Nivar

Nivar

Investigating Precipitation Changes in the Southern Coast of Iran using ERA5 Data

Document Type : Original Article

Authors
Maryam Kamali 1
Masoud Torabi Azad 2
1 Master's student in Meteorology, Islamic Azad University, North Tehran Branch, Tehran, Iran.
2 Professor, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
10.30467/nivar.2024.412682.1258
Abstract
Precipitation is an important but variable quantity in the climate system. Monitoring the changes of this quantity has many complications, so in this research, we tried to investigate the trend of precipitation changes in the coastal strip of southern Iran using ERA5 data. In this regard, the monthly rainfall data of ERA5 model was used for the time period of 1981-2020. For this investigation, linear regression tests and Mann-Kendall test were used to measure the correlation and the trend of changes of this quantity in 3 provinces of Khuzestan, Bushehr and Hormozgan. Examining the results of the correlation between the observational data and the model data indicated a high and significant correlation, which showed a high correlation of 95 percent with a correlation coefficient of more than 0.92. Examining the time series of the data indicated an increase in regional rainfall in the spring season and a decrease in the winter season.
Intra-seasonal changes showed that winter rains decreased compared to autumn rains, spring rains increased compared to autumn, summer rains increased compared to autumn rains, and summer rains increased compared to spring rains in the region. . The monthly survey of rainfall showed that the concentration of the increasing rate of rainfall was concentrated in the northern regions of Khuzestan province, which shows a significant upward trend in some regions such as the east of Hormozgan province in January.
Keywords
Precipitation
Trends
ERA5 Model
Southern Coasts of Iran
Subjects
  1. پاپیرزاده، کاوه؛ سیدکابلی، حسام؛ نجفی، لیلا(1401). مطالعه مقایسه ای روش های نگاشت چندک برای تصحیح اریبی داده های بارش بازتحلیل ERA5. نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، سال نهم، شماره 2.
  2. پورانتظاری، سعیده و اسماعیلی، کاظم و فرید حسینی، علیرضا و غفاری، الهه،1401،صحت سنجی پهنه و هیدروگراف سیلاب با استفاده از داده های بارش ERA5 مطالعه موردی: حوضه زشک، فصلنامه جغرافیا و مخاطرات محیطی، دوره: 11، شماره: 3
  3. پیل پایه، علیرضا؛ نجفیان قوجه بیگلوف داوود؛ سعدی، توفیق؛ رحمتی، اکبر(1399). تحلیل وضعیت خشکسالی در سطح کشور ایران با استفاده از محصول بارشی مرکز ECMWF. نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی. دوره ۷، شماره ۳.
  4. حسینی، زهراسادات؛ مقدسی، مه نوش؛ پایمزد، شهلا (1401). ارزیابی دقت پایگاه داده ECMWF در پیشبینی داده های اقلیمی و پایش خشکسالی حوزه آبریز قره چای استان مرکزی. مجله تحقیقات آب و خاک ایران، شماره 53.
  5. سام خانیانی، علی؛ محمدی، عاطفه(1401). مقایسه داده های بازتحلیل ERA5-Land مشاهدات زمینی در ایران. مجله ژئوفیزیک ایران، جلد 16 ، شماره 1.
  6. عربی یزدی، اعظم؛ ثنایی نژاد، حسین؛ مفیدی، عباس(1398). ارزیابی تولیدات شبکه‌ای تحلیل مجدد پایگاه اروپایی پیش بینی های میان مدت جوی ECMWF در مناطق اقلیمی مختلف ایران. نشریه پژوهش های اقلیم شناسی. سال دهم - شماره 38.
  7. عرفانی، عاطفه؛ بابائیان، ایمان؛ انتظاری، علیرضا(1399). بررسی قدرت تفکیک مکانی مناسب داده‌های بارش روزانه پایگاه ERA-Interim در شمال شرق ایران. نشریه پژوهش های اقلیم شناسی. سال دهم، شماره سی و هشتم.
  8. عزیزی، جوانشیر؛ رسول زاده، علی؛ رحمتی، اکبر؛ شایقی، افشین؛ باختر، آیدین(1399). ارزیابی عملکرد داده های بازتحلیل شده ERA5 در تخمین بارش روزانه و ماهانه در استان اردبیل. نشریه تحقیقات آب و خاک ایران، دوره 51 ، شماره 11.
  9. مقدسی، فاطمه؛ مقدسی،مهنوش؛ محمدی، مهدی(1402). بررسی اثر توزیع مناسب تر مشخصات خشکسالی هیدرولوژیکی با استفاده از داده های رواناب مدل ERA5 در اقلیم های مختلف کشور. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. شماره 2 ، جلد 1.
  10. نوروزی مقدم، الناز و کرمی، وحید (1388). بکار گیری فن آوری سنجش از دور در پایش و ارزیابی شبکه های آبیاری و زهکشی در حال بهره برداری،دوازدهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی،تهران.
  11. نویدی نساج، بهزاد؛ ظهرابی، نرگس؛ نیکبخت شهبازی، علیرضا؛ فتحیان، حسین(1400). ارزیابی داده های بارش شبکه بندی جهانی در پایش خشکسالی(مطالعه موردی: حوضه ی آبریز کارون بزرگ). نشریه حفاظت منابع آب و خاک، سا ل دهم، شماره سه.
  12. Amjad, M., Yilmaz, M. T., Yucel, I., & Yilmaz, K. K. (2020). Performance evaluation of satellite-and model-based precipitation products over varying climate and complex topography. Journal of Hydrology, 584, 124707.
  13. Balsamo, G., Albergel, C., Beljaars, A., Boussetta, S., Brun, E., Cloke, H., ... & Vitart, F. (2015). ERA-Interim/Land: a global land surface reanalysis data set. Hydrology and Earth System Sciences, 19(1), 389-407.
  14. Bosilovich, M. G., Chen, J., Robertson, F. R., & Adler, R. F. (2008). Evaluation of global precipitation in reanalyses. Journal of applied meteorology and climatology, 47(9), 2279-2299.
  15. Chiaravalloti, F., Caloiero, T., & Coscarelli, R. (2022). The long-term ERA5 data series for trend analysis of rainfall in Italy. Hydrology, 9(2), 18.
  16. Dee, D. P., Uppala, S. M., Simmons, A. J., Berrisford, P., Poli, P., Kobayashi, S., ... & Vitart, F. (2011). The ERA‐Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system. Quarterly Journal of the royal meteorological society, 137(656), 553-597.
  17. Ghafarian, P., Tajbakhsh, S. and Delju, A.H., (2021) Analysis of the long-term trend of temperature, precipitation, and dominant atmospheric phenomena in Lake Urmia.
  18. Hénin, R., Liberato, M. L., Ramos, A. M., & Gouveia, C. M. (2018). Assessing the use of satellite-based estimates and high-resolution precipitation datasets for the study of extreme precipitation events over the Iberian Peninsula. Water, 10(11), 1688.
  19. Hersbach, H., de Rosnay, P., Bell, B., Schepers, D., Simmons, A., Soci, C., ... & Zuo, H. (2018). Operational global reanalysis: progress, future directions and synergies with NWP.
  20. Kendall, M. G. (1975). Rank Correlation Methods. New York, NY: Oxford University Press.
  21. Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica: Journal of the econometric society, 245-259.
  22. Mishra, A. K., Singh, V. P., & Jain, S. K. (2010). Impact of global warming and climate change on social development. Journal of Comparative Social Welfare, 26(2-3), 239-260.
  23. Pachauri, R. K., Allen, M. R., Barros, V. R., Broome, J., Cramer, W., Christ, R., ... & van Ypserle, J. P. (2014). Climate change 2014: synthesis report. Contribution of Working Groups I, II and III to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (p. 151). Ipcc.
  24. Schmidhuber, J., & Tubiello, F. N. (2007). Global food security under climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(50), 19703-19708.
  25. Shen, L., Wen, J., Zhang, Y., Ullah, S., Meng, X., & Chen, G. (2022). Performance evaluation of ERA5 extreme precipitation in the yangtze river delta, China. Atmosphere, 13(9), 1416.
  26. Tang, Y., Zhong, S., Luo, L., Bian, X., Heilman, W. E., & Winkler, J. (2015). The potential impact of regional climate change on fire weather in the United States. Annals of the Association of American Geographers, 105(1), 1-21.
  27. Woznicki, S. A., Nejadhashemi, A. P., Tang, Y., & Wang, L. (2016). Large-scale climate change vulnerability assessment of stream health. Ecological Indicators, 69, 578-594.
  28. Xu, X., Frey, S. K., Boluwade, A., Erler, A. R., Khader, O., Lapen, D. R., & Sudicky, E. (2019). Evaluation of variability among different precipitation products in the Northern Great Plains. Journal of Hydrology: Regional Studies, 24, 100608.
Nivar
Volume 48, 124-125 - Serial Number 124
September 2024
Pages 187-202

  • Receive Date 21 August 2023
  • Revise Date 09 March 2024
  • Accept Date 30 April 2024
  • Publish Date 20 March 2024