فرزین پرچمی عراقی؛ سیدمجید میرلطیفی؛ شجاع قربانی دشتکی؛ مجید وظیفهدوست؛ عدنان صادقی لاری
چکیده
بهمنظور تبیین هرچه واقعبینانهتر فرآیندهای حاکم بر بیلان آب و انرژی و نیز فرآیندهای کیفیت آب و بیولوژیکی گیاه، نیاز به اطلاعات هواشناسی در مقیاسهای زمانی کوچکتر از آنچه که در اغلب مناطق در دسترس است، میباشد. در پژوهش حاضر، چارچوبی فیزیکیبنیان بهمنظور ریزمقیاسسازی دادههای هواشناسی روزانه مورد نیاز در برآورد تبخیر- تعرق ...
بیشتر
بهمنظور تبیین هرچه واقعبینانهتر فرآیندهای حاکم بر بیلان آب و انرژی و نیز فرآیندهای کیفیت آب و بیولوژیکی گیاه، نیاز به اطلاعات هواشناسی در مقیاسهای زمانی کوچکتر از آنچه که در اغلب مناطق در دسترس است، میباشد. در پژوهش حاضر، چارچوبی فیزیکیبنیان بهمنظور ریزمقیاسسازی دادههای هواشناسی روزانه مورد نیاز در برآورد تبخیر- تعرق مرجع زیرروزانه توسعه یافت. در این چارچوب، دادههای هواشناسی روزانه گم شده با بهکارگیری یک الگوریتم مبتنی بر جستجو- بهینهسازی برآورد میشوند. همینطور، با استفاده از گونه یکپارچهسازی شده الگوریتم بهینهسازی رفتار جمعی اجزا (UPSO)، مدلهای مختلف ریزمقیاسسازی دادههای هواشناسی واسنجی میگردد. تشعشع خورشیدی روزانه و زیرروزانه از طریق روش عمومی و فیزیکیبنیان یانگ و همکاران برآورد میشود. بهمنظور ارزیابی عملکرد چارچوب فوق، از دادههای بلندمدت سه ساعته و روزانه ایستگاه سینوپتیک آبادان (59 سال) و اهواز (50 سال) استفاده شد. نتایج نشان داد در مقایسه با مدلهای WAVE I، WAVE II، WCALC، ERBS و ESRA، مدل TM با ضریب کارآیی مدل (EF) 9775/0 تا 9924/0 دارای بهترین عملکرد در ریزمقیاسسازی دمای هوای روزانه بود. همچنین، آن دسته از مدلهای ریزمقیاسسازی دمای هوای روزانه که در آنها زمان وقوع دمای حداقل و حداکثر بهعنوان توابعی از زمان طلوع و غروب خورشید بیان میشود در مقایسه با مدلهایی که یک زمان قراردادی ثابت را برای رخدادهای یاد شده در نظر میگیرند از عملکرد بهتری در تبیین تغییرات زمانی دمای هوای زیرروزانه برخوردار بودند. مدل HUM III (که بر اساس ریزمقیاسسازی کسینوسی فشار بخار واقعی میباشد) با آماره EF در دامنه 7266/0 تا 8896/0 دارای بهترین عملکرد در ریزمقیاسسازی دمای نقطه شبنم، فشار بخار واقعی و رطوبت نسبی بود. مقادیر زیرروزانه سرعت باد با آماره EF در دامنه 3357/0 تا 6300/0 برآورد گردید. نتایج حاکی از انطباق بالای مقادیر مجموع 24 ساعته تشعشع خورشیدی زیرروزانه با مقادیر نظیر روزانه (EF بین 9729/0 تا 9801/0) بود. همچنین، برای مناطقی که مقادیر زیرروزانه اندازهگیری شده اطلاعات هواشناسی موجود نیست، استفاده از مدلهای WAVE II و HUM II (که بر اساس ریزمقیاسسازی خطی رطوبت نسبی میباشد) قابل توصیه است. نتایج حاکی از لزوم واسنجی مدل گرین و کوزک برای ریزمقیاسسازی سرعت باد در مناطق مختلف بود.
فرزین پرچمی عراقی؛ سیدمجید میرلطیفی؛ شجاع قربانی دشتکی؛ مجید وظیفهدوست؛ عدنان صادقی لاری
چکیده
در کاربردهای مختلفی چون مدلسازی پویای زراعی-هیدرولوژیکی، نیاز به برآوردهای زیرروزانه تبخیر-تعرق مرجع (ETo) میباشد. با این حال، در بسیاری از مناطق، عدم دسترسی به دادههای هواشناسی زیرروزانه مانع از کمّیسازی ETo زیرروزانه گردیده است. در این مقاله، ET o زیرروزانه با استفاده از مدلهای پنمن-مانتیث ASCE و فائو 56 (به ترتیب، ASCE-PM و FAO56-PM) ...
بیشتر
در کاربردهای مختلفی چون مدلسازی پویای زراعی-هیدرولوژیکی، نیاز به برآوردهای زیرروزانه تبخیر-تعرق مرجع (ETo) میباشد. با این حال، در بسیاری از مناطق، عدم دسترسی به دادههای هواشناسی زیرروزانه مانع از کمّیسازی ETo زیرروزانه گردیده است. در این مقاله، ET o زیرروزانه با استفاده از مدلهای پنمن-مانتیث ASCE و فائو 56 (به ترتیب، ASCE-PM و FAO56-PM) و اطلاعات هواشناسی زیرروزانه حاصل از چارچوب ریزمقیاسسازی توسعه یافته برآورد گردید. بدین منظور، از اطلاعات هواشناسی بلندمدت روزانه ایستگاههای سینوپتیک آبادان (59 ساله) و اهواز (50 ساله) استفاده شد. نتایج حاکی از یک انطباق بسیار بالا بین مقادیر روزانه و برآوردهای مجموع 24 ساعته ETo اشتقاق یافته از مدلهای ASCE-PM (با ضریب کارآیی مدل (EF) بین 990/0 تا 994/0) و FAO56-PM (با EF بین 992/0 تا 995/0) در مقیاسهای زمانی مختلف بود. برآوردهای مجموع 24 ساعته ETo زیرروزانه اشتقاق یافته از هر دو مدل ASCE-PM و FAO56-PM، مقادیر ETo روزانه در مناطق آبادان و اهواز را به ترتیب، کمبرآورد (به ترتیب، 08/0 و 58/0 درصد) و بیشبرآورد (به ترتیب، 63/1 و 98/0 درصد) نمودند. عملکرد هر دو مدل فوق در بازسازی مقادیر روزانه مولفه آیرودینامیک، در مقایسه با مقادیر روزانه مولفه تشعشع بهتر بود. بهطور کلی، با افزایش مقیاس زمانی، میزان انطباق بین مقادیر مجموع 24 ساعته ETo با مقادیر روزانه فاقد روندی مشخص بود. نتایج نشان داد اتخاذ گام زمانی کوچکتر، لزوما به بهبود انطباق مقادیر مجموع 24 ساعته و روزانه ETo نمیانجامد.
فرزین پرچمی عراقی؛ سیدمجید میرلطیفی؛ شجاع قربانی دشتکی؛ عدنان صادقی لاری
چکیده
در پژوهش حاضر، برآوردهای تبخیر-تعرق مرجع (ETo) حاصل از مدل های پنمن-مانتیث ASCE و فائو-56 (بهترتیب، ASCE-PM و FAO56-PM) در مقیاس های زمانی زیرروزانه مختلف از طریق اجرای یک آزمایش محاسباتی مورد مقایسه قرار گرفت. داده های هواشناسی در مقیاس های زمانی روزانه و زیرروزانه مختلف (یک تا 360 دقیقه) با استفاده از داده های روزانه بلندمدت ایستگاه سینوپتیک آبادان ...
بیشتر
در پژوهش حاضر، برآوردهای تبخیر-تعرق مرجع (ETo) حاصل از مدل های پنمن-مانتیث ASCE و فائو-56 (بهترتیب، ASCE-PM و FAO56-PM) در مقیاس های زمانی زیرروزانه مختلف از طریق اجرای یک آزمایش محاسباتی مورد مقایسه قرار گرفت. داده های هواشناسی در مقیاس های زمانی روزانه و زیرروزانه مختلف (یک تا 360 دقیقه) با استفاده از داده های روزانه بلندمدت ایستگاه سینوپتیک آبادان (59 ساله) و یک چارچوب ریزمقیاس سازی اطلاعات هواشناسی تولید گردید. نتایج نشان داد در فصول گرم سال، مقادیر مجموع 24 ساعته مولفه های تشعشع و آیرودینامیک و ETo اشتقاق یافته از هر دو مدل ASCE-PM و FAO56-PM از انطباق بهتری با مقادیر نظیر روزانه برخوردار بودند. عملکرد هر دو مدل در بازسازی مقادیر روزانه مولفه آیرودینامیک بهتر از عملکرد آنها در بازسازی مقادیر روزانه مولفه تشعشع بود. در مقایسه با مدل FAO56-PM، عملکرد مدل ASCE-PM در بازسازی مقادیر روزانه ETo نسبت به نحوه محاسبه تشعشع خالص طول موج بلند (Rnl) از حساسیت بیشتری برخوردار بود. نتایج نشان داد اتخاذ یک گام زمانی کوچکتر، لزوما به بهبود انطباق مقادیر مجموع 24 ساعته و مقادیر روزانه ETo نمی انجامد. به-منظور برآورد تبخیر-تعرق مرجع زیرروزانه در شرایط اقلیمی منطقه مطالعاتی، استفاده از مدل ASCE-PM بر اساس انتگرال مقادیر Rnl اشتقاقی از برآوردهای تشعشع خورشیدی در شرایط آسمان صاف (Rso) حاصل از یک مدل فیزیکی-بنیان برآورد تشعشع خورشیدی در بازههای زمانی یک ثانیه ای با میانگین ضریب کارآیی مدل برابر با 9970/0 نسبت به سایر گزینه های مورد بررسی ارجح می باشد.
فرزین پرچمی عراقی؛ سیدمجید میرلطیفی؛ شجاع قربانی دشتکی؛ محمدحسین مهدیان
چکیده
چکیده
فرآیند نفوذ آب به خاک یکی از مهمترین اجزای چرخه ی آبی در طبیعت است. از سوی دیگر، اندازه گیری آن دشوار، زمان بر و پرهزینه می باشد. در پژوهش حاضر، امکان برآورد نفوذ تـجـمعی آب به خـاک، در زمانهایی مشخص از آغاز فرآیند نفوذ با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک و به کمک شبکه های عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، داده ...
بیشتر
چکیده
فرآیند نفوذ آب به خاک یکی از مهمترین اجزای چرخه ی آبی در طبیعت است. از سوی دیگر، اندازه گیری آن دشوار، زمان بر و پرهزینه می باشد. در پژوهش حاضر، امکان برآورد نفوذ تـجـمعی آب به خـاک، در زمانهایی مشخص از آغاز فرآیند نفوذ با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک و به کمک شبکه های عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، داده های حاصل از آزمایش های نفوذپذیری به روش استوانههای مضاعف در 210 نقطه از مناطق مختلف کشور، جمع آوری شد. همچنین، با حفر پروفیل در نزدیکی نقاط اندازه گیری نفوذ آب به خاک، لایه های پدوژنیک خاک مشخص و از دو افق بالایی نمونهبرداری و ویژگی های رطوبت اولیه، جرم ویژه ی ظاهری خاک، فراوانی نسبی ذرّات، میزان ماده ی آلی، درصد سنگریزه (قطر ذرات بزرگتر از 2 میلی متر)، میزان آهک، رطوبت ظرفیت زراعی و رطوبت پژمردگی دایم اندازه گیری شد. به منظور برآورد نفوذ تجمعی در زمان های 5، 10، 15، 20، 30، 45، 60، 90، 120، 150، 180، 210، 240، 270 دقیقه پس از شروع نفوذ آب به خاک و زمان نفوذ پایه از شبکه های عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه استفاده گردید. در این پژوهش، دو گونه شبکه عصبی پی ریزی شد. در شبکه های عصبی گونه ی نخست، ویژگی های افق سطحی، به صورت سلسله مراتبی، به عنوان متغیرهای ورودی مورد استفاده قرار گرفت. در شبکه های عصبی گونه ی دوم، از ویژگی های دو افق پدوژنیکی و به روش تحلیل مولفه های اصلی به عنوان متغیرهای ورودی استفاده گردید. نتایج ارزیابی اعتبار شبکه های مورد استفاده حاکی از آن بود که شبکه های گونه ی نخست با مقادیر آماره ی RMSE بین 136/1 تا 312/9 سانتی متر، بهترین عملکرد را در برآورد نفوذ تجمعی در تمامی زمان های مورد بررسی داشتند. همین طور، شبکه های عصبی گونه ی نخست با میانگین RMSD معادل با 307/6 سانتی متر بهترین عملکرد را در برآورد منحنی نفوذ تجمعی داشتند.
واژه های کلیدی: پرسپترون چند لایه، شبکه های عصبی مصنوعی، فرآیند نفوذ، نفوذ تجمعی
