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 « meteorology » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «meteorology» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • علیرضا عمادی*، سروین زمان زاد قویدل، سید عرفان حسینی، همتا توسلی، رضا سبحانی

    ارتفاع موج شاخص یکی از پارامتر های اساسی برای عملیات مهندسی سواحل و سازه های دریایی می باشد. در این مطالعه، با به کارگیری سامانه استنتاجی فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS) و برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و ترکیب آن ها با تئوری موجک (WANFIS، WGEP) بر اساس سه سناریو شامل متغیرهای 1- امواج، 2- هواشناسی و 3- ترکیب سناریو اول و دوم، در گام های زمانی بدون تاخیر زمانی، 12 و 24 ساعته به تخمین ارتفاع موج شاخص، پرداخته شد. همچنین، نتایج حاکی از این است که به علت نویززدایی و حذف عدم قطعیت در داده ها، مدل‏های ترکیبی-موجکی نتایج بهتری را نسبت به مدل‏های منفرد ارائه داده‏اند. درصد بهبود عملکرد مدل های WGEP نسبت به GEP با در نظر گرفتن معیار RMSE به ترتیب برای سناریوهای اول تا سوم مقدار 11%، 35% و 7% بوده است. بسیاری از شرایط هیدرولوژیک در دریاها به تغییر دما بستگی داشته و میزان این پارامتر عامل تعیین کننده مهمی در شرایط محیطی هر منطقه می باشد. همچنین، تغییرات دما و باد سطحی سبب تغییر چگالی آب دریا می شود. بنابراین، متغیرهای اقلیمی منطقه می تواند بر عملکرد سناریوهای مختلف تاثیرگذار باشد. نتایج این مطالعه و ارائه رابطه ریاضی حاکم برای تخمین مقدار ارتفاع موج شاخص توسط روش برنامه ریزی بیان ژن می تواند کاربرد بسیاری در بخش مدیریت و مهندسی سواحل و منابع آب داشته باشد.

    کلید واژگان: برنامه ریزی بیان ژن, دریا, مدلسازی, هواشناسی}
    AliReza Emadi *, Sarvin Zamanzad Ghavidel, Seyyed Erfan Hosseini, Hamta Tavassoli, Reza Sobhani

    The significant wave height is one of the basic parameters for engineering operations of coasts and marine structures. In this study, significant wave height was estimated based on three scenarios including variables 1- waves, 2- meteorological and 3- combination of the first and second scenario, in time steps without time delay, 12 and 24 hours using adaptive neural fuzzy inference system (ANFIS) and gene expression programming (GEP) and combining them with wavelet theory (WANFIS, WGEP). Also, the results indicate that due to de-noising and removal of uncertainty in the data, combined-wavelet models have provided better results than singular models. The performance improvement percentage of WGEP models compared to GEP considering the RMSE criterion was 11%, 35%, and 7% for the first to third scenarios, respectively. Most of the hydrological conditions in the seas depend on temperature changes and the amount of this parameter is an important determining factor in the environmental conditions of each region. Also, changes in temperature and surface wind change the density of sea water. Therefore, the climatic variables of the region can affect different scenarios. The results of this study and the presentation of the governing mathematical relationship for estimating the value of significant wave height by the method of gene expression programming can be very useful in the field of coastal and water resources management and engineering.

    Keywords: Gene expression programming, Meteorology, Modeling, Sea}
  • راحله لرستانی، بهمن فرهادی بانسوله*، غلامحسن صادقی، مهسا رحمانی
    یکی از مسایلی که در بخش کشاورزی امروزه به نیازی مهم تبدیل شده، هوشمند سازی سامانه های آبیاری (تحت فشار) است. مقدار نیاز آبی و نحوه اعمال آن از جمله مباحث مهم در این موضوع است. هدف این مطالعه، مقایسه مقدار آب مورد نیاز تعیین شده بر اساس داده های رطوبت خاک و هواشناسی و همچنین مقایسه مقادیر آب اعمال شده بر اساس روش های حجمی و زمانی است. برای این منظور، چهار نوع مدیریت آبیاری که شامل ترکیبی از دو روش تعیین نیاز آبی (کمبود رطوبتی خاک و داده های هواشناسی) و دو روش اعمال آبیاری (زمانی یا حجمی) بود، در یک سامانه آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک در یک مزرعه ذرت، مورد ارزیابی قرار گرفتند. این چهار تیمار عبارت بودند از: کمبود رطوبتی خاک- زمانی (MT)، کمبود رطوبتی خاک- حجمی (MV)، هواشناسی- زمانی (WT) و هواشناسی- حجمی (WV). نتایج نشان داد که مقدار آبیاری در تیمار های موردمطالعه با یکدیگر متفاوت بود. حجم آب کاربردی در تیمارهای مبتنی بر زمان (MT و WT) به ترتیب 14 و 8 درصد بیشتر از تیمارهای حجمی (MV و WV) بود. در بیشتر موارد، دبی آبپاش ها با دبی طراحی اختلاف داشت و اختلاف زیادی بین دبی آبپاش ها مشاهده شد. باتوجه به غیر یکنواختی نسبتا بالای دبی آبپاش ها در نقاط مختلف مزرعه، اعمال آبیاری به روش زمانی پیشنهاد نمی گردد. در نهایت تیمار MV که در آن میزان آبیاری بر اساس کمبود رطوبتی خاک تعیین و با روش حجمی اعمال شده بود به عنوان روش مناسب جهت سامانه آبیاری در مزرعه مورد بررسی، پیشنهاد شد.
    کلید واژگان: آبیاری تحت فشار, ذرت, رطوبت خاک, نیاز آبی, هواشناسی}
    Raheleh Lorestani, Bahman Farhadi Bansouleh *, Gholamhasan Sadeghi, Mahsa Rahmani
    In Iran, pressurized irrigation systems cover a large area of agricultural land, but water use efficiency remains low because farmers tend to do deficit (over) - irrigation due to their lack of knowledge of crop water requirements. To address this issue, irrigation systems can be automated, and it is important to estimate crop water requirements accurately. This can be done based on soil moisture deficit or meteorological data. The water required can then be applied using a volume meter or by determining irrigation time based on the sprinkler flow rate. The study aimed to compare crop water requirement estimates based on soil moisture deficit and meteorological data, as well as the amount of water applied using volume and time-based methods.The study was conducted in the research farm of Razi University, Kermanshah, Iran, on a sprinkler irrigation system equipped with pressure and flow measuring devices, pressure switches, and electrical valves. The field was under corn cultivation, and four types of irrigation management were evaluated, which included a combination of two methods of determining crop water requirement (soil moisture deficiency and meteorological data) and two methods of irrigation application (time or volume). The four treatments were soil moisture - time (MT), soil moisture - volume (MV), weather - time (WT), and weather - volume (WV). The crop water requirement was calculated using the Penman-Monteith formula based on daily weather data. Soil moisture was measured at different depths one day before irrigation, and the soil moisture deficit was calculated to determine the crop water requirement based on soil moisture. The irrigation volume for each sprinkler in the irrigation cycle was calculated using equations that written in the paper.In the volumetric-based method (treatments WV and MV), the volume of water applied was measured using a water meter with a precision of 0.1 liters, and irrigation was stopped after passing the required volume of water. In the time-based method (treatments WT and MT), the irrigation time was calculated by dividing the irrigation volume by the average flow rate of the sprinklers (3 liters per second), and irrigation was stopped after the calculated duration. The actual sprinkler flow rate was calculated based on the volume of applied water and irrigation time in each treatment and irrigation round. Crop yield was measured at the time of harvest in the studied treatments and a control treatment managed by the Faculty of Agriculture. The irrigation treatments were not applied in the first month of the growth period due to field limitations.The results show that the crop water requirement calculated based on meteorological data at the beginning and end of the growing period was more than the method based on soil moisture. In total, the amount of crop water requirement calculated based on soil moisture was 8% more than the meteorological-based method. The volume of applied water in treatments of MT and WT was 14 and 8% more than in MV and WV treatments, respectively.The actual flow rate of sprinklers was different from the design flow rate due to irrigation situations in other parts of the farm. The average discharge of sprinklers (12 irrigation events) in WT, MT, WV, and MV treatments was 2.79, 3.03, 3.27, and 3.12 l/s, respectively. The irrigation time in volume and time-based methods also showed a significant difference. The irrigation time in MT and MV treatments was 10 and 18% longer than in WT and WV treatments, respectively. The study found that due to the non-uniformity of sprinkler discharge, applying irrigation by volume method is better than the time-based method. The results suggest that the MV treatment, which determined the amount of irrigation based on soil moisture deficit and applied it using a volumetric method, is a suitable option for automating sprinkler irrigation systems in the studied region.
    Keywords: Maize, Meteorology, Pressurized irrigation, Soil moisture, Water Requirement}
  • دانیال خاری، اصلان اگدرنژاد*، نیاز علی ابراهیمی پاک

    روش های بسیاری برای برآورد تبخیر و تعرق وجود دارد که هر کدام محدودیت هایی دارند. بعضی از این روش ها مثل لایسیمتر، هزینه بر و زمان بر بوده و برخی دیگر مثل مدل های تجربی، اعتبار محلی ندارند. استفاده از روشی که بتواند با توجه به ماهیت پیچیده این پدیده و استفاده حداقل از داده های اقلیمی، تبخیر و تعرق را برآورد کند، لازم و ضروری به نظر می رسد. هدف از پژوهش حاضر، مقایسه مدل های شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، شبکه عصبی مصنوعی بهینه شده با الگوریتم ژنتیک (ANN+GA) و مدل های تجربی (بلانی کریدل، هارگریوز سامانی و آیرماک) در برآورد تبخیر و تعرق مرجع نسبت به نتایج به دست آمده از مدل استاندارد پنمن-مانتیث-فایو، با استفاده از داده های هواشناسی در ایستگاه سینوپتیک رامهرمز است. بدین منظور، متغیرهای هواشناسی ایستگاه سینوپتیک رامهرمز به صورت ماهانه طی سال های 1390 تا 1397 جمع آوری شد. نتایج کلی این پژوهش نشان داد که مدل های شبکه عصبی مصنوعی نسبت به مدل های تجربی استفاده شده، همبستگی بالاتری به مدل پنمن-مانتیث-فایو دارند. ضمن این که در بین مدل های شبکه عصبی استفاده شده، مدل شبکه عصبی تلفیقی با الگوریتم ژنتیک نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی، همبستگی بالاتری به مدل پنمن-مانتیث-فایو دارند. به طوری که مقدار R2 در مدل های بلانی کریدل، هارگریوز سامانی، آیرماک، ANN و ANN+GA به ترتیب 0.65، 0.819، 0.781، 0.969 و 0.973 به دست آمد. نتایج حاصل از به کارگیری سناریوهای به کار گرفته پارامترهای هواشناسی به عنوان ورودی برای مدل های ANN و ANN+GA نشان داد، بالاترین دقت برآورد تبخیر و تعرق مرجع در هر دو مدل، مربوط به سناریویی با داده های ورودی از قبیل دمای کمینه، دمای بیشینه، سرعت باد در ارتفاع دو متری، رطوبت نسبی کمینه، رطوبت نسبی بیشینه و ساعات آفتابی است و کم ترین دقت مدل هم در سناریویی با دو ورودی دمای بیشینه و دمای کمینه بود. در بین مدل های تجربی نیز به ترتیب مدل هارگریوز سامانی، آیرماک و بلانی کریدل بیش ترین همبستگی را با روش استاندارد پنمن-مانتیث-فایو داشتند.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق, هواشناسی, شبکه عصبی مصنوعی, مدل های تجربی, منابع آب}
    Danial Khari, Aslan Egdernezhad *, Niazali Ebrahimipak
    Introduction

    Water resources are strongly influenced by the hydrological cycle and the estimation of evapotranspiration as the main component of the hydrological cycle plays an important role in water resources management. This phenomenon is nonlinear and very difficult to estimate in the sense that there are many parameters involved in its estimation. There are many methods to estimate evapotranspiration none of which is free from problems. Some of these methods, such as Lysimeter, are costly and time-consuming, and others, such as empirical methods only have local value. Therefore, the application of a method which is able to model this phenomenon based on its entity and with minimum data seems necessary. In recent years, the use of artificial intelligence models to simulate various problems has become very popular. In terms of performance, artificial neural networks are very efficient models whose computational speed is completely independent of the mathematical complexity of the algorithms or the method used. The purpose of this research is to compare artificial neural network models, neural network model optimized with genetic algorithm and experimental models in estimation of reference evaporation and transpiration using meteorological data in Ramhormoz synoptic station.

    Materials and Methods

    As mentioned above, the aim of this study was to compare the models of artificial neural network (ANN), artificial neural network optimized with genetic algorithm (ANN + GA) and experimental models (Hargreaves-Samani, Blaney-Criddle and Irmak) in estimating reference evapotranspiration compared to the results obtained from the Penman-Monteith FAO standard model by using Meteorological data in Ramhormoz synoptic station. For this purpose, meteorological parameters of Ramhormoz synoptic station were collected monthly during the years 2011 to 2018. This information includes: minimum temperature, maximum temperature, average temperature, wind speed at 2 meters, minimum relative humidity, maximum relative humidity and was sunny hours.Artificial neural networks are simplified models of the working system of the human brain, which are not comparable to natural systems. These models try to imitate human thought processes.The process of using artificial neural network models includes three stages of training, verification and testing. In the present study, 70% of the data was considered for training, 10% for validation and 20% for testing. Also, the stimulus function considered for the training and test phase is the sigmoid tangent.To extract better results from the artificial neural network model, it is necessary to optimize the parameters used. To determine the most optimal parameters required for the artificial neural network model, such as the number of layers, neurons and the weight of the layers, a lot of time is spent on their calibration using the trial and error method. For this reason, in this research, the combination of artificial neural network model and genetic algorithm (ANN+GA) was used in order to achieve the optimal parameters of the artificial neural network model. Minimizing the amount of simulation error as a function of the objective function and the number of iterations was considered as the stopping condition of the optimization algorithm.

    Results and Discussion

    Overall, the results showed that artificial neural network models to empirical models used to model higher correlation with the Penman-Monteith FAO model. In addition, among the neural network models used, the integrated neural network model with the genetic algorithm has a higher correlation with the Penman-Monteith FAO model. So that the value of R2 in Blaney Kridel, Hargreaves Samani, Airmak, ANN and ANN+GA models is 0.65, 0.819, 0.781, 0.969 and 0.973, respectively. The results of using scenarios using meteorological parameters as input for ANN and ANN + GA models showed that the highest accuracy of estimating reference evapotranspiration in both models is related to the scenario with input data such as temperature. The minimum is the maximum temperature, wind speed at a height of 2 meters, minimum relative humidity, maximum relative humidity and sunny hours, and the lowest accuracy of the model was in a scenario with two inputs of maximum temperature and minimum temperature. Among the experimental models, Hargreaves-Samani, Irmak and Blaney-Criddle models had the highest correlation with the standard Penman-Monteith FAO model, respectively.

    Conclusion

    Evapotranspiration is one of the important factors in the hydrological cycle and among the determining factors of energy equations on the earth's surface and water balance. In this regard, many researchers tried to estimate the amount of evaporation and transpiration with a suitable approximation using a cheap and easier method for different regions. The purpose of this research is to compare artificial neural network (ANN) models, artificial neural network optimized with genetic algorithm (ANN+GA) and experimental models (Blaney-Criddle, Hargreaves Samani and Irmak) in estimating reference evaporation and transpiration compared to the obtained results. It was done from the standard Penman-Monteith-FAO model, using meteorological data at Ramhormoz synoptic station. The general results of this research showed that the artificial neural network models have a higher correlation with the Penman-Manteith-Fau model than the used experimental models. In addition, among the used neural network models, the integrated neural network model with genetic algorithm has a higher correlation with the Penman-Manteith-Fau model than the artificial neural network model. Also, among the experimental models used, respectively, Hargreaves Samani, Irmak, and Blaney-Criddle models have the highest correlation with the standard Penman-Monteith-Fau method. In line with the results of the present research, it is suggested to compare the results of experimental models and artificial neural network with the data obtained from the evaporation pan.

    Keywords: Artificial Neural Networks, Empirical models, Evapotranspiration, Meteorology, Water resource}
  • علی برزکار، سجاد شهابی*، سعید نیازمردی، محمدرضا مددی

    در مناطق دارای شرایط اقلیمی گرم، با توجه به کمبود آب، برآورد تبخیرتعرق از اهمیت ویژه ای در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب برخوردار است. در این مقاله از رویکرد برنامه ریزی بیان ژن (GEp) جهت برآورد تبخیر تعرق روزانه در ایستگاه های سینوپتیک یزد (اقلیم گرم و خشک) و جیرفت (اقلیم گرم و مرطوب) استفاده شده است. نتایج این روش و رابطه ی تجربی هارگریوز-سامانی با نتایج روابط تجربی پنمن مانتیث فایو-56 صحت سنجی شده است. برای ارزیابی کارایی روش های مورد استفاده، از پارامترهای آماری ضریب تعیین (R2)، جذر متوسط مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که مدل GEp با 951/R2و mm/day 66/0RMSE=برای یزد و 958/0=R2 و mm/day 65/0RMSE =برای جیرفت نسبت به رابطه هارگریوز- سامانی از عملکرد بالاتری برخوردار است. ازاین رو استفاده از GEp به عنوان مدلی با قابلیت های بالا به منظور برآورد تبخیرتعرق در مناطق دارای اقلیم گرم و خشک و همچنین گرم و مرطوب توصیه می شود.

    کلید واژگان: بیلان آب, جیرفت, روابط تجربی, هواشناسی, یزد}
    Ali Barzkar, Sajad Shahabi *, Saeid Niazmradi, MohamadReza Madadi

    Due to the water scarcity in areas with hot climates, an accurate estimation of evapotranspiration has a significant impact on water resources management and planning. In this paper, the gene expression programming (GEP) approach was used to estimate the daily evapotranspiration in Yazd (hot and dry climate) and Jiroft (warm and humid climate) synoptic stations. The results of this method along with the results of empirical relation of Hargreaves-Samani were validated with those of the empirical relation of Penman Mantis FAO-56. Statistical indices of coefficient of determination (R2), root-mean-square error (RMSE) and mean absolute error (MAE) were employed to evaluate the efficiency of the utilized methods. The results indicated that GEP model (with R2 = 0.951 and RMSE = 0.66 mm/day for Yazd and R2 = 0.958 and RMSE = 0.65 mm/day for Jiroft) had higher performance compared to Hargreaves-Samani relation. Therefore, the use of GEP as a model with high capabilities is recommended for estimation of evapotranspiration in areas with hot-dry and warm-humid climates

    Keywords: Empirical equations, Jiroft, Meteorology, Water balance, Yazd}
  • حمید کاردان مقدم*، حسین دهبان، علیرضا کاوسی حیدری، رضا روزبهانی، مسعود بحرینی مطلق، محمدجواد زارعیان
    بهره برداری مناسب از منابع آب موجود و اجرای طرح های توسعه ای، مستلزم داشتن یک بانک اطلاعاتی دقیق و بروز از آمار و اطلاعات آب وهواشناسی است. فرآیند اندازه گیری داده های آب و هواشناسی تا ثبت در بانک اطلاعاتی، فرآیندی دقیق، حساس و زمان بر است. این مطالعه به بررسی شبکه آب و هواشناسی کشور که زیر نظر وزارت نیرو مدیریت می شود پرداخته و آسیب شناسی وضعیت فعلی اندازه گیری آب و هواشناسی را مورد بررسی قرار می دهد. براین اساس ارزیابی شبکه در سه بخش کلان ارزیابی وضعیت شبکه از نظر آماری و بازدید میدانی و ارزیابی متولی اندازه گیری بررسی شد. بررسی متولیان نظام اندازه گیری در سطح دنیا متفاوت بوده و تمرکز اندازه گیری در یک وزارتخانه تا چند وزارتخانه با توجه به اهداف کلان آب و بهره وری آب در هر کشور متفاوت است. بررسی آمار شبکه اندازه گیری کشور نشان داد که یکی از مهمترین معضلات عدم وجود ایستگاه در مناطق مرتفع و نداشتن یک دوره ی آماری درازمدت است. اگرچه سبقه احداث ایستگاه ها بیش از نیم قرن است اما مدیریت مناسبی در طی زمان نتوانسته شبکه مناسبی را رصد کند. ارزیابی میدانی ایستگاه های آب و هواشناسی کشور نیز نشان داد که عدم توجه به تجهیزات و زیرساخت های لازم، هزینه بر بودن فرایند اندازه گیری، عدم فرهنگ سازی در خصوص لزوم اندازه گیری، بی توجهی مدیران به فرآیند اندازه گیری و غیره سبب شده تا کیفیت و کمیت اندازه گیری ها تحت تاثیر قرار گیرد. ایجاد یک شبکه پایش مناسب اگرچه دارای هزینه های اولیه بالایی است اما نسبت بازگشت سرمایه با توجه به ضروری بودن آمار و اطلاعات جهت اجرای هر طرح توسعه ای ضروی و حایز اهمیت است.
    کلید واژگان: شبکه پایش, آب و هواشناسی, ارزیابی میدانی, متولی اندازه گیری, تجهیزات}
    Hamid Kardan Moghaddam *, Hossein Dehban, Alireza Kavousi, Reza Roozbahani, Masoud Bahreinimotlagh, Mohammad Javad Zareian
    Proper utilization of available water resources and implementation of development plans requires an accurate database and updating of statistical and meteorological information. The process of measuring meteorological data until it is recorded in a database is an accurate, sensitive and time-consuming process. This study examines the country's meteorological network, which is managed under the supervision of the Ministry of Energy, and the pathology of the current state of meteorological measurements. Accordingly, network evaluation was performed in three major sections: network status evaluation in terms of statistics and field visits and evaluation of the measurement trustee. The survey of measurement system administrators varies around the world, and the focus of measurement varies from ministry to ministry, depending on the macro goals of water and water productivity in each country. A study of the statistics of the country's measurement network showed that one of the most important problems is the lack of stations in the highlands and the lack of a long-term statistical period. Although the construction of the stations is more than half a century old, proper management over time has not been able to observe a proper network. Field evaluation of meteorological stations in the country also showed that the lack of attention to the necessary equipment and infrastructure, the cost of the measurement process, lack of culture regarding the need for measurement, managers' inattention to the measurement process and etc. have been caused that the quality and quantity of measurements are affected. Establishing a proper monitoring network, although it has high initial costs, but the return on investment is necessary and important due to the necessity of statistics and information to implement any development plan.
    Keywords: Monitoring network, meteorology, field evaluation, Measurement management, equipment}
  • نگار رسولی مجد، ابوطالب هزارجریبی، توحید علی قلی نیا*
    پایش خشکسالی یکی از فاکتور‏های مهم در مدیریت خشکسالی است. سیستم های پایش نقش مهمی در تدوین طرح های خشکسالی و مدیریت آن دارند. در این تحقیق از شاخص‏های SPI، PNIو CZIبرای بیان کمی خشکسالی استفاده گردید. داده‏های بارندگی شش ایستگاه منتخب در استان آذربایجان غربی در طول دوره آماری 1990 تا 2009 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین جهت بررسی روند خشکسالی و پهنه بندی مکانی سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان دهنده تطابق نسبتا بالای شاخص‏های SPIو CZIمی باشد. به‏منظور بررسی کارایی نمایه‏های خشکسالی در استان آذربایجان غربی، ضریب تبیین بین زوج شاخص های خشکسالی (SPI-CZI، SPI-PNI و (CZI-PNIمحاسبه گردید. نتایج نشان داد که در اکثر ایستگاه‏ها در سطح اطمینانp<0.01 زوج نمایه ها از همبستگی بالایی نسبت به یکدیگر برخوردار هستند. این در حالی است که، در تحلیل فراوانی شاخص‏های خشکسالی، شاخص PNIدر سال‏های نرمال اتفاق افتاده و شاخص SPIدر ترسالی‏های ضعیف اتفاق افتاده در استان کارایی بیشتری داشته و در مورد خشکسالی‏های ضعیف تا متوسط هر سه شاخص نتایج و کارایی تقریبا یکسانی را نشان دادند.
    کلید واژگان: تحلیل خشکسالی, ترسالی, کارایی شاخص ها, هواشناسی}
    Tohid Aligolinia *, Negar Rasouli Majd, Abotaleb Hezar Jaribi
    Recognizing and studying the drought phenomenon with regard to the affecting factors led to better understanding of this phenomenon and paved the way for short-term and long-term planning in relation to encountering, controlling and predicting of this phenomenon.Since to determine the severity, duration, and frequency of drought, is need to determine the drought by using indicators, drought monitoring is essential and researchers have always followed the use of indicators for drought monitoring as a management and planning tool. Drought monitoring is one of the prime factors in drought management. Monitoring systems have important roles in creating the drought plans and its management. Therefore, due to this importance  and taking into account the ecological and geographical conditions of Lake Urmia during recent years, the study and monitoring of drought for the above area is necessary. Therefore, the purpose of this study was to investigate the drought characteristics and calculate the three (SPI, PNI, CZI) drought indexes and comparing their efficiency and accuracy in the Western Azerbaijan province, as well as evaluating the time trends of their changes over the entire province.
    Keywords: Drought Analysis, Wet Year ng, Performance of Indices, Meteorology}
  • احمدرضا رضوی، مهدی نصیری محلاتی، علیرضا کوچکی، علیرضا بهشتی

    تغییر اقلیم یکی از مهمترین چالش های فراروی بشر در قرن جاری است که به نظر می رسد اثرات آن در افغانستان به خصوص در بخش کشاورزی بسیار شدید باشد. مطالعه این اثرات بیش از هر چیز مستلزم دسترسی به داده های هواشناسی دقیق و کافی به خصوص برای متغیرهای دما و بارش است، اما به دلایل مختلف این داده ها در افغانستان از دقت و کفایت لازم برخوردار نیستند. در این پژوهش امکان استفاده از پایگاه داده AgMERRA از طریق مقایسه داده های آن با داده های ثبت شده ی چهار ایستگاه سینوپتیک مهم در افغانستان با استفاده از پنج شاخص نکویی برازش (RMSE، NRMSE، MBE، R2 و d)، الگوی تغییرات فصلی و نیز تابع توزیع احتمال آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه بیانگر قدرت و کارایی لازم داده های AgMERRA برای پر کردن خلاها و قابلیت مطلوب آن در تولید سری داده های هواشناسی بود. نتایج حاصل از طریق شاخص NRMSE بیانگر قرار گرفتن مقادیر شبیه سازی شده در رده عالی و خوب در تمامی ایستگاه ها و مقیاس های زمانی بود. مقدار شاخص R2 برای شبیه سازی درجه حرارت در فواصل زمانی روزانه، 14 روزه و ماهانه بیش از 86/0 بود. بارش در مقیاس زمانی روزانه دارای R2 نامناسب بود، اما با افزایش مقیاس زمانی به 14 روزه و ماهانه مقدار R2 آن در حد قابل قبولی افزایش یافت. مقادیر ضریب توافق d نیز برای بارش های 14 روزه و ماهانه مناسب بود (حداقل 87/0). داده های شبیه سازی شده ی AgMERRA در مقیاس ماهانه تبعیت خوبی از الگوی فصلی داده های ایستگاهی نشان داد. با این وجود مقادیری از تخمین های کمتر و بیشتر از حد واقعی به خصوص در ایستگاه کابل مشاهده شد. این تبعیت از الگو در مقیاس روزانه نیز برای متغیرهای هواشناسی مورد مطالعه در حد قابل قبول بود، اگرچه AgMERRA نتوانست برخی از نوسانات موجود در توزیع احتمال داده های دمای حداکثر و حداقل (با بازه یک درجه سانتی گراد) را به خوبی شبیه سازی نماید.

    کلید واژگان: اگمرا, تغییر اقلیم, داده های ناقص, کابل, هواشناسی}
    Ahmad Reza Razavi, Mahdi Nassiri Mahallati, Alireza Koocheki, Alireza Beheshti
    Introduction

    Climate change (CC) is one of the most important concerns for mankind in the current century. Increasing CO2 concentration and the proof of the greenhouse effect theory in which the type and composition of atmospheric gases which influence the earth temperature, are among undeniable facts makes the future climate change more possible. Impacts of Global warming on hydrological cycles and precipitation patterns would be more prominent in arid and semi-arid regions of the earth. For the arid and semi-arid nature and the poverty more fraction of Afghanistan suffer from, it is likely that the impacts of CC on the country will be more intense. This is while there is no credible and reliant research addressing the impacts of CC on agriculture and food security sector of Afghanistan. Studying the impacts of CC on agriculture, future changes in agroclimatic indices and application of crop growth simulation models intensively require a precise and adequate sets of meteorological data. Because of many reasons, Afghanistan's historical meteorological data coverage is really weak. In this research the applicability of AgMERRA as a gauge-satellite based dataset for filling the Afghanistan in-situ meteorological gaps is evaluated via goodness of fit measures, patterns of seasonal changes and the probability distribution functions.

    Materials And Methods

    This study is conducted on four major stations of Afghanistan (Kabul, Herat, Mazar Sharif and Qandahar in the east, west, north and south of the country, respectively) (Fig. 1 and table 1) which had the best in-situ meteorological data coverage. Observed Maximum (Tmax) and Minimum temperature (Tmin) and precipitation (PRCP) data is collected via Afghanistan Meteorological Authority (AMA) or other sources. AgMERRA database downloaded with .nc4 format and extracted with R statistical software or Panoply ver. 4.8.4, dependently. Then five goodness of fit (GOF) measures (RMSE, NRMSE, MBE, R2 and d) are calculated according to the equations 1 to 5. There are different norms and indices to measure the validity of a models, some based on Pearson correlation coefficient (R and R2) which indicate the degree of correlation between observed and predicted data but have some amounts of sensitivity to extreme values (outliers). Although, many other measures are considered to overcome the weaknesses but it is hard to distinguish the best.

    Results And Discussion

    The results of this research indicated the good potency, effectiveness and ability of AgMERRA for gap-filling of in-situ meteorological data and producing spatiotemporal data series. Several studies in this area have almost the same results. It is reported that AgMERRA is the most applicable dataset for reflecting precipitation data comparing with ERA-Interim, ERA-Interim/Land and JRA-55 datasets. Comparisons via NRMSE shows great (>10%) and good (>20%) amounts in all stations and temporal scales. Among other stations, Mazar Shrif showed the best conformity between AgMERRA and observed data, while Kabul station had the weakest, probably due to complex topographic situation of the Kabul airport station. The amounts of R2 for predicting temperature (Tmax and Tmin) were more than 0.86 in daily, 14-days and monthly temporal scales. The lowest amount of the coefficient of determination was obtained at Qandahar station for Tmean in daily temporal scale (R2=0.8) and the highest amount obtained for daily Tmax at Mazar Sharif station (R2=0.947). R2 for daily PRCP were inadequate, but increasing to adequate amounts in 14-days and monthly temporal scales. The highest spatiotemporal amount of Tmax,Tmin and Tmean was obtained in daily scale and the lowest amount was obtained for Tmean (1.8 and 0.9, respectively). The Index of agreement (d), also had adequate amounts for 14-days and monthly PRCP (>0.87). The amount of MBE for precipitation in Herat, Mazar Sharif and Kabul stations were negative, while it was positive in Qandahar station with a hot and dry climate. AgMERRA could show a good compliance with changes of observed seasonal patterns, however, some amount of over and under-estimates are obvious especially for Kabul station. This compliance with in-situ observed patterns was acceptable for daily temporal scale, although AgMERRA was unable to predict some of the fluctuations in probability distribution composition (with the range of 1 °C), especially fot Tmax and Tmin, but fot Tmean the fluctuations simulated well.

    Conclusion

    According to the results of the study, AgMERRA showed an acceptable potency to simulate the in-situ meteorological data in four major studied stations of Afghanistan. According to the stochastic nature of PRCP, the variable showed the weakest results in daily temporal scale but acceptable in 14-days and monthly. Given the weak coverage of in-situ meteorological data of Afghanistan, AgMERRA could be a valid dataset for producing well scaled spatiotemporal data series to be used in agroclimatic, CC and crop growth modeling studies.

    Keywords: Climate change, Goodness of fit, Kabul, Meteorology, Meteorological data}
  • داریوش مختاری*

    در این نوشته، نمونه های کوچکی ارایه شده است که چگونه می توان از نوشته های تاریخی معتبر و مستند برای اطلاع از شرایط دمایی و هواشناسی کمک گرفت. هر جایی اطلاعاتی از یخبندان، سرما، دما، بارش (برف یا باران) با یاد تاریخ و روز آن درج شده باشد می تواند اطلاعاتی پیرامون هواشناسی باشد. گرچه همانند هواشناسی امروزین مشخصات دمایی یا بارش را نمی توان به صورت کمی استخراج کرد، بلکه تنها می توان به صورت کیفی از اطلاعات استفاده کرد. به این سان، می توان نام این کنکاش را شاخه ای از دانش هواشناسی نامید؛ "هواشناسی تاریخی". از یافته های این دانش می توان برای بازشناسی دوره های قحطی، بازشناسی چگونگی به تعادل رسیدن دوباره آبخوان ها و دریاچه ها و غیره کمک گرفت. نگاه این گرایش از دانش هواشناسی، حل مساله خشکسالی است.

    کلید واژگان: هواشناسی, تاریخ, زیست بوم, شیراز}
    Dariush Mokhtari *

    This article provides small examples of how to use reliable and documented historical literature to help understand temperature and meteorological conditions. Anywhere information on frost, cold, temperature, precipitation (snow or rain) with date and day is included can be meteorological information. However, as with today's meteorological, the temperature or precipitation characteristics cannot be quantitatively extracted, Only qualitative information can be used. Thus, one can call this discovery a branch of meteorological knowledge, "historical meteorology". Findings from this knowledge can help to identify periods of famine, how to balance aquifers and lakes, and so on. Looking at this branch of meteorological knowledge is the solution to the drought problem.

    Keywords: Meteorology, History, Ecosystem, Shiraz}
  • جواد بهمنش، سعید مهدی زاده، توحید علیقلی نیا، نگار رسولی مجد
    تابش خورشیدی یکی از عوامل ضروری در برنامه ریزی آبیاری، چرخه هیدرولوژیکی، مدل های شبیه ساز عملکرد گیاه و برآورد تبخیر-تعرق مرجع می باشد. هدف تحقیق حاضر، بررسی دقت مدل های برآورد تابش خورشیدی و تاثیر آنها بر تبخیر-تعرق مرجع می باشد. برای این منظور از داده های هواشناسی چهار ایستگاه سینوپتیک ارومیه، تکاب، سلماس و مهاباد در غرب حوضه آبریز دریاچه ارومیه در مقیاس روزانه استفاده گردید. تابش خورشیدی توسط هفت مدل هارگریوز-سامانی، آلن، خودکالیبراسیون، سامانی ، آناندال ، بریستف-کمپبل و آنگستروم-پرسکات برآورد گردید. سپس مقادیر به دست آمده در معادله فائو-پنمن-مانتیث، برای تخمین تبخیر-تعرق مرجع مورد استفاده قرار گرفت. به منظور ارزیابی دقت مدل ها، از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا، متوسط خطای بایاس و ضریب تبیین استفاده شد. نتایج ارزیابی مدل ها نشان داد که مدل آنگستروم-پرسکات دارای بهترین عملکرد و مدل سامانی ضعیف ترین روش در ایستگاه های منطقه مورد مطالعه بود. متوسط مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا برای مدل های آنگستروم-پرسکات و سامانی در منطقه مطالعاتی به ترتیب برابر 48/0 و 43/1 میلی متر بر روز به دست آمد.
    کلید واژگان: تابش خورشیدی, ساعات آفتابی, مدل های تجربی, هواشناسی}
    Javad Behmanesh, Saeid Mehdi Zadeh, Tohid Ali Gholi Nia, Negar Rasoli Majd
    Solar radiation is an essential factor in irrigation scheduling, hydrological cycle, crop growth simulation models and estimation of reference evapotranspiration. The aim of the present research was to investigate the accuracy of solar radiation estimation models and their effects on reference evapotranspiration. For this purpose, the meteorological data of 4 synoptic stations including Urmia, Takab, Salmas and Mahabad in West of Urmia lake catchment in daily scale were used. Solar radiation was estimated using seven models including, Hargreaves-Samani, Allen, Self-Calibrating, Samani, Annandale, Bristow-Campbell and Angstrom–Prescott. Then, the obtained values were used in FAO- Penman-Monteith equation to estimate the reference evapotranspiration. In order to evaluate the model's accuracy, the statistical indicators including root mean square error, mean bias error and determination coefficient were used. The evaluation results of the models showed that the Angstrom – Prescott model had the best performance, and the Samani method was the weakest method in the studied stations. The average values of the root mean square error for the Angstrom–Prescott and Samani methods in the studied region were obtained 0.48 and 1.43 mm/day, respectively.
    Keywords: Solar radiation, Sunshine hours, Experimental models, Meteorology}
  • Fateme Jan Nesar, Abbas Khashei Siuki *, Seyed Reza Hashemi, Shahla Moradi Kashkooli

    So far, various methods have been presented for determining reference crop evapotranspiration in different parts of the world. The most popular and prestigious of them are probably the combined methods of Penman family, modified Blany-Criddle, Hargreaves - Samani and thornthwaite. Due to lack of lysimeter data in many parts of Iran, presenting an equation according to the regional condition with high precision is very paramount. The purpose of this paper is to present a method with higher precision for determining the evapotranspiration of sugar beet by using the meteorology and GDD (Growing Degree Day) parameters in Torbat_Jam, Iran. Determined methods were evaluated with FAO- Penman- Monteith method as a standard model. RMSE, R2 and Nash-Sutcliffe, and NS indexes were used for comparing fitness indexes. Results showed that equation 4 is appropriate for calculating crop water requirements, also R2, RMSE, and Nash-Sutcliffe coefficient were 0.683, 1.117 and 0.99, for equation 4, respectively.

    Keywords: Growing degree day, Lysimeter, Reference crop, Meteorology}
نمایش نتایج بیشتر...
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