علوم آب
منصوره غزنوی؛ ابوالفضل مساعدی؛ محمد قبائی سوق
چکیده
خشکسالی یک مخاطره اقلیمی است که در همه‌ی مناطق آب و هوائی رخ میدهد. متغیرهای مختلف هواشناسی از جمله بارندگی، دما و رطوبت‌نسبی نقش مهمی در وقوع، شدت و تداوم خشکسالی دارند. تغییر اقلیم و گرمایش جهانی می‌تواند سبب بروز ناهمگنی و ایجاد شکست در داده‌های سری زمانی متغیرهای هواشناسی شود. این ناهمگنی می‌تواند سبب تغییراتی در مشخصه‌های ...
بیشتر
خشکسالی یک مخاطره اقلیمی است که در همه‌ی مناطق آب و هوائی رخ میدهد. متغیرهای مختلف هواشناسی از جمله بارندگی، دما و رطوبت‌نسبی نقش مهمی در وقوع، شدت و تداوم خشکسالی دارند. تغییر اقلیم و گرمایش جهانی می‌تواند سبب بروز ناهمگنی و ایجاد شکست در داده‌های سری زمانی متغیرهای هواشناسی شود. این ناهمگنی می‌تواند سبب تغییراتی در مشخصه‌های خشکسالی شود. هدف اصلی این پژوهش بررسی همگنی سری زمانی بارش به‌عنوان مهمترین متغیر موثر بر خشکسالی هواشناسی، در تعدادی ایستگاه سینوپتیک در طول دوره آماری 1957 الی 2016 در مناطق مختلف کشور و بررسی تغییرات مشخصه‌های خشکسالی در دوره‌های قبل و بعد از نقطه شکست میباشد. پس از بررسی سری‌های زمانی مقادیر بارش سالانه مشخص گردید که فقط ایستگاه‌های تبریز و اراک دارای نقطه شکست می‌باشند. از این‌رو در ادامه، وضعیت خشکسالی بر اساس شاخصهای SPI، SPEI، RDI و eRDI در ایستگاه‌های مذکور در دو دوره‌ی قبل و بعد از نقطه شکست پایش و مشخصه‌های خشکسالی بر مبنای مدل زنجیره مارکف و ماتریس احتمال انتقال و همچنین ویژگی‌های دوره‌های خشکسالی بر مبنای تئوری ران تعیین گردید. نتایج حاکی از کمتر شدن اطمینان‌پذیری و بیشتر شدن آسیب‌پذیری نسبت به خشکسالی در دوره دوم در مقایسه با دوره اول است. ضمن آنکه، متوسط و حداکثر تداوم دوره‌های خشکسالی نیز در همه‌ی موارد در دوره دوم نسبت به دوره اول بیشتر شده است. به‌طور خلاصه تمامی مشخصه‌های خشکسالی در دوره دوم نسبت به دوره اول دارای شدت، مدت و فراوانی بالاتری هستند. به‌طور کلی نتایج تغییرات مشخصه‌های خشکسالی در دوره بعد از شکست نسبت به دوره قبل از آن می‌تواند ناشی از گرمایش جهانی و در نتیجه افزایش تبخیر-تعرق و ایجاد و یا تشدید اثرات خشکسالی باشد. ضمن آنکه بر اساس نتایج حاصل از شاخص eRDI در هر دو ایستگاه و در هر دو مقیاس زمانی، شرایط رطوبتی نسبت به سایر شاخص‌ها کمی خشک‌تر شده است. به عبارت دیگر می‌توان بیان نمود که تا حدودی بارش موثر در سالهای اخیر نسبت به سالهای اولیه دوره مورد بررسی کاهش یافته است. پیشنهاد می‌شود مشابه با این پژوهش در مورد همه ایستگاه‌های سینوپتیک کشور که دارای دوره آماری طولانی می‌باشند، انجام شده تا اثر گرمایش جهانی و در نتیجه تغییرات بارش و دما بر وقوع خشکسالی نمایان‌تر شود.
پیمان مرادزاده؛ حسن اوجاقلو؛ محمد قبائی سوق
چکیده
ارزیابیهای بهعمل آمده در سالهای اخیر نشان میدهد، عملکرد سامانههای آبیاری بارانی در ایران مطلوب نمیباشد. عدم بررسی دقیق در انتخاب سیستم آبیاری بارانی متناسب با شرایط مختلف هر منطقه یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر کم بودن راندمان آبیاری در این نوع سامانهها میباشد. در این تحقیق ابتدا با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی، محدوده ...
بیشتر
ارزیابیهای بهعمل آمده در سالهای اخیر نشان میدهد، عملکرد سامانههای آبیاری بارانی در ایران مطلوب نمیباشد. عدم بررسی دقیق در انتخاب سیستم آبیاری بارانی متناسب با شرایط مختلف هر منطقه یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر کم بودن راندمان آبیاری در این نوع سامانهها میباشد. در این تحقیق ابتدا با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی، محدوده اراضی مستعد به منظور اجرای سامانههای آبیاری بارانی در دشت زنجان تعیین شد. بدین منظور عوامل اثرگذار در انتخاب سامانه آبیاری بارانی شامل عوامل اقلیمی، خصوصیات کمی و کیفی خاک، خصوصیات کیفی آب، توپوگرافی، عوامل اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی در مجموع شامل تعداد 15 عامل با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی مورد بررسی قرار گرفت. نقشههای پهنهبندی هر کدام از عوامل ذکر شده و در نهایت نقشه اراضی مستعد در محیط ArcGIS تهیه شد. در نهایت موقعیت تعداد ۵۲ طرح آبیاری بارانی اجرا شده در نقشه پهنهبندی اراضی مستعد جانمایی و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، حدود 23/19 درصد از مساحت محدوده مورد مطالعه کاملاً مناسب اجرای سامانههای آبیاری بارانی بوده و 92/26 درصد در کلاس مناسب و مستعد و 31/17 درصد نیز در کلاس بدون محدودیت طبقهبندی شد. همچنین نتیجه ارزیابی موقعیت طرحهای اجرا شده نیز نشان داد، 25 درصد از طرحهای اجرا شده در اراضی با محدودیت کم و 54/11 درصد نیز در اراضی نامناسب اجرا شده است.
محمد قبائی سوق؛ حمید زارع ابیانه؛ ابوالفضل مساعدی؛ سیده زهرا صمدی
چکیده
خشکسالی یک ویژگی طبیعی تکرار شونده از تغییرات اقلیمی میباشد که اساسا در ارتباط با کمبود بارش تعریف می‌گردد. امروزه همگان پذیرفته‌اند که خشکسالی یک پدیده‌ی چند متغیره میباشد و نوسانات هر یک از متغیرهای جوی و اقلیمی می‌توانند سبب افزایش یا کاهش شدت این پدیده گردد. شاخص نسبتاً جدید بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) از داده‌های ...
بیشتر
خشکسالی یک ویژگی طبیعی تکرار شونده از تغییرات اقلیمی میباشد که اساسا در ارتباط با کمبود بارش تعریف می‌گردد. امروزه همگان پذیرفته‌اند که خشکسالی یک پدیده‌ی چند متغیره میباشد و نوسانات هر یک از متغیرهای جوی و اقلیمی می‌توانند سبب افزایش یا کاهش شدت این پدیده گردد. شاخص نسبتاً جدید بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) از داده‌های بارش و تبخیر و تعرق در قالب یک مدل بیلان آبی بر پایه‌ی مفاهیم شاخص بارش استاندارد شده (SPI) استفاده می‌کند و قادر به در نظر گرفتن اثرات ناشی از گرمایش جهانی میباشد. در این تحقیق با بررسی ارتباط بین شاخص SPEI با شاخصهای SPI و شناسائی خشکسالی (RDI)، از شاخص SPEI برای پایش خشکسالی 11 ایستگاه واقع در 6 منطقه‌ی مختلف آب و هوائی ایران در مقیاس‌های سالانه، کوتاه‌مدت (1، 3 و 6 ماهه) و بلندمدت (9، 12، 18و 24 ماهه) استفاده شده است. همچنین به منظور بررسی روند وضعیت‌های رطوبتی طی 51 سال اخیر (2010- 1960) در کشور از روش گرافیکی LOWESS و آزمون ناپارامتری من– کندال به ترتیب در مقیاس سالانه و ماهانه استفاده شده است. مطابق نتایج بدست آمده بیشترین همبستگی شاخص SPEI با شاخص های SPI و RDI مربوط به ایستگاه‌های واقع در نواحی مرطوب ساحلی میباشد و با کم‌شدن مقدار رطوبت، همبستگی آن‌ها با یکدیگر کاهش می‌یابد. مقایسه‌ی نتایج شاخصهای SPI و SPEI نشان داد که شاخص SPI ضمن داشتن نتایج مناسب در مناطق مرطوب، در مناطق خشک دقت کمتری دارد. همچنین بر اساس نتایج شاخص SPEI در مقیاس‌های بلندمدت، سه دوره‌ی مشخص رطوبتی در طول 51 سال گذشته قابل تشخیص میباشد که شروع وقایع خشکسالی دوره‌ی سوم از سال 1997 میباشد. نتایج بررسی روند سالانه وضعیت‌های رطوبتی نیز نشان دهنده‌ی تغییرات افزایشی وقوع خشکسالی‌ها در سالهای منتهی به سال 2010 میباشد. از طرفی بررسی روند وضعیت‌های رطوبتی بر اساس شاخص SPEI یک ماهه نشان میدهد که روند مشاهد شده برای بیشتر ماه‌های سال (اکتبر تا دسامبر و ژانویه تا ژوئن) در ایستگاه‌های مورد بررسی به جز تهران و شیراز بیشتر از نوع کاهشی میباشد که نشانگر افزایش کمبودهای رطوبتی طی سال زراعی میباشد.
ابوالفضل مساعدی؛ سمانه محمدی مقدم؛ محمد قبائی سوق
چکیده
نوسانات عوامل آب و هوایی و تنشهای حاصل از آن‌ها نقش مهمی در مقدار تولید محصولات کشاورزی به‌ویژه در شرایط دیم دارند. در این تحقیق ارتباط بین عملکرد محصولات گندم و جو دیم با متغیرهای آب و هوائی شامل: دمای حداقل، دمای میانگین، دمای حداکثر، بارندگی، تبخیروتعرق و شاخصهای خشکسالی شامل: شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص شناسائی خشکسالی ...
بیشتر
نوسانات عوامل آب و هوایی و تنشهای حاصل از آن‌ها نقش مهمی در مقدار تولید محصولات کشاورزی به‌ویژه در شرایط دیم دارند. در این تحقیق ارتباط بین عملکرد محصولات گندم و جو دیم با متغیرهای آب و هوائی شامل: دمای حداقل، دمای میانگین، دمای حداکثر، بارندگی، تبخیروتعرق و شاخصهای خشکسالی شامل: شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص شناسائی خشکسالی (RDI) در ایستگاه‌های بجنورد، مشهد و بیرجند بررسی و مدل‌سازی گردید. با استفاده از روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) دوره‌های موثر بر تنشهای آب و هوایی و خشکی از میان 34 دوره شامل 1، 2، 3، 4، 6 و 9 ماهه و دورة مرطوب انتخاب شده برای هر یک از متغیر‌ها تعیین گردیدند. نتایج نشان داد که در ایستگاه بجنورد برای برآورد عملکرد محصولات گندم و جو مدل‌های ساخته شده بر اساس متغیرهای شاخص SPI، در ایستگاه مشهد مدل‌های ترکیبی و در ایستگاه بیرجند برای گندم مدل ترکیبی و برای جو مدل ساخته شده بر اساس شاخص RDI دارای بیشترین دقت و صحت می‌باشند. بر اساس معادلات استخراج شده، در بجنورد تنشهای ناشی از خشکسالی در دوره 4 ماهه منتهی به فروردین، مشهد 2 ماهه مهر و آبان و بیرجند 2 ماهه منتهی به اسفند و ماه خرداد بیشترین تاثیر را بر عملکرد دارند. تنشهای ناشی از حداقل و حداکثر دما در بجنورد در دوره‌های 9 ماهه منتهی به خرداد، مشهد 6 ماهه منتهی به خرداد و بیرجند 6 ماهه منتهی به اسفند بیشترین تاثیر را بر عملکرد دارند.
حمید زارع ابیانه؛ محمد قبائی سوق؛ ابوالفضل مساعدی
چکیده
ویژگی‌های خشکسالی به عنوان یکی از وقایع محیطی، در دوره‌های آتی ممکن است تحت تأثیر تغییرات اقلیمی تغییر نماید. در این تحقیق با بررسی شاخصهای بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI)، شناسائی خشکسالی (RDI) و بارش استاندارد شده (SPI)، از شاخص SPEI برای پایش وضعیت خشکسالی ایستگاه سینوپتیک همدان تحت تأثیر تغییر اقلیم در دهه‌های آتی استفاده شده‌است. ...
بیشتر
ویژگی‌های خشکسالی به عنوان یکی از وقایع محیطی، در دوره‌های آتی ممکن است تحت تأثیر تغییرات اقلیمی تغییر نماید. در این تحقیق با بررسی شاخصهای بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI)، شناسائی خشکسالی (RDI) و بارش استاندارد شده (SPI)، از شاخص SPEI برای پایش وضعیت خشکسالی ایستگاه سینوپتیک همدان تحت تأثیر تغییر اقلیم در دهه‌های آتی استفاده شده‌است. بدین منظور دورة
2010-1981 به عنوان دورة پایه انتخاب و شبیه‌سازی شرایط اقلیم آتی بر مبنای سناریوهای انتشار A1B، A2 و B1 و اجرای گروهی داده‌های 5 مدل گردش عمومی جو با استفاده از مدل LARS-WG5 در دوره آماری 2040-2011 انجام شد. با شبیه‌سازی مقادیر بارش و دما، شاخصهای SPEI، RDI و SPI در مقیاس‌های زمانی سالانه و همچنین 1 و 3 و 6 ماهه (کوتاه‌مدت) و 12، 18 و 24 ماهه (بلندمدت) برای دوره‌های پایه و آتی محاسبه و ارتباط بین آن‌ها بررسی گردید. در ادامه، با پایش وضعیت‌های رطوبتی از طریق شاخص SPEI، ویژگی‌های دوره‌های خشک و مرطوب بر مبنای تئوری ران استخراج و برای دوره‌های پایه و آتی با هم مقایسه شدند. نتایج شبیه‌سازی اجرای گروهی مدل‌ها نشان‌داد طی سه دهة آینده بر اساس نتایج سناریوی محتمل A2، دمای متوسط و بارش نسبت به دورة پایه به ترتیب 82/0 درجه سانتی‌گراد و 5/2 درصد افزایش می‌یابند. پایش وضعیت رطوبتی بر مبنای شاخص SPEI نیز نشان‌دهندة تغییرات زیاد شرایط رطوبتی در دهة اول پیش‌بینی، نسبت به دهه‌های دوم و سوم میباشد. همچنین انتظار می‌رود در مقیاس‌های بلندمدت تعداد دوره‌های خشک کاهش و تداوم طولانی‌ترین دوره خشک و متعاقب آن حجم کمبودها نسبت به دورة پایه افزایش یابند. علاوه بر این انتظار می‌رود مجموع حجم مازادها در دوره‌های مرطوب نسبت به دوره پایه کاهش یابد که می‌تواند بیانگر افزایش کمبود رطوبتی در دهه‌های آتی باشد.
محمد قبائی سوق؛ ابوالفضل مساعدی
چکیده
استفاده از شاخص های مختلف خشکسالی منجر به نتایج متفاوتی می گردد. بنابراین، یکی از مهم ترین مسائل مطرح در پایش خشکسالی، انتخاب شاخصی متناسب با شرایط منطقه، به منظور دستیابی به نتایج قابل اعتماد است. در این تحقیق، 8 شاخص مختلف پایش خشکسالی هواشناسی شامل: معیار بارندگی سالانه (SIAP)، دهک ها DI))، درصد نرمال (PN)، ناهنجاری بارش (RAI)، بارش استاندارد ...
بیشتر
استفاده از شاخص های مختلف خشکسالی منجر به نتایج متفاوتی می گردد. بنابراین، یکی از مهم ترین مسائل مطرح در پایش خشکسالی، انتخاب شاخصی متناسب با شرایط منطقه، به منظور دستیابی به نتایج قابل اعتماد است. در این تحقیق، 8 شاخص مختلف پایش خشکسالی هواشناسی شامل: معیار بارندگی سالانه (SIAP)، دهک ها DI))، درصد نرمال (PN)، ناهنجاری بارش (RAI)، بارش استاندارد شده تصحیح شده (*SPI)، Z چینی (CZI)، Z-Score (ZSI) و *RDI (Select) در 5 ایستگاه سینوپتیک مشهد، تهران، تبریز، کرمانشاه و شیراز طی یک دوره ی آماری 50 ساله محاسبه و بر اساس یک روش جدید چندمعرفه، شاخص یا شاخص های مناسب در مقیاس سالانه برای هر ایستگاه تعیین گردید. در روش چندمعرفه ی پیشنهاد شده که مبتنی بر سطوح آستانه ی چانگ و مدل اسکالوگرام می باشد ابتدا، به کمک 50 متغیر هواشناسی مرتبط با بارش، تبخیر و تعرق و روزهای بارانی، رخدادهای خشکسالی و ترسالی با طبقه ی شدید و بسیار شدید برای ایستگاه های مورد بررسی تعیین گردید. سپس با معیار قرار دادن سال های مذکور به عنوان خشکسالی ها و ترسالی های مهم به انتخاب شاخص مناسب با استفاده از معیار آماری پیشنهاد شده با عنوان صحت کلی Total Accuracy (TA) اقدام گردید. نتایج نشان داد که در سه ایستگاه مشهد، تهران و شیراز شاخص *RDI (Select) به ترتیب با مقدار TA برابر با 46/0، 51/0 و 51/0 به عنوان شاخص مناسب، در ایستگاه تبریز سه شاخص *SPI، CZI و ZSI با مقدار TA برابر با 88/0 و در ایستگاه کرمانشاه شاخص CZI با مقدار TA برابر با 64/0 به عنوان شاخص های مناسب برگزیده شدند.
عبدالرضا ظهیری؛ محمد قبائی سوق؛ ابوالفضل مساعدی
چکیده
چکیده
محاسبه ی دبی رودخانه ها در مقاطع مرکب، به علت تغییرات آنی و قابل توجه شرایط هندسی و هیدرولیکی مقطع اصلی و دشت های سیلابی بسیار پیچیده است. به همین دلیل پارامترهای متعددی در برآورد آن نقش دارند. تعیین پارامترهای مهم و انتخاب ترکیب بهینه از میان ترکیب های مختلف، یکی از مهم ترین مراحل ساخت و طراحی هرگونه مدل سازی ریاضی و هوشمند است. ...
بیشتر
چکیده
محاسبه ی دبی رودخانه ها در مقاطع مرکب، به علت تغییرات آنی و قابل توجه شرایط هندسی و هیدرولیکی مقطع اصلی و دشت های سیلابی بسیار پیچیده است. به همین دلیل پارامترهای متعددی در برآورد آن نقش دارند. تعیین پارامترهای مهم و انتخاب ترکیب بهینه از میان ترکیب های مختلف، یکی از مهم ترین مراحل ساخت و طراحی هرگونه مدل سازی ریاضی و هوشمند است. در این تحقیق با محاسبه 10 پارامتر بدون بعد هندسی و هیدرولیکی از 30 مقطع مرکب آزمایشگاهی و صحرایی (جمع آوری شده)، دبی جریان به کمک شبکه ی عصبی مصنوعی مبتنی بر روش پیش پردازش گاما تست محاسبه شده است. بر اساس نتایج این روش پارامترهای عمق نسبی، کوهیرنس مقطع، شیب عرضی بستر دشت های سیلابی و عرض نسبی دشت سیلابی موثرترین پارامترها شناخته شدند. هم چنین از میان 1023 ترکیب حاصل از 10 پارامتر ورودی، ترکیب این چهار پارامتر به عنوان مدل بهینه تعیین گردید. بررسی کفایت داده ها با استفاده از M تست برای مدل بهینه نشان داد که تعداد داده های لازم برای ایجاد یک مدل هموار برابر 300 مجموعه می باشد. دبی جریان در مقاطع مرکب با استفاده از مدل بهینه (مدل 4 پارامتری) و هم چنین مدل های بهینه ی 1، 2 و 3 پارامتری مدل سازی شد. سپس با نتایج مدل های حاصل از تمامی 10 پارامتر ورودی و هم چنین روش تجزیه ی قائم مقطع مرکب Divided Channel Method (DCM) براساس آماره های مختلف آماری مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد که مدل بهینه با IPE برابر با 123/0 از بالاترین دقت و روش DCM با IPE برابر با 867/0 از کم ترین دقت برخوردارند.
ابوالفضل مساعدی؛ محمد قبائی سوق
چکیده
چکیده
شاخص بارش استاندارد شده (SPI)، از برازش توزیع گاما بر مقادیر بارندگی سالانه یا مجموع بارندگی در هر بازه ی زمانی دلخواه به‌دست می-آید. بر اساس تحقیقات انجام شده، در برخی از مناطق ممکن است توزیع گاما نتواند به عنوان مناسب ترین توزیع بر داده ها ی بارندگی برازش یابد. به-منظور بررسی این موضوع، از آمار بارندگی سالانه 11 ایستگاه سینوپتیک ...
بیشتر
چکیده
شاخص بارش استاندارد شده (SPI)، از برازش توزیع گاما بر مقادیر بارندگی سالانه یا مجموع بارندگی در هر بازه ی زمانی دلخواه به‌دست می-آید. بر اساس تحقیقات انجام شده، در برخی از مناطق ممکن است توزیع گاما نتواند به عنوان مناسب ترین توزیع بر داده ها ی بارندگی برازش یابد. به-منظور بررسی این موضوع، از آمار بارندگی سالانه 11 ایستگاه سینوپتیک کشور که بر اساس اقلیم نمای دومارتن اقلیم های بسیار مرطوب تا خشک را شامل می شوند، طی سال های 1958 تا 2007 میلادی استفاده شده است. در این تحقیق، ابتدا مقادیر SPIسالانه با انتخاب توزیع پیش فرض (گاما) محاسبه و فراوانی طبقات مختلف خشکسالی استخراج گردید. در ادامه با برازش توزیع های مختلف بر مقادیر بارندگی سالانه ی هر ایستگاه، مناسب ترین تابع توزیع بر اساس آماره ی کلموگروف- اسمیرنوف انتخاب و مقدار احتمال تجمعی آن محاسبه گردید. سپس مقادیر متناظر با هر مقدار بارندگی در توزیع نرمال معکوس با استفاده از انتقا ل هم احتمال محاسبه و مقادیر SPI تصحیح شده استخراج گردید و تاثیر استفاده از مناسب ترین تابع توزیع مقادیر بارندگی بر تغییر فراوانی و یا جابجایی طبقات مختلف خشکسالی شاخص SPI، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که توزیع گاما نمی تواند به عنوان مناسب ترین تابع توزیع مقدار بارندگی سالانه در هیج یک از ایستگاه های مورد بررسی (به جز رشت)، انتخاب شود. استفاده از مناسب ترین تابع توزیع در هر بازه زمانی، می تواند منجر به تغییر مقادیر عددی شاخص SPI گردد که این خود ممکن است منجر به تغییر فراوانی طبقات مختلف خشکسالی گردد. به طوری که در ایستگاه های گرگان و تهران جابجایی در تمامی طبقات خشکسالی مشاهده شد و ایستگاه گرگان با 15 جابجایی بیشترین تغییر را در مجموع طبقات خشکسالی به خود اختصاص داد.
واژه های کلیدی: انتقال هم احتمال، ایران، توزیع گاما، جابجایی طبقات خشکسالی، شاخص بارش استاندارد شده (SPI)
محمد قبائی سوق؛ ابوالفضل مساعدی؛ موسی حسام؛ ابوطالب هزارجریبی
چکیده
چکیده
تبخیر و تعرق (ETo) یکی از اجزای اصلی چرخه ی هیدرولوژیکی است که تعیین صحیح آن در مطالعات بیلان آبی، طراحی سیستم های آبیاری و برنامه ریزی و مدیریت منابع آب برای دست یابی به توسعه ی پایدار نقش به سزایی دارد. تبخیر و تعرق به علت نیاز به فاکتورهای اقلیمی مختلف و اثر متقابل این فاکتورها بر هم دیگر یک پدیده ی غیرخطی و پیچیده است. یکی از ...
بیشتر
چکیده
تبخیر و تعرق (ETo) یکی از اجزای اصلی چرخه ی هیدرولوژیکی است که تعیین صحیح آن در مطالعات بیلان آبی، طراحی سیستم های آبیاری و برنامه ریزی و مدیریت منابع آب برای دست یابی به توسعه ی پایدار نقش به سزایی دارد. تبخیر و تعرق به علت نیاز به فاکتورهای اقلیمی مختلف و اثر متقابل این فاکتورها بر هم دیگر یک پدیده ی غیرخطی و پیچیده است. یکی از مراحل پیچیده در مد ل سازی سیستم های غیرخطی، پیش پردازش پارامترهای ورودی جهت انتخاب ترکیبی مناسب از آن ها است. پیش پردازش داده ها سبب کاهش مراحل سعی و خطا و شناخت مهم ترین پارامترهای مؤثر بر پدیده ی مورد نظر جهت مدل سازی با استفاده از روش های هوشمند می گردد. در این تحقیق از دو روش رگرسیون گام به گام (FS) و گاماتست (GT) برای پیش پردازش پارامترهای ورودی به شبکه ی عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) جهت تخمین ETo روزانه ی ایستگاه سینوپتیک شیراز استفاده شده است. برای ارزیابی تأثیر پیش پردازش پارامترهای ورودی با استفاده از معیارهای مختلف آماری سنجش خطا به مقایسه ی دو مدل ANN-FS و ANN-GT (با پارامترهای پردازش شده) با یکدیگر و هم چنین با مدل ANN که هیچ گونه پیش پردازشی روی پارامترهای ورودی آن انجام نشده است، پرداخته شد. نتایج نشان داد که هر سه مدل از دقت بالایی جهت تخمین ETo روزانه برخوردارند و از میان سه مدل فوق، مدل ANN-GT با مقدار ضریب تبیین (R2) 9995/0 و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) 0483/0 نسبت به دو مدل دیگر ANN-FS و ANN به ترتیب با مقادیر R2 برابر با 9984/0 و 9994/0 و RMSE برابر با 0874/0 و 0548/0 از دقت بالاتری برخوردار است. اگرچه در این تحقیق برتری دقت مدل ANN-GT نسبت به مدل ANN ناچیز است اما توانایی های مشخص نمودن ترتیب اهمیت پارامترهای ورودی، تعیین تعداد تقریباً 800 داده ی معنی دار برای آموزش شبکه و یافتن بهترین ترکیب که شامل همه ی پارامترهای ورودی به جز دمای حداکثر می باشد این آزمون را می تواند به عنوان ابزار مفیدی برای پیش پردازش پارامترهای ورودی جهت مدل سازی سربع تر تبخیر و تعرق تبدیل کند.
واژه های کلیدی : تبخیر و تعرق پتانسیل، شبکه های عصبی مصنوعی، گاماتست، رگرسیون گام به گام، ایستگاه سینوپتیک شیراز
