دوره­ بازگشت و احتمال رخداد بارش دو نمایه مهم در مطالعات مربوط به سیل و بارش­های فرین­ محسوب می­شوند و درک صحیح از این دو نمایه می­تواند نقش مهمی در مطالعات ریسک اقلیمی داشته باشد. این پژوهش با هدف بررسی کارایی پایگاه داده بارش همادی-وزنی چند منبعی (MSWEP[1]) و کاربست آن در تعیین دوره­های بازگشت و بررسی احتمال رخداد بارش سالانه در ایران انجام شده است. برای این منظور از روش توزیع فرین تعمیم یافته (GEV[2]) استفاده شد. برای درستی سنجی داده­های پایگاه MSWEP از چهار سنجه آماری RMSE، MBE، PBIAS و R2 در پهنه­های اقلیمی کوپن-گایگر در ایران استفاده گردید. نتایج نشان داد که این پایگاه داده در مناطق خشک و نیمه خشک کشور با درصد اریبی 40/0 و 32/0 بهترین کارایی را دارد. در مقابل، این پایگاه داده در دو پهنه پرباران (Cfa) و کوهستانی (Dsb) کمترین کارایی را خود نشان داد؛ به­طوری­که بیشینه درصد اریبی در بین پهنه­های اقلیمی کشور به ترتیب با 45/2- و 09/4- درصد در پهنه­های مذکور دیده شد. نتایج نشان داد که بیشینه مقدار بارش محتمل در دوره­های 1 تا 15 ساله در سواحل شمالی و بیشینه شدت آن در سواحل جنوبی ایران اتفاق می­افتد. احتمال رخداد بارش در ایران بین 03/2 تا 02/32 درصد در نوسان است. کاهش عرض جغرافیایی از شمال به جنوب و کاهش ارتفاعات از غرب به شرق با کاهش احتمال رخداد بارش روزانه در ایران در ارتباط هستند. بیشینه عدم قطعیت در احتمال رخداد بارش روزانه در مناطق کوهستانی ایران مشاهده شد. [1] Multi-Source Weighted-Ensemble Precipitation (MSWEP)[2] Generalized Extreme Value (GEV)

بارش به عنوان یکی از مولفه های اصلی چرخه هیدرولوژی، نقش به سزایی در فرآیندهای مرتبط با مدیریت منابع آب، حفاظت از شرایط زیست-محیطی و همچنین مدیریت بلایای آب و هوایی دارد. با توجه به کمبود و دسترسی محدود به داده های بارشی گسترده در سطح کشور، استفاده از داده های بارش جهانی حاصل از تحلیل های سنجش از دوری و مدل سازی می تواند در تحلیل های مورد نیاز حوزه مدیریت آب بسیار مفید باشد. تحقیق حاضر به ارزیابی دقت جدیدترین پایگاه های داده بارش جهانی حاصل از بازتحلیل و اطلاعات ماهواره ای با قدرت تفکیک مکانی بالا (شامل ERA5-Land، GSMaP، IMERG، MSWEP و CHIRPS) در برآورد بارش در مقیاس های مختلف زمانی در سطح ایران می پردازد. برای این منظور، از داده های بارش در 70 ایستگاه سینوپتیک در کشور برای بازه زمانی سال های 2000 تا 2018 استفاده شد و عملکرد پایگاه های مورد نظر در مقیاس های زمانی روزانه، ماهانه و سالانه به تفکیک 6 منطقه مختلف اقلیمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد تخمین بارش در این پایگاه ها برای مناطق پربارش تر کشور دقت بالاتری نسبت به مناطق خشک دارد و عموما دقت تخمین بارش در ماه های پربارش سال بیشتر از دوره خشک سال است. در مجموع پایگاه GSMaP در برآورد بارش روزانه و پایگاه MSWEP در تخمین بارش های ماهانه و سالانه در سطح ایران عملکرد بهتری از سایر پایگاه ها نشان می دهند؛ اما دقت هر پایگاه اطلاعاتی به مقیاس زمانی اطلاعات و منطقه اقلیمی مورد بررسی نیز وابستگی دارد که ضروری است در بهره برداری از این پایگاه ها مد نظر قرار داشته باشد.

درک پاسخ هیدرولوژیکی حوضه های آبریز به خشکسالی ها اهمیت زیادی در شناخت میزان آسیب پذیری مناطق مختلف به خشکسالی ها و مدیریت ریسک خشکسالی دارد. در این مطالعه با استفاده از چارچوب بادیکو به بررسی میزان و جهت تغییرات مؤلفه های تبخیر و تعرق واقعی و رواناب در پاسخ به خشکسالی های رخ داده در زیرحوضه های حوضه آبریز دریاچه ارومیه پرداخته شد. برای این منظور داده های تبخیر و تعرق واقعی (ET) و تبخیر و تعرق پتانسیل (PET) از پایگاه داده GLEAM و داده های بارش از پایگاه داده MSWEP تهیه شدند. پس از تعیین سال های خشکسالی با استفاده از شاخص بارش-تبخیر و تعرق پتانسیل استاندارد (SPEI)، معادله فو (در چارچوب مدل بادیکو) برای سال های خشکسالی و غیرخشکسالی به طور جداگانه واسنجی شد. تفاوت معنی دار در توزیع های احتمال تجربی شاخص خشکی (PET/P) و شاخص تبخیری (ET/P) بین سال های خشکسالی و غیرخشکسالی به روش آزمون کلموگروف-اسمیرنوف دو نمونه ای تایید شد. در ادامه، تغییرات ناشی از رژیم و تغییرات ناشی از افراز به طور جداگانه برای تبخیر و تعرق واقعی و رواناب محاسبه و بررسی شد. در مورد رواناب در همه زیرحوضه ها تغییرات ناشی از رژیم، تغییرات ناشی از افراز و تغییرات کل رواناب در سال های خشکسالی نسبت به سال های غیرخشکسالی منفی و تغییرات ناشی از رژیم شدیدتر از تغییرات ناشی از افراز بودند. در مورد تبخیر و تعرق واقعی در همه زیرحوضه ها تغییرات ناشی از افراز، مثبت، تغییرات ناشی از رژیم، منفی و تغییرات کلی، منفی بود. به طور کلی، وقوع خشکسالی ها در زیرحوضه های مورد مطالعه سبب کاهش بیشتر رواناب (66. 54-درصد) نسبت به تبخیر و تعرق واقعی (10. 45-درصد) شده است. چارچوب بادیکو در توضیح رفتار غیرخطی ترازمندی آب طی خشکسالی مؤثر است.