ایران در کمربند خشک و نیمه­خشک کره زمین قرار گرفته است که ریزش­های کم جوی، رگبارهای شدید، وقوع جریان­های سیلابی و تبخیر-تعرق زیاد از ویژگی­های آن به شمار می­آید. بنابراین، ارزیابی کمی تبخیر-تعرق در سطح منطقه ای، به منظور مدیریت منابع آب، تولید محصول و ارزیابی­های زیست­محیطی در مناطق تحت آبیاری، ضروری است. در این پژوهش برای تخمین تبخیر-تعرق گیاه مرجع (ET0) در چهار ایستگاه سینوپتیک انتخابی با اقلیم­های خشک، نیمه­خشک، مرطوب و نیمه­مرطوب، از داده­های هواشناسی همچون دما، تابش خالص، رطوبت نسبی و سرعت باد برای سال های 1388-1368 استفاده شد. تبخیر-تعرق گیاه مرجع با استفاده از روش­های FAO-56، هارگریوز-سامانی، بلانی-کریدل، پریستلی-تیلور، تورک و مک­کینک محاسبه و ضرایب آنها برای برآورد دقیق­تر تبخیر-تعرق اصلاح شد. به منظور ارزیابی این روش­ها از آماره های میانگین خطای مطلق، میانگین جذر مربعات خطا، میانگین خطای اریب، ضریب همبستگی، شاخص نش-ساتکلیف استفاده شد. بر اساس این شاخص­ها، روش بلانی-کریدل، پس از روش FAO-56 که به عنوان مبنا قرار گرفت، به عنوان روش برتر برای چهار اقلیم مشخص شده در ایران انتخاب شد.

یکی از فاکتورهای موثر بر عملکرد روش های میان یابی تبخیرتعرق مرجع (ET0)، ترتیب مراحل تخمین ET0 است. در این پژوهش ضمن بررسی تغییرات مکانی تبخیرتعرق ماهانه و سالانه، دو فرایند مختلف با عنوان میان یابی، سپس محاسبه (IC) و محاسبه، سپس میان یابی (CI) برای برآورد و پهنه بندی تبخیرتعرق مرجع ماهانه و سالانه در ایران، مقایسه شدند. در روش اول، ابتدا پارامترهای هواشناسی مورد نیاز رابطه استاندارد تبخیرتعرق، میان یابی شده، سپس مقادیر ET0 در نقاط شبکه با استفاده از رابطه فائو پنمن-مانتیث محاسبه شد. در روش دوم، ابتدا ET0 در ایستگاه های منتخب محاسبه و سپس در گستره ایران میان یابی شد. برای میان یابی از روش های کریجینگ معمولی (OK) با و بدون متغیر کمکی، توابع پایه شعاعی (RBF)، چندجمله ای محلی (LPI) و وزن دهی عکس فاصله (IDW) استفاده شد. بر اساس نتایج تحلیل نیم تغییرنما، ET0 دارای همبستگی مکانی متوسط تا قوی با ساختار مکانی کروی است. به طورکلی صرف نظر از نوع روش میان یابی، در بیشتر ماه ها و در مقیاس سالانه، فرآیند IC دارای عملکرد بهتری بود. بهترین روش میان یابی در فرایند IC بر اساس RMSE و MAE برای ماه های سپتامبر، اکتبر و سالانه، روش IDW، برای ماه های ژانویه و مارس، روش OK و برای ماه های فوریه، آوریل، نوامبر و دسامبر، روش COK بود. روش IDW و فرآیند CI با اختلاف کمی نسبت به فرایند IC، بهترین عملکرد را در تخمین ET0 ماه های مه، ژوئن، جولای و آگوست دارا بود. همچنین در هر دو فرایند IC و CI، روش های OK، COK و IDW که فاصله بین ایستگاه ها را در فرایند تخمین لحاظ می کنند، عملکرد بهتری داشتند.

انتشار گازهای گلخانه ای باعث گرم شدن و تاثیر بر مولفه های آب و هوایی می شود و در نتیجه نیاز آبی بخش کشاورزی را تحت تاثیر قرار می دهد. این پژوهش با هدف شناخت تاثیر تغییرات آب و هوایی بر تبخیر-تعرق مرجع در استان مازندران انجام پذیرفت. برای این منظور داده های اقلیمی ایستگاه های هواشناسی قراخیل، بابلسر، نوشهر و رامسر، طی سال های 2005-1985 استفاده شد. داده های هواشناسی دوره آینده (2081-2006) با استفاده از مدل Can EMS2 و تحت سناریوهای RCP2. 6، RCP4. 5 و RCP8. 5 برآورد شد و با استفاده از پارامترهای آب و هوایی، تبخیر-تعرق مرجع برای دوره های آینده محاسبه شد. برای ریزمقیاس نمایی پارامترهای اقلیمی از مدل SVM استفاده گردید. نتایج نشان داد دمای بیشینه و دمای کمینه طی دوره آتی افزایش خواهد یافت و دمای بیشینه سالانه در ایستگاه های هواشناسی منتخب تحت سناریوهای اقلیمی RCP2. 6، RCP4. 5 و RCP8. 5 به ترتیب 5/1، 2 و 3 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت. دمای کمینه در ایستگاه های منتخب تحت سناریوهای اقلیمی RCP2. 6، RCP4. 5 و RCP8. 5 به ترتیب 8/3، 7/5 و 7/5 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت. همچنین بارش طی دوره های آتی در ایستگاه های هواشناسی منتخب بین 8 تا 29 درصد کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد در تمام ایستگاه های هواشناسی در بعضی از ماه ها افزایش و در بعضی از ماه ها کاهش تبخیر-تعرق مرجع نسبت به دوره پایه وجود دارد. بیشترین افزایش دمای بیشینه تحت سناریوهای مختلف اقلیمی در ماه مارس بین 4/1 تا 4/6 درجه سانتی گراد در ایستگاه هواشناسی بابلسر اتفاق خواهد افتاد و بیشترین افزایش دمای کمینه تحت سناریوهای مختلف اقلیمی بین 8/3 تا 7/5 درجه سانتی گراد در ماه فوریه در ایستگاه هواشناسی قراخیل رخ می دهد. نتایج نشان داد، بیشترین و کمترین درصد تغییرات تبخیر-تعرق مرجع، به ترتیب در ماه های اکتبر و مارس رخ خواهد داد. بررسی تبخیر-تعرق مرجع در ایستگاه های منتخب نشان می دهد، درصد تغییرات تبخیر-تعرق مرجع در ماه های مختلف، بین 1/16-تا 7/25 درصد متغییر است، که بیشترین افزایش و کاهش تغییرات تبخیر-تعرق مرجع به ترتیب در ایستگاه رامسر و قراخیل رخ خواهد داد.

برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل گیاه مرجع (ETo) در بسیاری از طرح های آبیاری ضروری است. همچنین پیش بینی ETo با استفاده از سری های زمانی با توجه به کمبود منابع آب در ایران می تواند نقش مهمی در برنامه ریزی های آینده داشته باشد. بر این اساس با استفاده از داده های هواشناسی ماهانه ایستگاه های سینوپتیک آباده، اقلید، داراب، زرقان، سددرودزن، شیراز، فسا و لار در استان فارس مقادیر ماهانه ETo تا پایان سال 1388 محاسبه شد. سپس در هر ایستگاه فرض شد که مقدار ETo حدود بیست درصد سال های آخر وجود ندارد و با این فرض مقدار آن ها با استفاده از مدل سری زمانی SARIMA پیش بینی گردید. مقایسه مقادیر پیش بینی شده با محاسبه شده ETo در هر ایستگاه از نظر آماری نشان داد که مدل سری زمانی مناسب برای پیش بینی ETo در ایستگاه های مختلف یکسان نمی باشد. به علاوه نتایج نشان داد که در کلیه ایستگاه های ذکر شده بین مقادیر محاسبه شده با پیش بینی شده ETo  تفاوت معنی داری وجود ندارد. لذا با استفاده از مدل های سری زمانی مناسب برای هر ایستگاه مقادیر ماهانه ETo تا سال 1403 پیش بینی گردید. نتایج نیز نشان داد که به طور کلی روند تغییرات ETo پیش بینی شده در سطح استان فارس صعودی است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

یکی از مهمترین اجزای چرخه هیدرولوژیکی، تبخیر-تعرق می باشد و برآورد آن برای بسیاری از مطالعات نظیر مدیریت منابع آب، شبیه سازی عملکرد محصول و برنامه ریزی آبیاری حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش، برآورد تبخیر-تعرق مرجع با استفاده از روش داده های پانلی است. روش داده های پانلی یک تحلیل چند متغیره بوده که در آن تحلیل رگرسیون در هر دو بعد مکانی و زمانی صورت می گیرد. این مطالعه با استفاده از داده های هواشناسی 9 ایستگاه سینوپتیک خراسان رضوی در بازه زمانی 2010-1971 انجام شد. داده های موجود به صورت کاملاً تصادفی به دو مجموعه تقسیم شدند، 75 درصد برای توسعه مدل و 25 درصد باقیمانده برای ارزیابی مدل اختصاص یافت. برای توسعه مدل میانگین ماهیانه دمای هوا و میانگین ماهانه سرعت باد به عنوان متغیرهای مستقل و مجموع ماهانه تبخیر-تعرق مرجع به عنوان متغیر مستقل در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که تصریح اثرهای ثابت دوطرفه از سایر تصریح ها مناسبتر است. شاخص های آماری (جذر میانگین مربعات خطای 85/9 میلی متر در ماه، میانگین قدرمطلق خطا 38/7 میلی متر در ماه و ضریب تعیین 99/0) کارآمد بودن این مدل را آشکار ساخت. همچین، در مقایسه مدل داده های پانلی با مدل رگرسیون حداقل مربعات معمولی و روش هارگریوز-سامانی، مدل فوق دارای توانایی بالاتری در برآورد تبخیر-تعرق مرجع می باشد.

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 هانشان 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 0.48 و 1.43 میلی متر بر روز به دست آمد.