هواشناسی کشاورزی
محمد فشائی؛ سیدحسین ثنائی نژاد؛ مرجان قوچانیان
چکیده
وقوع خشکسالی در کشاورزی صرفا با اندازه‌گیری تغییرات بارش قابل رصد نیست بلکه متغیرهای دیگری همچون رطوبت خاک نیز در آن نقش دارند. در میان روش‌های مختلف دورسنجی، طیف الکترومغناطیس مایکروویو محدودیتهای فیزیکی سایر امواج رادیومتری در اندازه‌گیری رطوبت خاک را ندارد. با این تفاوت که دادههای مایکروویو رطوبت خاک غالبا دارای ابعاد ...
بیشتر
وقوع خشکسالی در کشاورزی صرفا با اندازه‌گیری تغییرات بارش قابل رصد نیست بلکه متغیرهای دیگری همچون رطوبت خاک نیز در آن نقش دارند. در میان روش‌های مختلف دورسنجی، طیف الکترومغناطیس مایکروویو محدودیتهای فیزیکی سایر امواج رادیومتری در اندازه‌گیری رطوبت خاک را ندارد. با این تفاوت که دادههای مایکروویو رطوبت خاک غالبا دارای ابعاد پیکسل بسیار بزرگ (بیش از 10 کیلومتر) هستند و این موضوع کاربرد آنها در مقیاسهای کوچک را با مشکل مواجه میسازد. در این پژوهش به منظور محاسبه شاخص خشکی کشاورزی در مقیاس مزرعه، ابتدا با استفاده از دادههای اندازه‌گیری میدانی رطوبت در محدوده دشت نیشابور طی سالهای 1396 تا 1398، واسنجی دادههای بازیابی رطوبت خاک سنجنده AMSR2 انجام شد. سپس با کمک تصاویر سنجنده مودیس روابط خطی ریزمقیاس نمایی تصاویر رطوبت خاک استخراج شده و ابعاد تصویر از 25 کیلومتر به 1000 متر کاهش یافت. در گام بعدی از شاخص خشکی کشاورزی SMADI که تلفیقی از خصوصیات پوشش گیاهی، رطوبت خاک و دمای سطح زمین است برای پایش خشکی کشاورزی در مقیاس مزرعه استفاده شد. به منظور ارزیابی نتایج، شاخصهای آماری ضریب تعیین ( )، میانگین قدرمطلق خطا (MAE) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در سه کاربری اراضی منتخب شامل زراعت دیم (R1)، مرتع متوسط (R2) و مرتع فقیر (R3) بررسی شد. شاخصهای MAE و RMSE در بازه 1.6 تا 4 و شاخص در بازه 0.73 تا 0.84 قرار گرفت. نتایج نشان داد که الگوریتم استفاده شده در ریزمقیاس نمایی و همچنین برآورد شاخص خشکی کشاورزی SMADI به خوبی قادر به بازتاب اندرکنشهای بین بارش، رطوبت خاک، پوشش گیاهی و تغییرات پروفیل دمایی کانوپی است و این ویژگی کاربرد آن را در تحلیلهای هواشناسی کشاورزی توجیه و تقویت میکند.
محمد ابراهیم بنی حبیب؛ خدیجه حسنی؛ علیرضا مساح بوانی
چکیده
در این تحقیق، اثرات تغییر اقلیم بر متغیرهای هیدرولوژیکی و اقلیمی حوضه آبریز سد شاهچراغی واقع در استان سمنان، با استفاده از مدل جامع ارزیابی اثر تغییر اقلیم بررسی شده است. در مدل پیشنهادی، زیرمدل LARS-WG برای تبدیل خروجی روزانه مدل CGCM3 تحت سناریوهای A1B، A2 و B1 به مقیاس محلی و زیرمدل شبکه عصبی مصنوعی (7زیرمدل بدست آمده با استفاده از ترکیب‌های ...
بیشتر
در این تحقیق، اثرات تغییر اقلیم بر متغیرهای هیدرولوژیکی و اقلیمی حوضه آبریز سد شاهچراغی واقع در استان سمنان، با استفاده از مدل جامع ارزیابی اثر تغییر اقلیم بررسی شده است. در مدل پیشنهادی، زیرمدل LARS-WG برای تبدیل خروجی روزانه مدل CGCM3 تحت سناریوهای A1B، A2 و B1 به مقیاس محلی و زیرمدل شبکه عصبی مصنوعی (7زیرمدل بدست آمده با استفاده از ترکیب‌های متفاوتی از پارامترهای ورودی شامل، دما، بارش و همچنین تابش خورشیدی) برای شبیه‌سازی جریان ورودی به مخزن در آینده استفاده و با استفاده از آمار دوره پایه
2008-1990واسنجی شده اند.در نهایت جریان ورودی به مخزن سد در دوره آتی (2044-2015) شبیه سازی و با دوره پایه مقایسه شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با وجود متوسط افزایش دمای حداقل و حداکثر به ترتیب برابر 15/1 و 21/1 درجه سانتیگراد در دوره آینده نسبت به دوره پایه، میزان تابش خورشیدی تغییرات محسوسی نداشته است و به طور متوسط 55/0درصد در دوره آینده افزایش می‌یابد. همچنین بیشترین افزایش در میزان بارش در دوره آتی در ماه می(129 درصد) و بیشترین کاهش در ماه ژانویه (9 درصد) رخ می دهد. از طرفی بررسی ها نشان از آن دارد که شاهد افزایش جریان ورودی به مخزن در آوریل و می‌به میزان 45 و 70 درصد و نیز کاهش میزان جریان در ماه اوت به میزان 18 درصد در دوره آتی خواهیم بود، ولی در مقیاس سالانه میزان جریان ورودی به مخزن حدود 1/2 تا 1/4 درصد در سناریوهای مختلف کاهش می‌یابد.
قاسم قندهاری؛ جابر سلطانی؛ محسن حمیدیان پور
چکیده
رشد سریع جمعیت و متناسب با آن افزایش نیاز آبی اعم از مصارف شرب، صنعت، کشاورزی و توسعه شهریو محدودیت های موجود ضرورت برنامه ریزی در جهت استفاده از این منبع حیات بخش را بیش از پیش ایجاب می نماید. در این تحقیق از خروجی های مدل گردش عمومی جو (HadCM3) و مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSMجهت بررسی تغییرات بارندگی و دما تحت سناریوی اقلیمی A2در حوضه رودخانه ...
بیشتر
رشد سریع جمعیت و متناسب با آن افزایش نیاز آبی اعم از مصارف شرب، صنعت، کشاورزی و توسعه شهریو محدودیت های موجود ضرورت برنامه ریزی در جهت استفاده از این منبع حیات بخش را بیش از پیش ایجاب می نماید. در این تحقیق از خروجی های مدل گردش عمومی جو (HadCM3) و مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSMجهت بررسی تغییرات بارندگی و دما تحت سناریوی اقلیمی A2در حوضه رودخانه بار نیشابور و اثر این تغییرات بر آورد رودخانه بار استفاده شده است.در نهایت وضعیت منابع آب حوضهدر سه بخش کشاورزی، صنعت و شرب با استفاده از مدل WEAPدر شرایط تغییر اقلیم در دوره ی 2011- 2040 میلادی وتحت سناریوهای افزایش سطح زیرکشت، پیشرفت صنعتی و افزایش جمعیت ارزیابیشد. نتایج نشان دهنده افزایش دما در ایستگاه اریه به اندازه 03/0 سلسیوس و کاهش بارندگی 9/3 و 75/8 درصد به ترتیب در ایستگاه های اریه و طاغان می باشد.تحت این شرایط شاهد افزایش نیاز آبی در بخش کشاورزی و صنعت، به طوریکه بیشترین درصد کمبود آب در بخش کشاورزی (12 درصد)، سپس در بخش صنعت (2درصد)می باشد و در نهایت در بخش نیاز شرب با کمبود مواجه نخواهد شد.
ناهید ولیدی؛ علی نقی ضیائی؛ بیژن قهرمان؛ حسین انصاری
چکیده
به منظور اعمال مدیریت بهینه در حوضه آبریز، ریزمقیاس نمایی5 زمانی و مکانی خصوصیات هیدرولوژیک حوضه ضروری است. با استفاده از اطلاعات ریزمقیاس شده مؤلفه های معادلات بیلان آب و انرژی می توان بیلان آب را با مقیاس زمانی و یا مکانی مطلوب محاسبه نمود. هندسه فرکتالی6 شاخه ای از ریاضیات است که در میدان های گسسته و متناوب کاربردهای فراوانی داشته ...
بیشتر
به منظور اعمال مدیریت بهینه در حوضه آبریز، ریزمقیاس نمایی5 زمانی و مکانی خصوصیات هیدرولوژیک حوضه ضروری است. با استفاده از اطلاعات ریزمقیاس شده مؤلفه های معادلات بیلان آب و انرژی می توان بیلان آب را با مقیاس زمانی و یا مکانی مطلوب محاسبه نمود. هندسه فرکتالی6 شاخه ای از ریاضیات است که در میدان های گسسته و متناوب کاربردهای فراوانی داشته و در سال های اخیر برای تولید داده هایی با مقیاس متفاوت از داده های اندازه گیری شده مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش از ابزار توابع درون یاب فرکتال7 برای ریزمقیاس نمایی زمانی داده های روزانه دما استفاده شده است. مقدار بُعد فرکتالی8 که معیاری از بی نظمی در نوسانات کمیت مورد نظر می باشد برای سری زمانی دمای روزانه در ایستگاه سینوپتیک مشهد برای 16 سال متوالی نیز محاسبه گردید. متوسط بُعد فرکتال برای دوره 1992 تا 2007 معادل 54/1 برآورد گردید. همچنین با استفاده از توابع درون یاب فرکتال از داده های دمای ظهر با مقیاس زمانی 15 روز، سری زمانی دمای ساعتی تولید و با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه گردید. نشان داده شد که علیرغم فاصله زمانی قابل ملاحظه بین دو اندازه گیری متوالی (15 روز) می توان با ضریب تعیین77/0 و خطای معادل 7 واحد مقادیر دما با مقیاس زمانی سه ساعت را برآورد نمود.
حسام سیدکابلی؛ علی محمد آخوندعلی؛ علیرضا مساح بوانی؛ فریدون رادمنش
چکیده
مدل‌های گردش عمومی (GCMs-General Circulation Models) مناسبترین ابزار برای مطالعه پدیده تغییر اقلیم شناخته شده اند. اما این مدل ها به شبیه سازی پارامتر های اقلیمی در مقیاس بزرگ می پردازند که این مقیاس ها برای شبیه سازی فرایندهایی از جمله مدل های باران-رواناب کارایی ضعیفی دارد. ازاین رو روش های مختلف ریزمقیاس نمایی ایجاد و توسعه یافتند. در این پژوهش ...
بیشتر
مدل‌های گردش عمومی (GCMs-General Circulation Models) مناسبترین ابزار برای مطالعه پدیده تغییر اقلیم شناخته شده اند. اما این مدل ها به شبیه سازی پارامتر های اقلیمی در مقیاس بزرگ می پردازند که این مقیاس ها برای شبیه سازی فرایندهایی از جمله مدل های باران-رواناب کارایی ضعیفی دارد. ازاین رو روش های مختلف ریزمقیاس نمایی ایجاد و توسعه یافتند. در این پژوهش مدل ریزمقیاس نمایی، براساس روش ناپارامتریک نزدیکترین همسایگی (K-Nearest Neighbor -K-NN) ارائه شده است. در ادامه برای ارزیابی کارایی مدل، داده های بارش روزانه برای دوره آتی (2044-2015) در ایستگاه اهواز تحت سه سناریوی تغییر اقلیم بر اساس خروجی سه مدل HadCM3، NCARPCM و CSIROMK3.5 تحت سناریوی انتشار A2 شبیه سازی شده است. نتایج نشان داد که مدل ارائه شده توانایی بالایی در ریزمقایس نمایی داده های اقلیمی دارد. همچنین برای ایستگاه اهواز احتمال وقوع رگبارها با شدت بیشتر در دوره آتی افزایش یافته در حالیکه طول دوره های خشک نیز طولانی تر خواهد شد.
