی در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته‏اند. این مدل‏ها به عنوان یک تکنیک آماری جهت تولید داده‏های هواشناسی روزانه‏ در مواقعی که داده‏های طولانی‏مدت در دسترس نباشد، توسعه‏ یافته‏اند. بدین منظور در این تحقیق ارزیابی کارایی سه مدل CLIMGEN، LARS-WG و WeatherManبرای پیش‏بینیدر مقیاس ریز و در حد ایستگاه‏های هواشناسیبرای متغیّرهای اقلیمی حداکثر دما، حداقل دما، بارندگی و تابش خورشیدی برای سال‏های 2009-2000 در سه منطقه گرگان، گنبد و مشهدانجام شد. ابتدا داده‏های هواشناسی روزانه هر ایستگاه از سال 1975 تا 1999 برای گرگان و گنبد و 1961 تا 1999 برای مشهد به مدل داده‏ شد و داده‏های روزانه برای سال‏های 2009-2000 تولید شد. برای ارزیابی مدل‏های مذکور از مقایسه‌ی شاخص‏های آماری مجذور میانگین مربعات خطای استاندارد (RMSE)، شاخص کارایی مدل (EF) و ضریب تبیین (R²) استفاده شد. نتایج مقایسه‌ی میانگین ماهانه بازه‏ی 10 ساله داده‏های تولید شده توسط مدل‏ها نشان داد متغیّر دما بهتر از سایر پارامترها به وسیله‏ی هر سه مدل‏ پیش‏بینی شده است. در بین مدل‏ها، مدلLARS-WGبیشترین توانایی را برای شبیه‏سازی پارامتر حداقل دما در منطقه‏های گرگان و مشهد نشان داد، در حالی که مدلCLIMGEN در گنبد تخمین بهتری داشت. پارامتر حداکثر دما برای اقلیم مدیترانه‏ای گرگان و نیمه‏خشک گنبد با مدل CLIMGEN و برای اقلیم خشک مشهد با مدل WeatherMan بهتر شبیه‏سازی شد. مدل WeatherMan نسبت به سایر مدل‏ها در شبیه‏سازی بارش برای منطقه‌ی گرگان و گنبد و مدل CLIMGENبرای مشهد موفق‏تر بودند. متغیّر تابش خورشیدی برای منطقه‌ی گنبد و مشهد به وسیله‌ی مدلLARS-WG و در اقلیم گرگان با مدل CLIMGEN با کارایی بهتری پیش‏بینی شد.به نظر می‏رسد که خروجی‏های این مدل‏ها علی‏رغم تفاوت‏هایی که دارند، می‏توانند در مدل‏سازی گیاهی و همچنین در بحث‏های تغییر اقلیم مورد استفاده قرار گیرند.