به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "تبخیر-تعرق" در نشریات گروه "جغرافیا"

تکرار جستجوی کلیدواژه «تبخیر-تعرق» در نشریات گروه «علوم انسانی»
  • فاطمه بالویی، مصطفی کابلی زاده*، شاهین محمدی
    کاهش اثرات خشک سالی و مدیریت بهینه منابع آب، متاثر از پیش آگاهی برنامه ریزان منطقه ای از مناطق تحت تاثیر خطر ناشی از وقوع خشکسالی است. به همین دلیل ارزیابی و بررسی این پدیده می تواند بسیار حائز اهمیت باشد. این پژوهش باهدف پایش تغییرات زمانی- مکانی خشک سالی هواشناسی و تحلیل روند متغیرهای اقلیمی در استان خوزستان در طول دوره آماری 2000 تا 2020 با استفاده از شاخص بارش- تبخیر و تعرق استاندارد (SPEI) و نرم افزارهای ArcMap، XLSTAT و RStudio انجام شد. همچنین برای بررسی روند تغییرات در بازه مورد مطالعه آزمون های من-کندال و شیب سن نیز به کار گرفته شد. پس از محاسبه خشکسالی، تاثیر این پدیده بر روی پهنه آبی دو تالاب هورالعظیم و شادگان برای سال های 2000، 2006، 2015 و 2020 بررسی شد. نتایج بررسی خشک سالی با شاخص SPEI نشان می دهد که خشک سالی و ترسالی شدید درسطح خوزستان به ترتیب در سال های 2017 و 2004 رخ داده است. بررسی نتایج نشان داد بین تغییرات سطح تالاب های بیان شده با مسئله خشکسالی رابطه مستقیمی وجود دارد و با افزایش شدت خشکسالی مساحت پوشش آبی تالا ب ها کاهش می یابد و با افزایش ترسالی مساحت آب در تالاب ها افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که بررسی شیب روند تغییرات حاصل از آزمون سن برای بارش و دما در ایستگاه ها به ترتیب بین 87/1- تا 38/3 و 016/0 تا 25/2 متغیر بود. بیشترین شیب تغییرات با روند افزایشی بارش در مناطق غرب و مرکز استان مشاهده گردید و شیب تغییرات منفی بارش بیشتر در مناطق جنوبی رخ داده است. همچنین، تحلیل دما با این آزمون نشان داد دما در تمام ایستگاه ها با شیب نسبتا ملایم در بازه مورد بررسی روند مثبت و رو به افزایش داشته است. شایان ذکر است وجود روند افزایشی و کاهشی نشان دهنده ی وجود تغییر و نوسانات اقلیمی است. بنابراین، بررسی این موضوع و ارائه راه کارهایی به منظور مدیریت منابع آب در زمان بحران امری ضروری به نظر می رسد.
    کلید واژگان: خشک سالی, سری زمانی, تبخیر-تعرق, مخاطرات طبیعی
    Fatemeh Baloei, Mostafa Kabolizadeh *, Shahin Mohammadi
    Reducing the effects of drought and optimal management of water resources is affected by the forecast of regional planners of areas affected by the risk of drought, so the evaluation and study of this phenomenon can be very important. Therefore, this study was conducted to Monitor temporal-spatial changes of meteorological drought and trend analysis of climatic variables in Khuzestan province during the period 2000 to 2020 using the SPEI index and ArcMap, XLSTAT, and RStudio software. Two non-parametric methods including Mann-Kendall and Sen's estimator slope methods were used here to analyze the annual trends of data. After calculating the drought, the effect of this phenomenon on the water area of Horul Azim and Shadgan wetlands in 2000, 2006, 2015, and 2020 was investigated. The results showed that there is a direct relationship between the changes in the wetlands cover and the problem of drought, and with the increase of drought, the water cover of the wetlands decreases and with the increase of drought, the area of water in the wetlands increases. The results also showed that the analysis of the trend of changes resulting from Sen’s slope for precipitation and temperature in the stations varied between -1.87 and 3.38 and 0.016 and 2.25, respectively. The highest slope of changes with increasing rainfall was observed in the western and central regions of the province and the slope of negative changes in rainfall has often occurred in the southern regions. Also, temperature analysis with this test showed that the temperature in all stations with a relatively slow slope in the study period had a positive and increasing trend. It is worth mentioning that the existence of increasing and decreasing trends indicates the existence of climate change, so it is necessary to study this issue and provide solutions to water resources management in times of crisis. The increasing and decreasing trend indicates the existence of climatic changes and fluctuations; Therefore, investigating this issue and providing solutions to manage water resources in times of crisis seems essential.
    Keywords: Drought, Time Series, Evapotranspiration, Natural Hazards
  • منصوره احمدی کارلادانی*، ابوطالب هزار جریبی، خلیل قربانی

    برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل از اهمیت فراوانی در مدیریت منابع آب برخوردار است. با توجه به اهمیت تعیین روند تبخیر- تعرق در برنامه ریزی منابع آب، در این مطالعه، روند تغییرات ماهانه تبخیر- تعرق در 79 ایستگاه در پهنه ی جغرافیایی ایران بررسی گردید. با تحلیل پراکنش مکانی تبخیر- تعرق با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی، روند تغییرات آن نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل روند تبخیر- تعرق طی سال‎های 1995 تا 2016 و پیاده ‎سازی آزمون من-کندال و شیب خط سن به صورت ماهانه نشان داد که روند حاکم بر این ایستگاه‎ ها طی ماه‎های مختلف سال از الگوی یکسانی تبعیت نمی کند؛ به نحوی که بعضی از ایستگاه ‎ها در سراسر سال فاقد روند هستند و بعضی دیگر در بعضی ماه ها دارای روند صعودی و در ماه های دیگر بدون روند می باشند. بعضی از ایستگاه‎ها در بعضی ماه ها دارای روند معنادار نزولی و در ماه های دیگر فاقد روند هستند. روند افزایشی بیشتر در مناطق سردسیر و نواحی کوهستانی کشور به چشم می خورد اما روند کاهشی در مناطق گرمسیر مرکزی و شرقی کشور وجود دارد. در نگاه کلی تر، درصد ایستگاه های بدون روند از حدود 68 درصد در فصل تابستان تا حدود 86 درصد در فصل پاییز تغییر می کند. به طور متوسط، حدود 78 درصد ایستگاه ها دارای وضعیت ثابتی در پدیده تبخیر- تعرق بوده اند. از میان 22 درصد باقیمانده ایستگاه ها، حدود 15 درصد دارای روند افزایشی هستند و این روند افزایشی، بیشتر به فصول بهار و تابستان باز می گردد. این بدان معنی است که نیاز آبی گیاهان در فصولی که بارندگی کمتر است، رو به افزایش است.

    کلید واژگان: آزمون من-کندال, تبخیر تعرق, تحلیل روند, تغییر اقلیم
    Mansoureh Ahmadi Karladani *, Aboutaleb Hezarjaribi, Khalil Ghorbani

    Introduction:

    Global warming due to greenhouse gas emissions is leading to changes in the spatial and temporal distribution of water resources on a global scale. On the other hand, as Iran is located in an arid and semi-arid climatic region, about 75% of rainfall in the country is directly returned to the atmosphere through evaporation. Since potential evapotranspiration is one of the most important components of the natural water cycle and is the identification of plant water requirement, its exact estimation plays a key role in the planning related to the type of cultivation and irrigation. Based on the literature, the Mann-Kendall test has been used repeatedly to examine the trend of changes in meteorological components. Considering the importance of determining the trend of evapotranspiration changes in water resources planning, the purpose of this study is its investigation in a monthly timescale using Mann-Kendall test and the Sen’s estimator slope in Iran. In addition, by analyzing the spatial distribution of evapotranspiration using the GIS, the trend of evapotranspiration changes was also examined.

    Materials and methods

    The study area in this research includes 79 appropriately distributed synoptic meteorological stations with acceptable data quality which belong to the Irainan Meteorological Organization. Their common statistical period is 22 years (1995 to 2016). From a geographical point of view, Iran is located in the northern hemisphere between 25 and 40 degrees north latitude and between 44 and 63.5 degrees east longitude. It has a dominant arid and semi-arid climate with low rainfall and high evapotranspiration. After selecting synoptic stations, the required data including geographical coordinates of stations, altitude, daily temperature (minimum, maximum, and average), wind speed, and sunshine hours were collected for the common time period (1995 to 2016). Then, the potential evapotranspiration was calculated using Hargreaves-Samani method and the total monthly evapotranspiration was extracted for the desired time period. By performing the Mann-Kendall test, the trend of evapotranspiration variation has been estimated and the significance of this trend has been analyzed using the Sen’s estimator slope.

    Results and discussion

    The results of this study obtained by the analysis of the evapotranspiration trend during 1995 to 2016 and implementing the Mann-Kendall test and the Sen’s estimator slope on a monthly time scale show that the trend does not follow the same pattern during different months of the year. In terms of time, in spring and summer, significant increasing trends have been seen in most cases where its highest were in June. In July, different climates of Iran have a significant increasing trend. Due to low rainfall in this month and sensitive conditions, this increasing trend of evaporation can raise the demand for water resources and in some cases reduce the yield of agricultural products. In August and September, despite the oppressive heat, in most of central and southern parts of the country, with a hot and dry climate, there was a decreasing trend of evapotranspiration. At the beginning of autumn and in October, the central parts of Iran had a significant downward trend, but in November and December, the existence of significant trends is much less. In winter, there is no trend in most stations. Generally speaking, the most significant increasing trends have occurred in the warm months of the year. Due to the decrease in precipitation oscillations and increase of temperature in these months, increase of evaporation has raised the water needs for agricultural products. Thus, the failure in its management will lead to a shortage of available water and damage to agriculture by the reduction of crop efficiency and yield. From spatial viewpoint, there is a more increasing trend in the cold regions and mountainous areas of the country and a negative trend has appeared in the tropical, central and eastern regions. In general, the percentage of non-trending stations varies from about 68% in summer to about 86% in autumn, and on average, about 78% of stations have a steady state about the evapotranspiration. Of the remaining 22% of stations, most (about 15%) have an increasing trend, and this goes back to the spring and summer seasons. This means that the plants’ water requirement is increasing when there is less rainfall, which is consistent with the conditions created by climate change, which leads to more severe drought events in arid areas.

    Keywords: climate change, evapotranspiration, mann-kendall test, Trend Analysis
  • هما دارابی، محمد مهدی چاری*، پیمان افراسیاب، حلیمه پیری

    روش های زیادی برای محاسبه تبخیر-تعرق وجود دارد که به داده های زیادی نیاز دارد، اما تعدادی از روش های فقط به دمای هوا نیاز دارند. یکی ازاین روش ها ترونت ویت است. منطقه سیستان در جنوب شرقی ایران یکی از مناطقی است که با توجه به بادهای 120 روز در ایران منحصربه فرد است. هدف از این تحقیق: 1) ارزیابی 6 روش مختلف ترونت ویت موجود در منابع در مقایسه با روش فایو پن من مانتیث و 2) اصلاح معادله برای منطقه بادخیز سیستان است. نتایج نشان داد معادله اصلی ترونت وایت مقدار تبخیر-تعرق را کم برآورد محاسبه می کند. در بین روش های موجود استفاده از ضریب  دارای بهترین نتایج بود. برای واسنجی معادله ترونت وایت ضریب دمای موثر معادله () باید اصلاح گردد. نتایج نشان داد مقدار بهینه k بین 755/0 تا 04/1 متغیر هست. میانگین سالانه مقدار جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، با توجه به مقادیر k متغیر برابر با 14/0 میلی متر در روز به دست آمد. همچنین با استفاده از حداقل کردن مربعات خطا مقدار k را به طور ثابت 802/0 در نظر گرفتیم که مقدار RMSE برابر با 19/1 میلی متر در روز به دست آمد. می توان نتیجه گیری کرد که پس از اصلاح معادله ترونت وایت می توان آن را در منطقه سیستان استفاده کرد.

    کلید واژگان: تبخیر-تعرق, سیستان, دمای هوا, مناطق بادخیز
    Homa Darabi, Mohammad Mahdi Chari *, Peyman Afrasiab, Halimeh Piri

    There are many methods for calculating evapotranspiration that require a lot of data, but a few require only air temperature. One of these methods is Trontwait. The Sistan region in the southeast of Iran is one of the regions that is unique in Iran due to the 120 days of winds. The purpose of this research is: 1) to evaluate 6 different Trontwait methods available in the sources compared to the Fau-Penman-Monteith method and 2) to modify the equation for the windy region of Sistan. The results showed that the original Trontwhite equation underestimates the amount of evaporation-transpiration. Among the existing methods, the use of coefficient k=0.72 had the best results. In order to recalibrate the Trunthwaite equation, the effective temperature coefficient of the equation (k) must be modified. The results showed that the optimal value of k varies between 0.755 and 1.04. The annual average value of the root mean square error (RMSE), according to the variable k values, was equal to 0.14 mm per day. Also, by minimizing the square of the error, we considered the k value to be 0.802 as a constant, and the RMSE value was equal to 1.19 mm per day. It can be concluded that after correcting the Trontwhite equation, it can be used in the Sistan region.

    Keywords: Evapotranspiration, Sistan, Air temperature, Windy region
  • منیر شیرزاد*، هاجر فیضی، مجید رضایی بنفشه

    کشور ایران از جمله مناطق خشک و نیمه خشک جهان است و با محدودیت شدید منابع آب مواجه است. تعیین تبخیر و تعرق که یکی از اجزای اصلی چرخه هیدرولوژی می باشد، در بسیاری از مطالعات از جمله توازن هیدرولوژیک آب، طراحی و مدیریت سیستم های آبیاری، شبیه سازی میزان محصول و مدیریت منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار است. در پژوهش حاضر از روش شبکه عصبی مصنوعی ANN و سه روش تجربی پنمن مانتیث فایو (PMF56) و بلانی کریدل (BC) کمبرلی پنمنK-P  برای مدلسازی سیستم غیرخطی تبخیر و تعرق گیاه مرجع (ET0) که داده های ورودی- خروجی آن به صورت روزانه بودند، استفاده شد. سپس نتایج بدست آمده از روش های مذکور با داده های تبخیر اندازه گیری شده در منطقه آذربایجان شرقی (ایستگاه مراغه، میانه، اهر و جلفا) تحت واسنجی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش شبکه عصبی مصنوعی دارای دقت و سرعت بهتر در مدلسازی ET0 در مقایسه با روش های کلاسیک می باشد. از دیگر نتایج مطالعه می توان به مناسب تر بودن روش دمایی BC نسبت به دیگر مدل های تجربی اشاره کرد. همچنین این پژوهش نشان داد مدل ANN با قانون یادگیری لونبرگ مارکوارت نتایج ET0 بهتری را در شرایط اقلیمی مورد مطالعه ارایه می دهد.

    کلید واژگان: آذربایجان شرقی, بلانی کریدل, پنمن مانتیث فائو, تبخیر-تعرق, شبکه عصبی مصنوعی
    Monir Shirzad *, Hajar Feyzi, Majid Rezaei Banafsheh
    Introduction

     Reference evaporation and transpiration is one of the important elements of the hydrological cycle, which plays an important role in agricultural studies, water resource management plans, irrigation and drainage network design and water structures (Nuri et al., 2013, Volume twenty, number five, page 12). Due to the small amount of precipitation and the limitation of water resources in Iran, the correct management of water resources is very important and it is necessary to be careful in using water.
    Data and

    Method

    In order to carry out this research, daily climatic data during the years 2014 to 2015 of East Azerbaijan (four stations of Maragheh, Midane, Jolfa and Ahar) were prepared from the regional meteorological organization. After normalization and determination of correlation, the data were used in MATLAB software with artificial neural network method with Lunberg-Marquardt training to 70-30 combination for training and simulation. The input data for the simulation of evaporation and transpiration (temperature, sunshine hours, humidity, wind speed) and the work evaluation criteria are RMSE, R2 and MAE, which we gave priority to the data with less error.

    Results and Discussion

    In this research, the method based on artificial intelligence (ANN) and three experimental models (Penman Monteith Fau (PMF56), Blaney Kridel (B-C) and Kimberly Penman (K-P) were used to model the non-linear transpiration evaporation system of the reference plant. The results showed that the artificial intelligence method has better accuracy and speed in estimating ET0 compared to experimental

    Conclusion

    The results showed that the artificial intelligence method has better accuracy and speed. Also, comparing the method of artificial neural networks with classical methods, the results indicate the appropriateness of the performance of artificial neural networks.

    Keywords: East Azerbaijan, Blaney Cradle, Penman-Monteith, evapotranspiration, Artificial neural network
  • علی شمس الدینی*، سارا نحوی

    در بسیاری از کاربردهای سنجش ازدور در علوم زمین، تجزیه و تحلیل با صحت بالا تنها با استفاده از تصاویری با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا امکانپذیر است. سنجنده ی مادیس برخلاف قدرت تفکیک زمانی بسیار بالا، قدرت تفکیک مکانی بسیار پایینی دارد. هدف ازین مطالعه، استفاده از الگوریتم های ریزمقیاس نمایی به منظور ریزمقیاس کردن تصاویر مادیس به تصاویر لندست 8 است. سپس تصاویر ریزمقیاس شده در برآورد تبخیر-تعرق واقعی با استفاده از الگوریتم سبال در منطقه کشت و صنعت امیرکبیر مورد مقایسه قرار گرفتند. در این مطالعه از الگوریتم هایSTARFM  ، ESTARFM و Regression جهت ریزمقیاس نمایی باندهای بازتابندگی و از الگوریتم های SADFAT ، Regression و Cokriging جهت ریزمقیاس نمایی باندهای حرارتی استفاده شده است. سپس، تصاویر ریزمقیاس شده بازتابندگی و حرارتی به منظور استفاده در مدل سبال، پردازش گردیدند و تبخیر-تعرق واقعی محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در میان روش های ریزمقیاس نمایی اعمال شده بر باندهای بازتابندگی، STARFM با مجذور میانگین مربعات خطای0.0180 دارای عملکرد بهتری نسبت به سایر روش ها بود. در میان روش های اعمال شده بر باندهای حرارتی، الگوریتم SADFAT با مجذور میانگین مربعات خطای 0.0224 عملکرد بهتری را نسبت به سایر روش ها از خود نشان داد. همچنین تبخیر-تعرق واقعی لحظه ای برآورد شده از خروجی روش های ریزمقیاس نمایی به ترتیب ESTARFM /Regression، ESTARFM/ SADFAT، STARFM/Regression و STARFM/ SADFAT با اختلاف کم و مجذور میانگین مربعات خطای 0.218 میلیمتر در ساعت بهترین عملکرد و روش Regression/Cokriging با میانگین مربعات خطای 0.388 میلیمتر در ساعت ضعیف ترین عملکرد را داشتند.

    کلید واژگان: ریزمقیاس نمایی, لندست-8, مادیس, تبخیر-تعرق, کوکریجینگ, SADFAT, ESTARFM
    Ali Shamsoddini*, Sara Nahvi
    Introduction

    Due to technical and financial limitations, it is not possible to simultaneously provide high spatial and temporal resolution by a sensor. There is always a trade-off between the spatial and temporal resolution of the sensors. For studies such as estimating evapotranspiration, land surface temperature with high temporal and spatial resolution is required; however, estimating actual evapotranspiration with high temporal and spatial resolution by a single sensor is not possible. Since high spatial and temporal resolution together increase the reliability of analyzing and extracting information from the image, so the best way to overcome this problem is to downscale images to high temporal and spatial resolutions. Downscaling is the process of converting images with low spatial resolution to images with high spatial resolution. So far, several methods have been proposed for downscaling. These methods differ for downscaling of the reflectance and thermal bands. Many studies that have been conducted so far on the actual evapotranspiration estimation, indicate the efficiency of SEBAL algorithm for this purpose. Therefore, in this study, in order to calculate the actual evapotranspiration, the SEBAL model was used and the products of different downscaling methods were given as input to this model. Assessing the accuracy of actual evapotranspiration ​​calculated using remote sensing data indicates the efficiency of products obtained from different methods. According to the studies conducted in this field, so far no study has been done on the combination of downscaled bands obtained from different downscaling methods applied on thermal data and non-thermal data in order to calculate the actual evapotranspiration. In this study, STARFM, ESTARFM and Regression algorithms were used to downscale the reflectance bands and SADFAT, Regression and Cokriging algorithms were used to downscale the thermal bands. Then the accuracy of the results was evaluated.

    Methodology

    The study area is Amirkabir agro-industry located in the south of Khuzestan province, one of the seven companies for the development of sugarcane cultivation and ancillary industries (longitude 48.287100, and latitude 31.029696 degrees). The gross land area of this agro-industry is 15000 hectares and its net area is 12000 hectares which is divided into several 25-hectare plots. In this research, the images of MODIS located on Terra satellite and the images of OLI and TIRS sensors of Landsat 8 satellite were used. It is worth noting that the Landsat image for time 2 was used to evaluate the simulation results. The downscaling algorithms used in this research included STARFM, ESTARFM, and REGRESSION algorithms were applied on reflectance bands and SADFAT, Regression and Cokriging algorithms were used for thermal band downscaling. In order to conduct this research, first, various downscaling methods were applied on MODIS images to be downscaled to the images with Landsat spatial resolution. Then, using MODIS downscaled images, evapotranspiration values were calculated for different combinations of downscaled data using SEBAL method and the results were compared and evaluated with evapotranspiration obtained from Landsat images acquired at the same date as MODIS data.

    Results and discussion

    In order to evaluate the results, the downscaled bands were visually and quantitatively compared with the corresponding bands of the Landsat image acquired on the same date. In order to compare these data quantitatively, the root mean square error (RMSE) and the coefficient of determination (R2) were used. According to the RMSEs, it can be concluded that the STARFM, ESTARFM, Regression, SADFAT and Cokriging downscaling algorithms all perform well. Among the methods applied to the reflectance bands, STARFM with the RMSE of 0.0180 had the best performance, followed by ESTARFM with the RMSE of 0.0186 and Regression with the RMSE of 0.0479. Among the methods applied to thermal bands, the SADFAT algorithm with the RMSE of 0.0224 had the best performance, followed by Cokriging with the RMSE of 0.0234 and Regression with the RMSE of 0.0464. It should be noted that the difference in outputs is very small, and given that the study area of ​​this study is a homogeneous area of ​​agricultural land cover including a single sugarcane crop. This issue can be the main reason for the close performance of downscaling methods and the high accuracy of their outputs. Moreover, according to the results obtained for evapotranspiration, ESTARFM / Regression, ESTARFM / SADFAT, STARFM / Regression and STARFM / SADFAT had the best performance with the lowest difference and the Regression / Cokriging method had the weakest performance, respectively.

    Conclusion

    This study can be concluded as follows:All downscaling algorithms used in this research had an acceptable performance in simulating Landsat bands.Among the reflectance band-related downscaling methods, STARFM had the best performance, followed by ESTARFM and Regression, respectively.Among the thermal band-related downscaling methods, the SADFAT algorithm performed best, followed by Cokriging and Regression.The use of STARFM algorithm for reflectance bands and SADFAT algorithm for thermal bands in homogeneous areas is recommended.The difference between the different combinations of methods for estimating actual evapotranspiration is small.

    Keywords: Downscaling, Landsat-8, MODIS, Evapotranspiration, Cokriging, SADFAT, ESTARFM
  • مژده محمد رضایی، نوذر قهرمان*

    تحقیق حاضر، با هدف بررسی اثرات تغییر اقلیم بر آب مجازی گیاهان گندم، جو، ذرت، سیب زمینی و گوجه فرنگی در سه شهرستان کرمان، بم و جیرفت در جنوب ایران تحت دو سناریوی واداشت تابشی اجرا شد. میزان آب مجازی به دست آمده برای همه گیاهان مورد مطالعه روند افزایشی دارد اما این افزایش برای جو و گندم به طور متوسط در دوره آینده 2100-2018 تحت هر دو سناریو افزایش بیشتری از خود نشان می دهد. همچنین به طور متوسط کمترین میزان آب مجازی مربوط به گوجه فرنگی می باشد.  در منطقه بم بیشترین میزان آب مجازی تحت سناریو RCP4.5 و RCP8.5 برای دوره 2069-2040 مربوط به گیاه جو به میزان 08/4853 و 15/5153 مترمکعب بر تن، در جیرفت بیشترین آب میزان مجازی تحت سناریو RCP4.5 مربوط به گندم برای دوره 2069-2040 برابر با 4984مترمکعب بر تن و تحت سناریو RCP8.5 بیشترین مقدار مربوط به جو در دوره 2069-2040 می باشد. در کرمان بیشترین آب مجازی تحت سناریو RCP4.5 مربوط به گندم در دوره 2069-2040 برابر با 4637 و تحت سناریو RCP4.5 بیشترین میزان پیش نگری شده متعلق به گیاه جو برابر با 1/4256 مترمکعب بر تن در دوره 2069-2040تعیین شد. تدقیق برآوردهای نیاز آبی و مطالعه آب مجازی گیاهان راهبردی در سایر مناطق کشور تحت سناریوهای جدید تغییر اقلیم برای  ارایه الگوی کشت مناسب و افزایش بهره وری آب توصیه می شود

    کلید واژگان: ایران, آب مجازی, تبخیر تعرق, تغییر اقلیم, عملکرد
    Mojdeh Mohammadrezaei, NOZAR GHAHREMAN *

    The study of climate change effects on crop growth and irrigation water requirement is crucial in maintaining food security. As a direct consequence of warmer temperatures, the hydrologic cycle will undergo significant impact with accompanying changes in the rates of precipitation and evaporation. Water scarcity and climate change pose a big threat for Iran’s food security. Climate change is projected to increase temperatures, spatio-temporal variability in rainfall pattern, and water stresses to crops. Due to the significant role of water in crop yield, inadequate soil water in crop producing regions can result in substantial yield drops. Agriculture, which accounts for 80 percent of freshwater consumption worldwide and the researchers, examined trade through the lens of what they call “virtual water” — a measure of how much water goes into the production of a bushel or a kilogram of a given crop. Upon release of new scenarios based on Radiative Forcing which are known as Representative Concentration Pathway scenarios (RCP scenarios), by Intergovernmental panel on climate change (IPCC) in fifth assessment report (AR5), a new set of 42 global climate models (GCMs) have been proposed for future climate projectionsThe current study was aimed to investigate the possible impacts of climate change effects on evapotranspiration and virtual water of several major crops of Wheat, barley, potato and tomato in there region in Kerman province, south of Iran.

    Material and Methods

    Study consists two sections. In part one for climate change detection, trend analysis of temperature, rainfall and evapotranspiration variables were performed using Mann-Kendall and Sen’s slope estimator test in three study stations namely Bam, Jiroft, Kerman during three future periods (i.e. 2018-2039,2040- 2069, 2070-2100). In second part, for projection of virtual water of selected crops under RCP4.5 and RCP8.5 climate change scenarios (IPCC Fifth Assessment Report) during period of 2018-2100 in three study stations, crop evapotranspiration were worked out using downscaled outputs of CNRM-C5 climate model.The first step in impact assessment studies is selecting suitable climate models from those recommended by IPCC for obtaining required climatic data under certain scenarios. The results of uncertainty analysis performed in previous studies by authors were used choosing different models of CMIP5 project which are approved in fifth assessment report (AR5) . Also crops yield were simulated using Aqua Crop model. By choosing new date of sowing, temperature, rainfall and evapotranspiration during projected growing season were determined. Based on the maximum simulated yield for the study crops, the optimum date of sowing for future periods were chosen. Finally the crops virtual water (evapotranspiration divided by yield) was calculated.

    Results and Discussion

    The results of study showed that the air temperature, in all month in study stations, would increase comparing to baseline period 1990-2017, such that in three study stations under RCP 8.5 scenario the air temperature will increase 0.66,0.77,0.68 ◦C, respectively. Similarly under RCP 4.5 scenario, the corresponding values are 0.42, 027, 0.45 ◦C. The Maize crop yield would decrease in all three stations (with highest decrease in Jiroft station with 52 and 56 percents under RCP 4.5 and RCP 8.5  in 2018-2039 period comparing to baseline period, respectively.) The virtual water of all selected crops is projected to increase, but this increase would be higher for wheat and barley crops. The lowest increase in virtual water was observed in tomato crop during the future period of 2018-2100.In Bam station, the highest amount of virtual water belongs to barley crop during the period of 2040-2069, i.e. 4853 and 5153 cubic meter per ton under two RCP scenarios, respectively. In Jiroft wheat crop has the highest virtual water during the period 2040-2069 projected to be 4984 m3/ton. In case of Kerman station, largest amount of virtual amount under RCP4.5 belongs to wheat during the period 2040-2069 and under RCP 8.5 corresponds to barley with amount of 4256 m3/ton.

    Conclusion

    The virtual water of all selected crops is projected to increase; this increase would be more for Barley and Wheat. According to results it is recommended to estimate the virtual water of currently cultivated crops in the region for coming years. Continuous cropping of wheat and barley is not advisable Alternative low-water-use crops may be an option for producers. Further studies on major crops’ virtual water in the agricultural regions of the country are recom

    Keywords: climate change, evapotranspiration, Yield, virtual water, Iran
  • منصوره کوهی*، زهرا شیرمحمدی، آزاده محمدیان، مجید حبیبی نوخندان

    تبخیر تعرق گیاه مرجع متغیری است که مهم ترین جزء چرخه هیدرولوژی محسوب می شود. با توجه به ارتباط مستقیم تبخیر تعرق مرجع با متغیرهای اقلیمی، انتظار می رود افزایش دمای هوا و تغییرات فراسنج های مرتبط با دما در روند و مقدار ETo تاثیر بگذارد. در این مطالعه، ضمن بررسی مهارت داده های شبکه ای CRU در برآورد میانگین سالیانه سه متغیر دمای کمینه، بیشینه و تبخیر تعرق در استان خراسان رضوی، پیش نگری تغییر در مقدار، نوسانات مکانی و روند زمانی این سه متغیر، با استفاده از برون داد چهار مدل سری CMIP5، تحت دو سناریوی واداشت تابشی (4.5 و 8.5) طی دو دوره آینده نزدیک (2050-2021) و آینده میانی (2080-2051) بررسی شد. نتایج نشان داد داده های CRU دارای مهارت مناسبی در شبیه سازی دما در منطقه اند. میانگین سالیانه دمای کمینه، در دوره 2050-2021، تحت هر دو سناریو، بیش از C o6/1 افزایش خواهد یافت که تحت RCP8.5، مساحت بیشتری از استان دچار این افزایش خواهد شد. این منطقه، طی دوره 2080-2021، با افزایش بیش از Co3 در میانگین سالیانه دمای کمینه مواجه خواهد شد. افزایش دمای بیشینه در سناریوی RCP8.5 طی دوره میانی، در تمامی استان، حدود Co4 برآورد شد. مقایسه مقادیر ETo مشاهداتی با برون داد چهار مدل اقلیمی در تمامی نقاط شبکه برای دوره پایه نشان داد، به رغم تفاوت در مقدار، نحوه پراکنش مکانی مقادیر ETo مدل با توزیع مکانی مقادیر مشاهداتی هم خوانی مناسبی دارد. براساس نتایج به دست آمده، طی دو دوره مورد بررسی، این متغیر افزایش خواهد یافت و همان طور که انتظار می رود، تحت سناریوی RCP8.5، درصد افزایش بیش از سناریوی مقابل است.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, تبخیرـ تعرق, داده‌های شبکه‌ای CRU, مدل اقلیمی
    Mansoureh Kouhi*, Zahra Shirmohammadi aliakbarkhani, Azadeh Mohamadian, Majid Habibi Nokhandan

    Evapotranspiration is significantly affected by global climate changes as an essential component of both climate and hydrological cycles. Comprehensive analyses of the spatiotemporal changes of ETo enhance the understanding of hydrological processes and improve water resource management. The main objective of this study is to investigate and predict the temporal trend and spatial distributions of the mean maximum temperature (Tmax), the mean minimum temperature (Tmin) and reference evapotranspiration (ETo) during 1961-2014, 2021-2050 and 2051-2080 over Khorasan Razavi Province using CRUTS3.23 dataset and the outputs of four CMIP5 climate models. The results were as follows: (i) the ability of CRU dataset in simulating monthly mean of Tmax and Tmin is suitable, (ii) generally, ETo increased from north to south across the province (ii) from 1961 to 2014, annual ETo exhibited an increasing continuous trend across the area under study (iii) the mean annual minimum temperature projected to increase by 1.6 under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios during two future periods. During 2051-2080, this variable will have an increase by 3ᵒ C under RCP8.5 scenario. The maximum temperature will increase by 4ᵒ C during the middle future period under RCP8.5 scenario. (v) The difference between mean annual ETo values of two periods was statistically significant in all grid points covering this province. The results showed that these increases may lead to the increase in crop water requirements and aggravate the water shortage in this area in view of the increase in ETo in response to ongoing climate change.

    Keywords: Climate Change, ETo, CRU Gridded Dataset, Climate Model
  • سمیه بهرامی، رضا سارمی *، مهدی خداداد

    پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات دمای سطح زمین و تبخیر- تعرق در ارتباط با شاخص بهنجار شده پوشش گیاهی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) در شهرستان مینودشت می باشد. در این تحقیق از تصاویر سنجنده مودیس ماهواره ترا برای سال های 2001 تا 2016 استفاده شده است تصویر ماهواره ای که مربوط به 1 ژانویه سال 2005 تا 31 ژانویه سال 2016 می باشد. برای ارزیابی مدل سبال، تبخیر و تعرق به کمک روش های پنمن مانتیث و هارگریوز سامانی و با در نظر گرفتن ضریب رشد گیاهی محاسبه شده و با تبخیر و تعرقی که از الگوریتم سبال به دست آمده، مورد مقایسه و بررسی قرار گرفتند. برای برآورد میزان دمای سطح زمین از تصاویر ماهواره لندست 5 باند 6 که باند ترمال یا حرارتی می باشد استفاده گردید. نتایج این تحقیق مشخص کرد که پارامتر پوشش گیاهی همسو و دمای سطحی زمین در جهت مخالف با تبخیر و تعرق تغییر می کند. در مناطق با پوشش گیاهی خوب و متراکم و دمای سطح زمین کم، تبخیر و تعرق بیشتر از مناطق دیگر است.

    کلید واژگان: تبخیر- تعرق, شاخص پوشش گیاهی (NDVI), سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS), شهرستان مینودشت
    Somaye Bahrami, Reza Sarami*, Mehdi Khodadad

    The purpose of this study is to investigate the changes in land surface temperature and evapotranspiration in relation to the standard vegetation cover index using GIS in Minoodasht city. In this study, we used satellite images of the Terra Modis satellite for the years 2001–2016. The satellite image is from January 1, 2005 to January 31, 2016. To evaluate the Seabull model, evapotranspiration was calculated using Penman Monteith and Hargreaves Samani methods and calculated using vegetation growth coefficient and compared with the evapotranspiration obtained from the Seabull algorithm and also to estimate the ground surface temperature of the images. Landsat 5 band 6 satellite which is thermal or thermal band was used. The results showed that the parameter of the coherent vegetation and the surface temperature of the earth changes in the opposite direction to evapotranspiration. So that in areas with good and dense vegetation and low ground temperature, evapotranspiration is more than other areas.

    Keywords: Evapotranspiration, Vegetation Index (NDVI), Geographic Information System (GIS), Minoodasht County
  • ایوب مرادی*، حدیثه بابایی، عباس علیمحمدی، سهیل رادیوم

    کمبود روزافزون منابع آب تجدیدپذیر در کشور، برآورد نیاز آبی مزارع را به یکی از اولویت های مهم مدیریت آب در کشاورزی تبدیل نموده است. نیاز آبی مزارع توسط مولفه های اقلیمی منطقه کنترل می شود و برابر است با تبخیر-تعرق مرجع که با یک ضریب ویژ ه (بسته به نوع محصول و منطقه جغرافیایی کاشت) اصلاح می گردد. در تحقیق حاضر، با استفاده از تصاویر ماهواره لندست8، ضریب محصولات عمده کشاورزی منطقه کشت و صنعت مغان از دو روش برآورد و مقایسه شده است. روش نخست بر مبنای اندازه گیری تبخیر- تعرق مزارع و روش دوم بر مبنای اندازه گیری شاخص گیاهی NDVI است. مقایسه این دو روش برای پنج محصول عمده منطقه نشان داد که مقدار خطای جذر میانگین مربعات قابل قبول (کمتر از 28/0) است. در ادامه، برای برآورد نیاز آبی محصولات، از ضریب محصول تولید شده بر مبنای تبخیر- تعرق استفاده شد. نیاز آبی محصولات با شش متد برآورد شد: ترکیب دو روش برآورد تبخیر- تعرق واقعی و سه روش برآورد تبخیر- تعرق مرجع. از میان آنها، متد متریک- پنمن مونتیث برای برآورد نیاز آبیاری بکارگرفته شد. تخمین نیاز آبیاری مستلزم کسرکردن بارش موثر از نیاز آبی است. برای برآورد بارش موثر، پس از بررسی چهار روش متداول، روش فایو برای شیب های کم ترجیح داده شد. نیاز آبیاری محصولات منطقه کشت و صنعت مغان بر از حداقل 270 میلی متر (برای جو دیم) تا حداکثر 1500 میلی متر (برای باغ زیتون) برآورد شده است. . بررسی آماری اندازه گیری ها سه ساله وجود یک همبستگی را بین میزان عملکرد محصول و میزان تبخیر- تعرق مزارع آشکار کرد. همچنین مشخص شد که عملکرد محصولات با شاخص های طیفی گیاه نیز دارای رابطه معنی دار است. هدف نخست تحقیق حاضر، برآورد ضرایب محلی محصولات کشاورزی منطقه مغان است؛ هدف دوم، بررسی رابطه مندی ضریب محصولات کشاورزی و شاخص های طیفی آنها به منظور تخمین ضریب محصولات بصورت مستقیم از این شاخص هاست.

    کلید واژگان: تبخیر-تعرق, ضریب محصول, نیاز آبی, کشت و صنعت مغان
    Ayoub Moradi*, Hadiseh Babaei, Abbas Alimohammadi, Soheil Radiom

    The increasing shortage of the renewable water resources in the country has made the farm water needs estimation to become as one of the important priorities in agricultural water management. Farm water needs are normally controlled by climatologic factors. It equals to the reference evapotranspiration which is corrected by a scaling factor associated to the crop kind and to local characteristics. In this research, using Landsat satellite imagery, we estimated and compared the crop coefficients for main agricultural crops in the Moghan cultivation industry, from two procedures: the first based on evapotranspiration measuring, and the second based on NDVI measuring. The comparisons in the case of the five main crops showed that the Root Mean Square Errors are within an acceptable range, leass than 0.28. In the following, the evapotranspiration based crop coefficient has been used in order to estimate farm water needs. Farm's water needs are indeed estimated by six methods a combination of two actual evapotranspiration and three reference evapotranspiration ways. Among the six methods, the Metric/PenmanMonteith method was selected for final step, i.e. farm irrigation needs. The farm irrigation needs is equivalent to farm water need minus effective rain. We compared four different ways for estimating the effective rains but preferred the FAO method assigned for low slopes. Based on our results, farm irrigation needs in the Moghan cultivation industry range from 270 mm (for rainfed barley) to 1500 mm (olive groves). Statistical investigation in three years data revealed a dependency between yield performance and evapotranspiration rate. In addition, it showed that yield performance is correlated with crop spectral indices such as NDVI, LAI and SAVI. The primary goal of this research is to estimate local agricultural crop coefficient in the Moghan cultivation industry. The second goal is to investigate of relationships between crop coefficient and crop spectral indices in order to make the crop coefficient estimable directly from spectral indices.

    Keywords: Evapotranspiration, Crop Coefficient, Water Need, Moghan Cultivation Industry
  • مینو احمدیان، بهروز سبحانی*، سعید جهانبخش اصل

    آب و امنیت غذایی چالش های جدی در مطالعات تغییر اقلیم محسوب می شوند. چراکه هر دو عامل به شدت از این پدیده تاثیر می پذیرند. بر همین اساس، هدف از پژوهش حاضر بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی سیب در طول فصل رشد می باشد. به این منظور از آمار پایگاه ECMWF برای داده های مشاهداتی دو ایستگاه سمیرم و ارومیه طی بازه زمانی 20 ساله (2016-1996) استفاده شد. برای بررسی این کمیت در 20 سال آتی از داده های روزانه ی ریز گردانی دینامیک پروژه ی CORDEX با دقت مکانی چهل و چهار صدم برای خروجی مدل ICHEC-EC-EARTH تحت دو خط سیر 5/4 و 5/8 واداشت تابشی (RCP) برای بازه زمانی (2037-2017) بهره گرفته شد. به منظور کاهش خطاهای موجود در برآوردهای مدل، عمل پس پردازش روی داده های برآورد شده صورت گرفت. سپس با دادهای دمای کمینه، دمای بیشینه، رطوبت نسبی، سرعت باد و تابش، تبخیر-تعرق پتانسیل به روش پنمن مانتیث فائو که از دقت بالاتری نسبت به سایر مدل ها برخوردار است محاسبه و با استفاده از آزمون ناپارمتریک من- کندال و شیب سن در محدوده اطمینان 95% روند تبخیر-تعرق مشخص شد. در آخر نیاز آبی در طول فصل رشد سیب نیز بررسی گردید. نتایج نشان داد که روند تبخیر-تعرق در هر دو ایستگاه در طول فصل رشد رو به افزایش است. افزایش ETO فصل رشد درخت سیب ایستگاه ها نسبت به دوره پایه برای خط سیر 5/4 و 5/8 در مورد ایستگاه سمیرم 84/3 و 37/7 و برای ایستگاه ارومیه 04/5 و 16/8 پیش بینی گردید؛ و از طرفی این روند افزایشی باعث افزایش نیاز آبی درخت سیب خواهد شد. بیشترین میزان تبخیر و نیاز آبی در داده های مشاهداتی و برآورد شده برای دوره رشد میوه رخ داده است، در این مرحله کم ترین بارش موثر، بیش ترین میانگین دما اتفاق افتاده است؛ اما درمجموع درصد تغییرات آینده مرحله جوانه زنی بیشتر از مراحل دیگر بود.

    کلید واژگان: تبخیر- تعرق, نیاز آبی, درخت سیب, آزمون من-کندال و شیب سن, روش پنمن مانتیث فائو
    Minoo Ahmadyan, Behrooz Sobhani *, Saeed Jahanbakhsh Asl

    Water and food security are serious challenges in climate change studies. the purpose of this study is to investigate the effects of climate change on water requirements of apple during the growing season. For this purpose, the ECMWF database has been used for observation data of Semirom and Urmia stations during the 20-year period (1996-2001).To check this quantity in the next 20 years, the daily  Downscaling dynamic data of the CORDEX project with a precision of 44% * 44% for the output of the ICHEC-EC-EARTH model under the two lines of 4.5 and 8.5 (RCP) was used for the period (2017-2037). In order to reduce the errors in the model estimates, the post-processing action of the estimated events was fulfilled. Then, minimum temperature data, maximum temperature, relative humidity, wind speed and radiation, potential evapotranspiration have been calculated using Penman-Monteith FAO method, which is more accurate than other models, and using the non-parametric Man-Kendall test and the Sen’s Slope estimator nonparametric Method in the confidence range, 95% evapotranspiration was determined. In the end, the water requirement was also examined during the growing season of apples. The results showed that evapotranspiration in both stations is increasing during the growing season. The ETo increase in the growing season of the apple tree stations was predicted from the base period for the trajectory of 4.5 and 8.5 for the Semirom 4.14.7 and 7.99.7, respectively, and for Orumiye Station, 26.5 and 11.8, respectively, and however, this increasing process will raise the apple's need for water. The highest amount of evaporation and water requirement in the observed and estimated data has occurred in the bud break periods, growth fruits. At this stage, the lowest effective rainfall and the highest average temperature have occurred but generally, the percentage of upcoming changes of germination stage was more than other stages.

    Keywords: Evapotranspiration, water requirement, the apple tree, Mann-Kendall, Sen’s Slope estimator nonparametric method, Penman-Monteith FAO method
  • بهروز سبحانی*، مینو احمدیان، سعید جهان بخش اصل

    هدف از پژوهش حاضر بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی و طول فصل رشد درخت سیب است. بدین منظور، از آمار پایگاه ECMWF برای داده‏های مشاهداتی دو ایستگاه سمیرم و ارومیه طی بازه زمانی بیست ‏ساله (1996-2016) استفاده شد. برای بررسی اثرات تغییر اقلیم از داده‏های روزانه ریزگردانی دینامیک پروژه CORDEX برای خروجی مدل ICHEC-EC-EARTH تحت دو خط سیر 5/4 و 5/8 واداشت تابشی (RCP) برای بازه زمانی (2017-2037) بهره گرفته شد. به ‏‏منظور کاهش خطاهای موجود در برآوردهای مدل، عمل پس‏ پردازش روی ‏داده‏های برآوردشده انجام گرفت. سپس، تبخیر- تعرق پتانسیل به روش پنمن مانتیث فائو و مراحل رشد با استفاده از شاخص درجه- روز محاسبه شد و با استفاده از آزمون ناپارامتریک من- کندال و شیب سن در محدوده اطمینان 95درصد روندها بررسی شد. نتایج نشان داد که در هر دو ایستگاه روند تبخیر- تعرق در طول فصل رشد رو به افزایش است. بیشترین میزان تبخیر و نیاز آبی در داده‏ های مشاهداتی و برآوردشده برای دوره رشد میوه رخ‏ داده است. تامین زودتر نیاز حرارتی موجب کاهش طول دوره رشد درخت سیب شده است. از طرفی، افزایش تبخیر و بالارفتن میزان درجه‏- روزهای رشد باعث افزایش نیاز آبی درخت سیب خواهد شد.

    کلید واژگان: درخت سیب, تبخیر- تعرق, نیاز آبی, طول رشد, روش پنمن مانتیث فائو
    Bahroz Sobhani *, Minoo Ahmadyan, Saied Jahanbakhsh

    Introduction Climate plays a key role in the successful production of horticultural products in the global trade. Horticultural activities are highly dependent on local weather conditions. The study of the phenomenological behavior of products as part of the impact of environmental conditions is important, because in order to achieve optimal production as well as more appropriate management, it is essential to know the phonological stages and changes to the product. Methodology In this study, the ECMWF database has been used for observation data of Semirom and Urmia stations during 20-year period (1996-2001).To understand and evaluate the accuracy of ECMWF data with the observation data of the Iranian Meteorological Organization during the common time interval with the nearest point of ERA-Interim to the stations studied, the Pearson Correlation Coefficient (R), Coefficient of Determination (R2), mean squared error (MSE), root mean square error (RMSE), and normalized root mean squared error (NRMSE). The most important factor in determining the need for water is the accurate ETo estimation in each region, so the potential evapotranspiration (ETᴼ) values were calculated using the Penman-Monteith FAO method. To investigate the effect of climate change on water requirement and duration of growth, the daily micro scale dynamic data of the CORDEX project with a precision of 44% * 44% for the output of the ICHEC-EC-EARTH model under the two lines of 4.5 and 8.5 (RCP) was used for the period (2017-2037). In order to reduce the errors in the model estimates, the post-processing action of the estimated events was fulfilled. The Water requirement and growth season length apples were also noted. Then, considering that the highest amount of apple cultivars in the studied areas is autumn, the type of late fall apple is selected for evaluation. According to correlate each step of growing apples with thermal operating temperature, length of growing season and vegetative stages of apple tree were calculated using GDD. Results The statistical results between ERA-Interim data and observational data at the stations were examined and the accuracy of the database data was confirmed for both stations In the next section, in order to select the best model for the studied areas, the data of the base year of the growth season of the CORDEX project models was compared with the observational data. The ICHEC-EC-EARTH model The ICHEC-EC-EARTH has a lower error rate than the other two. Do post processing of historical events has been able to greatly increase the model's performance data. The results of two man-Kendall and Sen's slope at the Semirom station on the ETo observations were reduced during the growing season, but in the Urumia station, the slope is positive and incremental. The evapotranspiration potential observed in the growing season, under the RCP4 / 5 and RCP8 / 5 trajectory for stations, shows an incremental trend. At the Uromiyah station, the results of the ETo on the growth stages of the apple tree indicate an increasing trend for observational data in all stages. . For estimated data, the effective rainfall season in Urumieh station is more than Semirom, therefore, during the growth season of the apple tree, the Semirom station will need more water in the observation period and years of forecasting than the station in Orumiyeh. At both stations, in the observation period and the estimated data, the rainfall level is effective in the germination stage was more than other stages. In the course of 8/8 for both effective precipitation stations will increase compared to the observation period. Considering the evapotranspiration and precipitation during the growing season of apples, the results of simulations showed that under climate change conditions compared to the base period, the need for irrigation of apple trees at Urmia and Semirom stations was increased under both scenarios. The results from the comparison of the growth period of the base period and the estimated data at the stations under both scenarios indicate a decrease in the growth period in the future, which their trend was not statistically verified. Earlier heat supply due to increased temperature has led to some shortening steps. Decreasing the growth period in the scenario is 5.8 more than the scenario of 4.5. Conclusions Based on the evaluation methods, the ECMWF data estimation error with observational data was negligible, and the database data for the studied stations can be verified. The results showed that evapotranspiration in both stations is increasing during the growing season. The ETo increase in the growth season of the apple tree stations was predicted from the base period for the trajectory of 4.5 and 8.5 for the Semirom 4.14.7 and 7.99.7, respectively, and for Orumiye Station, 26.5 and 11.8, respectively, and however, this increasing process will raise the apple's need for water. The highest amount of evaporation and water requirement in the observed and estimated data has been occurred in the period of growth. At this stage, the lowest effective rainfall and the highest average temperature have occurred but generally the percentage of upcoming changes of germination stage was more than other stages. Earlier heat supply will reduce the growth period of the apple tree, in fact, the plant will complete its growth and reproduction cycle earlier, resulting in reduced yield, reduced quality and color, increased temperature and increased water requirement. Earlier heat supply due to increased temperature has led to some shortening steps.

    Keywords: : Evapotranspiration, Water requirement, the apple tree, Growth length, Penman Monteith FAO method
  • خلیل ولیزاده کامران*، مریم لنگ باف
    این مطالعه با هدف تعیین تبخیر – تعرق واقعی گیاه ذرت که از گیاهان اصلی اراضی کشاورزی شمال خوزستان است، با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره ای لندست 8 در چهار گذر ماهواره ای شامل: 22 مرداد، 23 شهریور، 24 مهر و 26 آبان ماه 1392 و داده های هواشناسی مورد نیاز و بر اساس معادله بیلان انرژی سطح (سبال) صورت گرفته است. نتایج نشان داد، که مقدار تبخیر- تعرق واقعی محاسبه شده از مدل سبال برای گیاه ذرت در مرحله ابتدایی رشد، مرحله توسعه، مرحله میانی و پایانی رشد بترتیب 04/5، 23/8، 55/5 و 46/1 میلی متر در روز است. مقادیر حاصل از سنجش از دور، برای ارزیابی با روش های فائو- پنمن- مانتیث و تشتک تبخیر مورد مقایسه قرار گرفت و مشاهده شد که RMSE و MAE نسبت به روش فائو- پنمن – مانتیث بترتیب 45/0 و 18/0 میلی متر در روز است. نتایج حاصل حاکی از آن بود که سبال قادر است پاسخ های معتبری را با صحت و دقت کافی در زمان نسبتا کوتاهی ارائه نماید و می تواند به عنوان روشی کارآمد و سودمند در سازماندهی منابع آب و بهینه سازی مصرف در تامین نیاز آبی گیاهان از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد.
    کلید واژگان: تبخیر - تعرق, خوزستان, سبال, سنجش از دور, لندست 8
    Khalil Valizadeh Kamran*, maryam longbaf
    The agriculture is the sector that uses most of fresh water resources. Since the water resources are always subjected to severe depletion, the agriculture sector requires using the water with high efficiency and more effective ways One of the procedures leading to improvement of water management productivity and ultimately to increase of water efficiency is the accurate estimation of the evapo-transpiration or estimation of water use efficiency of the crops. The remote sensing by giving an estimation of the degree of evapotranspiration (with little use of ground data) has a high potential for modification of cultivation patterns and management of water resources This research aims to determine the actual evapo-transpiration (need of water) of maize, which is an indigenous plant in the northern Khuzestan province, using the image processing of Landsat 8 in four passes include: 13 Aug, 14 Sep, 16 Oct and 17 Nov 2013 and also using the required metrological data based on Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL). The results showed that the amounts of needed water estimated by SEBAL model for maize in the initial growth stage, development stage, middle stage and the end stage are 5.04, 8.23, 5.55, and 1.46 mm per day respectively. The values from remote sensing were compared for values assessed by FAO- Penman-Monteith and evaporation pan methods and it was observed that MAE and RMSE are 0.45 and 0.18 mm per day compared to FAO- Penman - Montieth method. In sum, the results indicated that the SEBAL model is able to give answers with high accuracy and in short time and can be used as a beneficial and efficient tool in organizing water resources and meeting the plant water needs.
    Keywords: evapotranspiration, remote sensing, SEBAL, Land sat 8, Khuzestan
  • حمید صالحی، علی شمس الدینی *، سید مجید میرلطیفی
    داده های اخذ شده توسط سنجنده های ماهواره ای به طور معمول به سه دسته تصاویر با قدرت تفکیک مکانی پایین، متوسط و بالا تقسیم می شوند. بسیاری از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی پایین و متوسط و قدرت تفکیک زمانی بالا براحتی در دسترس کاربران می باشند، در حالی که تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا در اکثر مواقع دارای قدرت تفکیک زمانی بالایی نیستند و یا به صورت تجاری و با هزینه بالا در دسترس می باشند. علاوه بر این، تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا معمولا فاقد باند های حرارتی بوده و لذا در مدل کردن فرآیند های طبیعی مانند تبخیر- تعرق با محدودیت مواجه هستند. تولید نقشه های تبخیر- تعرق روزانه با قدرت تفکیک مکانی بالا همواره یکی از چالش های محققین سنجش ازدور بوده است. هدف این مطالعه تولید نقشه های تبخیر- تعرق روزانه با قدرت تفکیک مکانی 30 متر برای اراضی کشت و صنعت امیرکبیر می باشد. برای این منظور ابتدا با استفاده از الگوریتم های SADFAT [1] و STARFM [2] و تصاویر لندست 8 و مادیس باندهای مختلف شامل باندهای مرئی و مادون قرمز با قدرت تفکیک زمانی روزانه و قدرت تفکیک مکانی 30 متر تولید شدند و در نهایت نقشه های تبخیر- تعرق واقعی با استفاده از باندهای تولید شده و الگوریتم سبال ایجاد شدند. مقایسه تبخیر- تعرق های واقعی شبیه سازی شده با تبخیر- تعرق های واقعی به دست آمده با روش فائو- پنمن- مانتیث نشان دهنده و می باشند. همچنین مقایسه تبخیر- تعرق واقعی شبیه سازی سازی شده با تبخیر- تعرق واقعی حاصل از تصویر لندست 8 در همان روز نشان دهنده و می باشد که نشان دهنده عملکرد خوب چهارچوب پیشنهادی برای ریز مقیاس نمایی در این مطالعه می باشد.
    کلید واژگان: تبخیر- تعرق, مادیس, لندست 8, ریزمقیاس نمایی, سبال, SADFAT, STARFM
    Salehi H _Shamsoddini A*_Mirlatifi SM
    Satellites acquire data in low, medium, and high spatial resolutions. Freely-available high temporal resolution images are often acquired in medium (or low) spatial resolution and high spatial resolution images usually suffer from a low temporal resolution or from high costs. Moreover, high spatial resolution images are prevented to use in modeling of processes such as evapotranspiration due to the lack of thermal bands. Evapotranspiration mapping with a high spatial and temporal resolutions have been always one of the main subjects in the field of remote sensing. Daily evapotranspiration mapping with a 30 meter spatial resolution is the aim of current study. The case study of the research is Amir- Kabir agro-industrial farms. For this purpose, among 36 bands of MODIS image, those being more spectrally similar to Landsat bands were selected. Then, SADFAT and STARFM algorithms were applied on Landsat 8 and MODIS images to simulate visible and infrared bands with daily temporal resolution and 30-m spatial resolution. Afterward, the simulated bands were used as input for SEBAL algorithm to calculate actual evapotranspiration. Comparing the results with the actual evapotranspiration derived from FAO-Penman-Monteith equation indicated a RMSE of 2.53 mm/day and R2 of 0.69. Also, an RMSE of 0.68 mm/day and R2 of 0.94 were derived when the actual evapotranspiration derived from the downscaled bands were compared with that derived from the Landsat-8 bands. Accordingly, these results showed the efficient performance of the downscaling framework proposed in this study.
    Keywords: Downscaling, Evapotranspiration, MODIS, Landsat-8, SEBAL, SADFAT, STARFM
  • زهرا شیرمحمدی علی اکبرخانی *، منصوره کوهی، آزاده محمدیان، مجید حبیبی نوخندان، سید محمد جواد میرزایی، محمد ناصر مودودی
    در این پژوهش، نحوه توزیع مکانی-زمانی تبخیر-تعرق محاسبه شده با استفاده از داده های شبکه ای CRU برای استان خراسان رضوی طی دوره 2014- 1961 بررسی شده و میزان تغییرات مکانی-زمانی آن طی دو دوره ی آینده نزدیک (2050-2021) و میانی (2051-2080) نیز با استفاده از برونداد 4 مدل اقلیمی آرشیو در CMIP5تحت دو سناریوی RCP8. 5 و RCP4. 5 پیش بینی شده است. به منظور محاسبه مقدار تبخیر-تعرق مرجع، میزان صحت داده های دمای کمینه و بیشینه CRU با داده های دمای 11 ایستگاه همدید استان مقایسه گردید. بر اساس معیارها و نمودارهای آماری، همخوانی مناسبی بین داده های شبکه با داده های ایستگاهی در اکثر ایستگاه های این استان وجود داشت. بر اساس تبخیر-تعرق محاسبه شده، این متغیر در محدوده خراسان رضوی دارای دامنه ای از 720تا 980 میلی متر در سال می باشد. نقشه ی ترسیم شده نشان داد شیب مکانی در توزیع مقدار EToوجود دارد و با افزایش عرض جغرافیایی از میزان این متغیر کاسته می شود. روند زمانی این متغیر طی این دوره برای تمامی نقاط شبکه، معنادار و افزایشی به دست آمد. برای دوره های آتی و بر اساس آزمون t، برای تمام نقاط شبکه، تفاوت بین مقادیر میانگین سالانه تبخیر-تعرق دوره پایه با دو دوره آینده، ازنظر آماری معنادار بوده و مقدار میانگین سالانه این متغیر طی دو دوره آتی، بیشتر از مقدار آن در دوره پایه می باشد. طی آینده نزدیک، بیشترین درصد افزایش این دوره نسبت به دوره پایه، توسط مدل IPSL و CSIRO پیش بینی شده است. در این 2080-2051، درصد افزایش ETo در چهار مدل بیش از دوره پایه و دوره ی آینده نزدیک، پیش بینی شده است. بالاترین درصد افزایش همانند دوره قبل، برای دو مدل IPSL و CSIRO به دست آمده است. از نظر الگوی مکانی تحت دو سناریو 5/4 و 5/8، سه مدل GFDL، CCSM4 و CSIRO بیشترین افزایش را در قسمت شمال غرب استان نشان می دهند درحالی که در مدل IPSL، مرکز و نیمه شرقی استان احتمالا شاهد بیشترین درصد افزایش تبخیر-تعرق مرجع نسبت به دوره پایه خواهد بود.
    کلید واژگان: تغییر اقلیم, تبخیر-تعرق, داده های شبکه ای CRU, مدل اقلیمی
    Zahra SHirmohammadi *, Mansoureh Kouhi, Azadeh Mohammadian, Majid Habibi Nokhandan, Mohammad Javad Mirzaee, Mohammad NAser Mododi
    Introduction
    Evapotranspiration is significantly affected by global climatic changes as an essential component of both climate and hydrological cycles. Comprehensive analyses of the spatiotemporal changes of ETo enhance the understanding of hydrological processes and improve water resource management. The main objective of this study are to investigate and predict the temporal trend and spatial distributions of the reference evapotranspiration (ET0) during 1961-2014, 2021-2050 and 2051-2080 over Razavi Khorasan Province using observed grided dataset named CRU and four GCMs outputs. Data and methods: 2.1. study area
    Razavi Khorasan Province is located in northeastern Iran. This province is located within the longitude and latitude of 56° 19” to 61° 16” E and 33° 52” to 37° 42” N. The climate of this area can be characterized as arid and semiarid with a long term annual precipitation of about 207.5 mm and a long term annual maximum and minimum temperture of 18.3°C and 9.3°C , respectivily.
    2.2.data
    Monthly maximum and minimum temperature data were collected from updated highr esolution (0.5°× 0.5°) gridded dataset of CRU initially released in 1999 by New et al., total 42 grid points in Razavi Khorasan province. After assessing the accuracy of the CRU data using 11 synoptic stations over this province, the monthly ETo values were calculated using Hargrives-Samani method to study the spatiotemporal variations in this variable. The impact of climate change on future spatiotemporal Eto, evaluated using four coupled atmosphere-ocean general circulation models (AOGCMs) under RCP8.5 scenarios. The parametric t-test and nonparametric Mann-Kendall test methods were used to analyze the temporal characteristics of annual ET during 1961-2005, 2021-2050 and 2051-2080. Results and Conclusions: The results were as follows: (i) generally, ETo increased from north to south across the province (ii) from 1961 to 2014, annual ET exhibited an increasing continuous trend across the area under study (iii) ETo also displayed a significantly increasing temporal trend during two future periods across Razavi Khorasan Province. (v). The difference between mean annual ETo values of two periods was statistically significant in all grid points covering this province. The results showed that these increases may lead to the increase in crop water requirements and aggravate the water shortage in this area in view of the increase in ET0 in response to ongoing climate change.
    ETo play an important role in the agricultural and water resources management, and its accurate prediction will signify better planning and management of the water, agriculture and other sectors, hence, using outputs of GCMs can facilitate the sectors by reliably predicting the future climate change impact on ETo in this province.
    Keywords: Climate Change, ETo, CRU gridded dataset, Climate Model
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال