-
تبخیر- تعرق پتانسیل یکی از عوامل مهم سیکل هیدرولوژی است که باید در طرح های آبیاری، مطالعات هیدرولوژیکی و... برآورد شود. در بسیاری از مواقع و در شرایط گوناگون نیاز به تخمین تبخیر- تعرق مرجع در بازه های زمانی ساعتی و یا حتی کوچکتر وجود دارد. هدف این مطالعه مقایسه مقادیر تخمینی دو روش تبخیر- تعرق گیاه مرجع چمن پنمن مانتیثASCE و پنمن مانتیث فائو-56 در بازه زمانی یک ساعته در شهرستان فریمان استان خراسان رضوی و مقایسه مجموع 24 ساعته تبخیر- تعرق گیاه مرجع چمن پنمن مانتیثASCE و پنمن مانتیث فائو -56 با مقادیر تخمینی روزانه محاسبه شده از معادله پنمن مانتیث فائو-56 روزانه می باشد. داده های هواشناسی مورد نیاز در یک دوره 278 روزه (اول مهر ماه 1387 تا چهاردهم مرداد ماه 1388) از ایستگاه هواشناسی اینترنتی خودکار نصب شده در یک مزرعه خصوصی واقع در شهرستان فریمان دریافت گردیدند. نتایج نشان داد که در طول روز تبخیر- تعرق ساعتی پنمن مانتیث ASCE بیشتر از تبخیر- تعرق ساعتی پنمن مانتیث فائو 56 می باشد که بدین دلیل است که در طول روز مقاوت سطحی در مدل تبخیر- تعرق ساعتی پنمن مانتیث ASCE کمتر می باشد در حالیکه در طول شب در روش تبخیر- تعرق ساعتی پنمن مانتیث ASCE مقدار مقاومت سطحی بیشتر بوده و در نتیجه تبخیر کمتر از روش تبخیر-تعرق ساعتی پنمن مانتیث فائو 56 می باشد. مقادیر تبخیر- تعرق یک ساعته پنمن مانتیث ASCE در حدود 18 درصد بیشتر از تبخیر- تعرق یک ساعته پنمن مانتیث فائو 56 در این منطقه می باشد و مقادیر تبخیر- تعرق مجموع 24 ساعته پنمن مانتیث فائو در حدود 14 درصد کمتر از تبخیر- تعرق مجموع 24 ساعته پنمن مانتیث ASCE می باشد. اختلاف بین مقادیر محاسبه شده تبخیر- تعرق یک ساعته از دو روش در طول شب و روز وابستگی بسیار بالایی با سرعت باد در روز و شب داشته است. برای تمام طول سال مقادیر تبخیر- تعرق مجموع 24 ساعته پنمن مانتیث فائو 56 نسبت به مقادیر تبخیر- تعرق روزانه پنمن مانتیث فائو 56، در حدود 6/2 درصد بیش برآورد داشته است درحالیکه روش تبخیر- تعرق مجموع 24 ساعته پنمن مانتیث ASCE نسبت به تبخیر- تعرق روزانه پنمن مانتیث فائو 56، در حدود 17 درصد بیش برآورد داشته است. این نتایج تاکید می کند که برای مواردی که نیاز به استفاده از داده های یک ساعته و یا روزانه برای تمام طول می باشد استفاده از داده های تبخیر- تعرق یک ساعته و روزانه روش پنمن مانتیث فائو 56 توصیه می گردد.
کلید واژگان: تبخیر, تعرق مرجع, مقاوت سطح, تبخیر, تعرق پنمن مانتیث ASCE, تبخیر, تعرق پنمن مانتیث فائو, 56, مجموع ساعتی, فریمانPotential evapotranspiration is one of basic parameter in hydrologic cycle that should be estimate in irrigation design and scheduling, watershed hydrology studies. Many applications in diverse disciplines require estimates of evapotranspiration (ET) at hourly or smaller time steps. The primary objectives of this study were to compare the American Society of Civil Engineers (ASCE) and FAO-56 Penman–Monteith equations for hourly ET0 (ET0,hourly,ASCE and ET0, hourly,FAO) estimations for semiarid climate conditions and to compare the 24 h sum of ASCE (ET0,24 h,ASCE) and FAO-56 hourly ET0 (ET0,24 h,FAO) with the daily ET0 (ET0,d,FAO) computed from the daily FAO-56 equation, which is identical to ASCE daily ET0 equation. 278-days, i.e., 2008–2009 continuous hourly and daily weather data from the automated internet weather station where placed in private Farm in fariman khorasan razavi province were used. It was evident that during the day, ET0,hourly,ASCE was higher than ET0, hourly, FAO due to a lower surface resistance parameter value, while at night ET0, hourly,ASCE was lower than ET0, hourly,FAO due to a higher surface resistance parameter value. The ET0, hourly,FAO was about 18% less than ET0, hourly,ASCE and ET0,24 h,FAO was about 14% lower than ET0,24 h,ASCE. The difference between ET0, hourly,ASCE and ET0, hourly,FAO during the day and night was highly dependent on wind speed. For the entire year, ET0,24 h,FAO was 2.6% higher than ET0,d,FAO while ET0,24 h,ASCE was 17% higher than ET0,d,FAO. These results demonstrated that for applications that require hourly time steps or daily ET0 for the entire year, the use of ET0, hourly, FAO and ET0,24 h,FAO, respectively, will yield more consistent outcomes. -
ارزیابی روش های پیشنهادی FAO برای برآورد تبخیر - تعرق گیاه مرجع در منطقه کرکج تبریزبه منظور ارزیابی روش های پیشنهادی FAO برای برآورد تبخیر - تعرق گیاه مرجع (ET0) در منطقه کرکج، آزمایشی در سال 1376 در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام شد. در این آزمایش ابتدا اقدام به کاشت چمن به عنوان گیاه مرجع نموده و تبخیر - تعرق هفتگی)دوره های 6 تا 8 روزه(به روش بیلان آبی اندازه گیری گردید. همچنین با استفاده از متغیرهای اقلیمی از قبیل دما، رطوبت نسبی و... که از ایستگاه هواشناسی واقع در دو کیلومتری محل اجرای طرح گرفته شد، تبخیر - تعرق گیاه مرجع به روش های پیشنهادی FAO)پنمن و بلینی - کریدل اصلاح شده، تابش، تشت تبخیر کلاس A و پنمن - مانتیث(برآورد گردید. درصد خطا (E) برای تبخیر و تعرق تجمعی و جذر میانگین مربع انحراف (RMSD) و ضریب همبستگی (r) برای ET0 های هفتگی حاصله از هر روش در مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده به روش بیلان آبی در منطقه تعیین و ارزیابی شدند. ET0 تجمعی 4.26) الی (76.7.26 اندازه گیری شده به روش بیلان آبی معادل598.5 میلی متر به دست آمد. روش پنمن - مانتیث با برآورد 605.2 میلی متر تنها 1.1 درصد خطا (E=1.1) در برآورد داشت. مقادیر E برای روش های بلینی - کریدل اصلاح شده و تابش در محدوده %5 بود. روش پنمن اصلاح شده و تشت تبخیر کلاس A به ترتیب با +20.8 و -24.6 درصد بالاترین خطا را در برآورد ET0 داشتند. از نظر ET0 هفتگی روش پنمن - مانتیث با 10.71 RMSD و بلنی - کریدل اصلاح شده با 10.73 میلی متر بالاترین دقت برآورد را نشان دادند. روش تشت تبخیر با RMSD برابر 16.9 بیشترین خطا را در بین روش ها به خود اختصاص داد. بالاترین ضریب همبستگی (r=0.94) بین ET0 هفتگی اندازه گیری شده و برآورده شده مربوط به تشت تبخیر کلاس A بود. رقم مذکور برای دو روش پنمن - مانتیث و بلینی - کریدل اصلاح شده 0.92 به دست آمد. با توجه به مشکلات نصب و ابقای تشت تبخیر کلاس A در شرایط مطلوب جمع بندی اینست که در مرتبه نخست روش پنمن - مانتیث و در مرتبه بعدی روش بلینی - کریدل اصلاح شده از دقت مطلوبی در برآورد ET0 برای منطقه مطالعه شده برخوردارند.
کلید واژگان: تبخیر, تعرق گیاه مرجع, مدل های برآورد تبخیر و تعرق, نیاز آبی گیاه -
تبخیر- تعرق پتانسیل یکی از عوامل مهم سیکل هیدرولوژیکی است که باید در طرح های آبیاری، تاسیسات آبی، مطالعات زهکشی و هیدرولوژیکی برآورد شود. این عامل بیانگر میزان تلفات بالقوه از سطح خاک مرطوب و پوشش گیاهی بوده و از این رو مطالعه آن حائز اهمیت می باشد. در تحقیق حاضر به منظور مقایسه روش های تبخیر- تعرق و تعیین مناسبترین روش برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل استان مازندران، روش ترکیبی فائو- پنمن- مانتیث به عنوان مرجع در نظر گرفته شده و دقت روش های مختلف تجربی (بلانی-کریدل، تورنت وایت، پنمن و هارگریوز-سامانی) بر اساس آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش بلانی-کریدل با کمترین میزان خطای استاندارد و بیشترین میزان همبستگی با روش فائو- پنمن- مانتیث نسبت به سایر روش های مورد استفاده از دقت بیشتری در برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل استان مازنداران برخوردار می باشد. همچنین در این تحقیق مشخص شد که از شرق به غرب استان مازندران از میزان تبخیر- تعرق پتانسیل کاسته شده است. طبق نتایج روش بلانی- کریدل تبخیر- تعرق پتانسیل استان را بطور متوسط 5 درصد کمتر از روش فائو- پنمن- مانتیث تخمین زده است و کمترین اختلاف را نسبت به روش مرجع دارا می باشد.کلید واژگان: تبخیر- تعرق پتانسیل, بلانی, کریدل, فائو-پنمن- مانتیث, هارگریوز-سامانی, تورنتوایت, پنمن, استان مازندرانPotential Evapotranspiration (PET) is one of the important elements in hydrologic cycle which is required to be estimated in many fields such as irrigation، drainage and hydrological studies. This element represents potential losses from moist soil layer and vegetation cover. In this research different methods (Blaney-Criddle، Thorenthwaite، Penman and Hargreaves- Samani) are applied and then their results were compared with Fao Penman-Montieth method (as reference) and the best one is selected and suggested to estimate PET in Mazandaran province. The results show that the Blaney-Criddle has the lowest standard error and the highest correlation with the Fao Penman-Montieth method in the province. The results also show that the Blaney-Criddle method estimated PET about 5% lower than the reference method. Furthermore the results indicate that PET decreases from east to west of the province.Keywords: Potential Evapotranspiration, Blaney, Criddle, Fao Penman, Montieth, rgreaves, Samani, Thorenthwaite, Penman, Mazandaran
-
تبخیر تعرق گیاه مرجع یک پارامتر مهم هواشناسی کشاورزی در مطالعات هیدرولوژی و هواشناسی و همچنین در برنامه ریزی آبیاری است. معادله فائو پنمن- مانتیث (FAO-56 PM) به عنوان یک روش استاندارد برای تعیین تبخیر- تعرق گیاه مرجع، از طرف سازمان خوار و بار جهانی (FAO) توصیه شده است. این روش پارامترهای زیادی را در رابطه با تبخیر- تعرق بررسی می کند؛ تشعشع خالص (Rn)، درجه حرارت هوا (T)، کمبود فشار بخار (VPD) و سرعت باد (u). در این مقاله دقت معادله فائو پنمن مانتیث برای برآورد تبخیر- تعرق مرجع در اقلیم های مختلف، در شرایطی که داده های هواشناسی محدود باشند، بررسی شده است. برای این مطالعه داده های کامل هواشناسی از نه ایستگاه هواشناسی در اقلیم های مختلف در ایران، انتخاب شدند. تفاوت برآورد تبخیر- تعرق مرجع به روش فائو پنمن در حالت داده کامل و کاهش داده عموما با کاهش پارامترهای برآورد شده، کاهش می یابد. مدل های کاهش داده فائو پنمن مانتیث، اغلب نتایج بهتری نسبت به مدل های ترک، هارگریوز سامانی و شبکه عصبی مصنوعی ارائه دادند و این حقیقت استفاده از معادله فائو پنمن مانتیث را تاکید می کند؛ حتی در حالتی که داده های کامل هواشناسی در دسترس نباشند. حداقل داده لازم برای برآورد دقیق تبخیر- تعرق مرجع به روش فائو پنمن- مانتیث در اقلیم های مرطوب و گرم و نیمه خشک، داده های حداکثر و حداقل دما و سرعت باد محله ای می باشد و در اقلیم بسیار خشک حداقل داده لازم، داده های حداکثر و حداقل دمای روزانه و سرعت باد روزانه می باشند.
-
دراین تحقیق توانایی مدل درختی M5 برای تخمین تبخیر- تعرق مرجع در دو ایستگاه هواشناسی شیراز و کرمانشاه مورد ارزیابی قرار گرفت. داده های مورد استفاده شامل متغیرهای متوسط دمای هوا، ساعت آفتابی، بارش، دمای نقطه شبنم، رطوبت نسبی، سرعت باد و فشار بخار واقعی روزانه بود. در این تحقیق دو روش پنمن-مانتیث و هارگرویز-سامانی به منظور مقایسه انتخاب و عملکرد مدل درختی M5 به عنوان روشی جدید برای برآورد تبخیر-تعرق بررسی شد. نتایج نشان داد که در هر دو ایستگاه، مدل درختی M5 در تخمین تبخیر- تعرق پتانسیل نسبت به هر دو روش دارای عملکرد مناسبی بود اما توانایی آن در تخمین تبخیر- تعرق به روش پنمن-مانتیث (ایستگاه شیراز: 346/0، RMSE=975/0 =، ایستگاه کرمانشاه: 362/0، RMSE=973/0 =) نسبت به روش هارگرویز-سامانی(ایستگاه شیراز: 844/0، RMSE=837/0 =) ایستگاه کرمانشاه: 775/0، RMSE=98/0 =) بالاتر شد. آنالیز حساسیت نشان داد در روش پنمن-مانتیث در ایستگاه شیراز متغیرهای متوسط دمای هوا، ساعت آفتابی، دمای نقطه شبنم، متوسط سرعت باد و در ایستگاه کرمانشاه دمای هوا، ساعت آفتابی، متوسط سرعت باد، رطوبت نسبی و دمای نقطه شبنم، بیشترین تاثیر را داشتند.
کلید واژگان: آنالیز حساسیت, پنمن, مانتیث, داده کاوی, مدل درختی, هارگرویز, سامانی -
زعفران (Crocus sativus L.) گیاهی نیمه گرمسیری است که کشت آن در استان های خراسان جنوبی و رضوی از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به اهمیت مقدار آب آبیاری در عملکرد زعفران، این تحقیق به منظور تعیین مناسب ترین معادله تبخیر- تعرق نسبت به مدل فائو پنمن مانتیث ( و ارائه یک مدل تک پارامتره) در دشت بیرجند انجام شد. بدین منظور از آماره های R2، MBE، RMSE و EF برای مقایسه معادلات تبخیر- تعرق نسبت به معادله فائو- پنمن- مانتیث استفاده شد. همچنین مقدار آب آبیاری توسط کشاورزان در این دشت تعیین گردید و با نیاز آبی به دست آمده توسط معادله فائو- پنمن- مانتیث مقایسه شد. نتایج نشان داد که معادلات بلانی- کریدل، جنسن- هیز اصلاح شده و هارگریوز از دقت بهتری نسبت به سایر معادلات برخوردار بودند. همچنین نیاز آبی زعفران در دشت بیرجند با استفاده از روش فائو- پنمن- مانتیث 2350 مترمکعب در هکتار برای یک فصل زراعی برآورد شد و معادله هارگریوز با اختلاف 23/161- مترمکعب در هکتار نسبت به این روش، به عنوان مدلی مناسب تعیین گردید. همچنین با ارائه مدل تک پارامتره مبتنی بر دما مشاهده شد که این معادله تک پارامتره، برآورد دقیقی نسبت به سایر روش های تعیین تبخیر- تعرق داشت. اختلاف آب به کار برده شده توسط کشاورزان و نیاز آبی برآورد شده توسط معادله فائو- پنمن- مانتیث برابر 17/1184 مترمکعب در هکتار برای یک فصل زراعی تعیین گردید. با توجه به پراکندگی مزارع زعفران و عدم دسترسی به همه پارامترهای هواشناسی، استفاده از معادله هارگریوز و معادله تک پارامتره مبتنی بر میانگین دما، به منظور تعیین دقیق نیاز آبیاری، پیشنهاد می شود.کلید واژگان: تنش آبی, مدل تک پارامتره, مدل فائو پنمن مانتیثAgroecology journal, Volume:8 Issue: 4, 2017, PP 505 -520IntroductionSaffron (Crocus sativus L.) is a subtropical plant mostly cultivated in South Khorasan and Khorasan Razavi provinces, Iran. Total saffron production is about 200 ton all over the world, and since it is native to Iran, the country has an important role to produce saffron. In recent years, drought showed a significant effect on water resources in Birjand, South Khorasan. Due to lack of full equipped meteorological stations and sufficient lysimetery studies, over irrigation and deficit irrigation are mostly common among saffron farmers. The cause of saffron yield decline is mostly related to irrigation. In addition, farmers need the simple equation/formula to determine the water demand, so, it is necessary to present a single and simple equation. Regarding to this purpose, this study was conducted to achieve mentioned goals: 1) determination of the best evapotranspiration equation, 2) comparison of saffron water need based on 12 most relevant evapotranspiration equations, and 3) determination a single-parameter model to rapidly and accurately estimate saffron water need based on gamma test (due to lack of all FAO-Penman-Monteith parameters in all Birjands meteorological stations).Materials And MethodsThis study was conducted using meteorological data collected from Birjand´s synoptic station during 1984-2014. This station is located at longitude 59˚ 21' E and latitude 32˚ 87' N and elevation 1491m. Twelve evapot ranspiration equations (Blaney-Criddle, Hargreaves, Turc, Priestley-Taylor, Thornthwaite, Jensen-Haise, Makkink, Modified Jensen-Haise, Irmak (Rn), Irmak (Rs), Lowry-Johnson, Pan-Class A) were evaluate to determine the best accurate one. To compare the 12 evapotranspiration equations results with FAO-Penman-Monteith equation (FAO56-PM), four statistical criteria (R2, MBE, RMSE and EF) were used. In order to comprise saffron water demand to actual water used, amount of irrigation water for saffron cultivation in Birjand plain was measured during 2014. In addition, saffron yield was recorded during this growing season in this region. In order to propose a single parameter and accurate model based on easily accessible meteorological parameters, gamma test was also employed.Results And DiscussionResults of coefficient of determination (R2) were acceptable (>0.9) for all equations except Turk. The results showed that Blaney-Criddle, Modified Jensen-Haise and Hargreaves had better accuracy compared to other equations so that their root mean square errors (RMSE) were 0.572, 0.721 and 0.945 mm.d-1, respectively. In addition, saffron water requirement determined with FAO56-PM was equal to 2350 m3.ha-1.y-1. Hargreaves equation, with differences about -161.23 m3.ha-1.y-1 compared with FAO56-PM, was determined as a good equation. Measured irrigation water by saffron farmers was about 1184.17 m3.ha-1.y-1. According to the results it found that deficit irrigation was applied by saffron farmers. Saffron grow in arid regions, however, drought stress have a negative effect on its plant development and yield (Khorramdel et al., 2014; Khashei Siuki et al., 2015). Despite the lack of doing no test about the effect of deficit irrigation on saffron yield during 2014 in this region, it seems that deficit irrigation may be a reason of low saffron yield (SYASK, 2010) compared to average saffron yield in this region.
Results of gamma test revealed that temperature is a key parameter to develop a single model. In addition, results showed that the single parameter model based on temperature had better accuracy compared to above-twelve mentioned equation.ConclusionHargreaves equation was only used the temperature (T) and extraterrestrial radiation (Ra) for estimating evapotranspiration. In addition, single parameter equation based on the mean temperature was only used one parameter (T) to estimate the evapotranspiration. Since both of the equations had an acceptable accuracy to use in this region, it is recommended to use them to determine saffron irrigation demand. It is due to lack of meteorological equipment for estimating all parameters in the plain.Keywords: FAO56, PM equation, Single, Parameter equation, Water stress -
تبخیر-تعرق پتانسیل یکی از عوامل مهم چرخه هیدرولوژی است که باید در طرح های آبیاری و زهکشی برآورد شود. نتایج مطالعات مختلف نشان داده است که در فقدان لایسیمتر، روش فائو- پنمن- مانتیث تخمین قابل قبولی از مقادیر تبخیر و تعرق ارائه می نماید، ولی به دلیل نیاز به وجود پارامترهای زیاد هواشناسی دارای محدودیت می باشد. از این رو روش های غیرمستقیم برآورد تبخیر-تعرق گیاه مرجع که به داده های کمی احتیاج دارند بایستی برای شرایط اقلیمی هر منطقه مورد ارزیابی قرار گیرند. در این پژوهش تبخیر-تعرق گیاه مرجع به وسیله ی نرم افزار Ref-ET و با بکارگیری داده های هواشناسی ایستگاه سینوپتیک سپیدان در طی سال های آماری 1383 تا 1394 محاسبه شد. ارزیابی نتایج روش های مختلف با روش استاندارد فائو-پنمن-مانتیث صورت گرفت. کارایی روش های مورد مقایسه با استفاده از آماره های ریشه میانگین مربع خطا (RMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش های با پایه پنمن مانتیث (ASCE st PM، ASCE PM rs، ASCE PM) به ترتیب با RMSE حدود 03/0، 079/0، 079/0 و MAE حدود 021/0، 068/0، 069/0 مناسب ترین روش ها برای برآورد تبخیر-تعرق گیاه مرجع به شمار می آیند و روش های FAO 24Rd و FAO Pan به ترتیب با RMSE حدود 426/1، 338/2 و MAE حدود 186/1، 072/2 دارای کمترین تطابق با روش فائو پنمن مانتیث هستند. بنابر این در صورت کمبود آمار مورد نیاز برای بکارگیری روش فائو–پنمن-مانتیث در منطقه سپیدان می توان روش های دارای بیشترین تطابق با روش مرجع را به عنوان بهترین شاخص برای اندازه گیری و بررسی تبخیر-تعرق پتانسیل و نیاز آبی گیاهان در نظر گرفت.کلید واژگان: تبخیر-تعرق پتانسیل, منطقه سپیدان, نرم افزار Ref-ET, فائو-پنمن-مانتیثNivar, Volume:41 Issue: 98, 2018, PP 13 -21Evapotranspiration is an important factor of hydrological cycle that must be estimated in irrigation and drainage projects. Studies have shown that in the absence of lysimeter, FAO Penman-Monteith method provide acceptable estimate of evapotranspiration values, but this method requires a lot of meteorological parameters. Therefore other hydrological evapotranspiration methods that needs few parameters should be evaluate for each region. In this study reference crop evapotranspiration calculated by Ref-ET software for Sepidan, Fars, by using Sepidan synoptic stations meteorological data during years 2004 to 2015. The results of methods compared with FAO Penman-Monteith standard method. The efficiency of all methods was evaluated using Root Mean Square Error (RMSE) and Mean Absolute Error (MAE) statistic parameters. The results showed that Methods based on Penman-Monteith (ASCE st PM, ASCE PM rs, ASCE PM), respectively, with the RMSE of about 0.03, 0.079, 0.079 and with the MAE of about, 0.021, 0.068, 0.069 appropriate methods for estimating reference evapotranspiration are considered. FAO 24Rd Pan and FAO Pan Methods, respectively, with the RMSE of about 1.426, 2.338 and with the MAE of about 1.186, 2.072 has the least compliance with the Penman-Monteith FAO method. So in situation of less data for FAO Penman-Monteith method in Sepidan, it is possible to use of other methods that needs few hydrological parameters.Keywords: Potential Evapotranspiration, Sepidan region, Ref-ET Software, FAO-Penman-Monteith
-
تعیین تبخیرتعرق که یکی از بخش های اصلی چرخه هیدرولوژی می باشد. در مواردی همچون برنامه ریزی آبیاری، بیلان آب، طراحی و مدیریت سامانه های آبیاری و پیش بینی عملکرد محصول ضروری است. سنجش از دور بر خلاف روش های رایج نقطه ای، تبخیرتعرق را در مقیاس های مختلف مکانی برآورد می کند. بنابراین هدف از این پژوهش برآورد تبخیرتعرق واقعی در منطقه دشت ناز ساری با استفاده از تصاویر سنجنده OLI و به کارگیری الگوریتم تراز انرژی سطح خشکی (سبال) است. برای ارزیابی یافته ها، تبخیرتعرق برآورد شده از الگوریتم سبال با روش مرجع پنمن- مانتیث- فائو مقایسه شد. همبستگی نیرومند و معنی داری میان این دو روش (93/0 =R2) دیده شد. خطای کم برآورد الگوریتم سبال در مقایسه با روش مرجع (14/1 =RMSE) و کمی تفاضل مطلق بین مدل سبال و روش پنمن- مانتیث- فائو (96/0 =MAE) بیان گر این است که میان داده های برآوردی از روش الگوریتم سبال و روش پنمن- مانتیث- فائو همخوانی خوبی وجود دارد. از این رو، این پژوهش نشان داد که تصاویر سنجنده OLI و الگوریتم سبال توانایی این را دارند تا مقدار تبخیرتعرق واقعی را در منطقه دشت ناز ساری به خوبی برآورد کند.کلید واژگان: الگوریتم سبال, پنمن- مانتیث- فائو, تبخیرتعرق, سنجش از دور- ایرانEstimation of evapotranspiration is,one of the main components of the hydrological cycle, and is essential for irrigation scheduling, water balance, irrigation system design and management and crop yields simulation. Unlike conventional methods remote sensing estimates evapotranspiration in different spatial scales. Therefore, the aim of this study is to estimate evapotranspiration using OLI sensor images and SEBAL algorithm in the Dasht-e-Naz area, Sari, Iran. To evaluate the results, evapotranspiration estimated by the reference method, Penman-Monteith-FAO, was compared with SEBAL algorithm. Strong and significant correlation was obtained between these two methods (R2=0.93), Low error of estimation by SEBAL compared with reference method (RMSE=1.14) and low absolute difference between the SEBAL and Penman-Monteith-FAO (MAE=0.96) indicates that there is a good match between estimated values by SEBAL algorithm and Penman-Monteith-FAO standard method. This study showed that OLI sensor images and SEBAL algorithm could satisfactorily estimate actual evapotranspiration in the Dasht-e-Naz area, Sari.Keywords: SEBAL Algorithm, Penman-Monteith-FAO, evapotranspiration, Remote Sensing, Iran
-
ارزیابی میزان تبخیر و تعرق یکی از راههای جلوگیری از هدررفت آب و مدیریت منابع آب است. بنابراین، در پژوهش حاضر سعی شده است با استفاده از الگوریتم سبال، میزان تبخیر و تعرق واقعی در شرق استان آذربایجان شرقی محاسبه شود. برای این منظور، ابتدا بر اساس دو تصویر ماهوارهای لندست 8 به تاریخهای 22/08/2017 و 09/08/2018 مقادیر شار تابش، شار گرمای خاک، شار گرمای محسوس برآورد شد. سپس، بر اساس تفاضل به دست آمده، مقادیر شار گرمای لحظهای محاسبه شد و تبخیر و تعرق 24 ساعته برای هر تصویر به دست آمد. در نهایت، میزان به دست آمده با مقادیر به دست آمده از روش پنمن - مانتیث مقایسه شد. همچنین، برای پردازش و تجزیه وتحلیل تصاویر از نرمافزار ENVI4.8 استفاده شد. نتایج بیانگر آن بود که میزان تبخیر و تعرق در روش پنمن مانتیث و سبال در تاریخ 22/08/2017 به ترتیب حدود 35/6 و 7 میلیمتر در روز و در تاریخ 09/08/2018 به ترتیب حدود 25/7 برای پنمن مانتیث و 94/7 میلیمتر در روز برای سبال بوده است. در مجموع، مقادیر تبخیر و تعرق واقعی سبال و تبخیر و تعرق پتانسیل پنمن مانتیث دارای میانگین تفاضل مطلق (MAD) 67/0 میلیمتر در روز است که بیان می کند بین مقادیر تخمین زده شده بهوسیله الگوریتم سبال و روش پنمن مانتیث تطابق خوبی وجود دارد.
کلید واژگان: تبخیر و تعرق, سبال, پنمن مانتیث, سنجشازدور, آذربایجان شرقیEvaluation of evapotranspiration is one way to prevent water loss and water resource management. Therefore, in this study, an attempt has been made to calculate the actual evapotranspiration rate in the east of East Azerbaijan province using the SEBAL algorithm. For this purpose, first, based on two Landsat 8 satellite images dated 2017/08/22 and 2017/08/09, the values of Net radiation, soil heat flux, and sensible heat flux are estimated. Then, based on the difference, the amount of instantaneous heat flux was calculated and 24-hour evapotranspiration was obtained for each image. Finally, the amount was compared with the values obtained from the Penman-Monteith method. Also, for processing and analyzing images ENVI4.8 software was used. The results indicated that the amount of evapotranspiration in the Penman-Monteith and SEBAL method on 2017/08/22 was about 6.15 and 7 mm per day, and on 2018/08/09, respectively, about 7.38 for Penman-Monty and 7.94 mm per day for SEBAL. Overall, the amounts of SEBAL actual evapotranspiration and Penman-Monteith potential evapotranspiration have a mean absolute difference (MAD) 0.705 mm per day which indicates that the estimated values are consistent with the SEBAL algorithm and the Penman-Monteith method.
Keywords: Evapotranspiration, SEBAL, Penman Monteith, remote sensing, East Azerbaijan -
پژوهش های اخیر نشان می دهد در صورتی که از مقادیر میانگین تبخیر و تعرق مرجع (ETo) جهت تامین نیاز آبی گیاه استفاده شود، نیاز آبی واقعی گیاه تامین نخواهد شد که در این شرایط ممکن است گیاه با تنش آبی روبرو شده و یا بیش از نیاز آب دریافت کند. با توجه به تاثیر روش محاسبه تبخیر و تعرق، دور آبیاری و سطح احتمال وقوع بر نیاز آبی گیاه، محاسبه دقیق تاثیر عوامل بالا به عنوان یک موضوع پژوهشی، ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش با استفاده از آمار و اطلاعات ایستگاه سینوپتیک نوژه همدان مقدار تبخیر و تعرق گیاه مرجع برای هر روز ژولینوسی از سال در طول دوره آماری (2006-1977) با 5 روش بلانی- کریدل، پنمن (1963)، پنمن- فائو- 24، پنمن- مانتیث و فائو- پنمن- مانتیث محاسبه شد. سپس با به کارگیری ضریب گیاهی گندم برای منطقه مورد نظر مقادیر ETc محصول گندم در طول دوره رشد به منظور بررسی اثر روش های بالا در میزان آب مورد نیاز گیاهان محاسبه گردید. در این رابطه تاریخ شروع و خاتمه دوره های حداکثر نیاز آبی گیاه با استفاده از روش میانگین متحرک استخراج و منحنی های میانگین تبخیر و تعرق روزانه برای دوره های 1 تا 30 روزه حداکثر نیاز آبی با احتمال وقوع های متفاوت با توجه به تاریخ به دست آمده ترسیم گردید. نتایج به دست آمده از منحنی های استخراج شده نشان داد در صورتی که طراحی سیستم آبیاری بر اساس میانگین ETc گندم (طول دوره 7 روزه) با احتمال وقوع 50 درصد و با روش های بلانی-کریدل، فائو- پنمن- مانتیث، پنمن (1963)، پنمن- فائو- 24 و پنمن- مانتیث صورت پذیرد، ظرفیت سیستم جهت تامین آب به ترتیب برای روش های بالا حدود 12، 10، 18، 14 و 15 درصد کمتر از حالتی خواهد بود که احتمال وقوع 75 درصد اعمال شده است. تجزیه و تحلیل مقادیر نیاز آبی گیاه در سطوح احتمالاتی بیشتر از 50 درصد نیز بیانگر این است که با افزایش دوره های حداکثر نیاز آبی، مقدار میانگین نیاز آبی روزانه کاهش می یابد. هم چنین برای یک دوره خاص با افزایش سطح احتمالاتی، میزان میانگین نیاز آبی روزانه گیاه نیز افزایش پیدا می کند.
کلید واژگان: تبخیر و تعرق گیاه مرجع, میانگین متحرک, سطح احتمال وقوع, دوره حداکثر نیاز آبی, گندمThe recent research es indicate that irrigating with mean values of crop reference evapotranspiration (ETo) level will only provide about 50% of plant water demand. In such cases, irrigation level may not provide optimum water for plant and plant may face with water stress or water excess. With respect to the impact of ETo estimation methods, irrigation schedule period, and optimal probability level on plant water requirement, accurate evaluation of each case seems necessary to be studied. Using climatologies (1977-2006) of daily meteorological data, the daily ETo is estimated by means of five commonly used evapotranspiration methods (Blaney-Criddle, Penman, Penman-FAO24, Penman-Montieth and Penman-Montieth FAO-56). To evaluate the influence of each ETo models on actual plant water requirement, the daily evapotranspiration values were determined for wheat (ETc) during the period of study (1977-2006). The dates of starting and ending of maximum water requirement (MWR) were determined by means of moving average approach. Using the extracted dates, mean daily ETo values were plotted for different periods from one day to 30-days of MWR and different probability levels. The results indicated that if we apply the mean daily ETc values in designing irrigation systems (7-day period), at 50% probability level and Blaney-Criddle, Penman-Montieth FAO-56, Penman, Penman-FAO24 and Penman-Montieth ET0 methods, the water capacity of irrigation system will respectively be 12%, 10%, 18%, 14%, and 15% less than the corresponding values of 75% probability level. The statistical analysis of daily (ETc) data also showed that by increasing the MWR period, the estimated mean daily evapotranspiration would decrease. In addition, for a specific period, using higher probability level causes more crop water requirement values.
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
- 564
- 6
-
علمی570
-
معتبرحذف فیلتر
نتایج را در یکی از موضوعات زیر محدود کنید.