هواشناسی کشاورزی
مبینا عبدالهی فوزی؛ بهرام بختیاری؛ کورش قادری
چکیده
سرمای دیررس بهاره تأثیر قابلتوجهی بر اندامهای آسیبپذیر گیاهان میگذارد. این رویداد در آسیا، آمریکای شمالی و اروپا بیش از سایر مخاطرات مرتبط با آبوهوا باعث زیان اقتصادی به کشاورزی شده است. همچنین این پدیده باعث کاهش عملکرد محصول در ایران شده است. آخرین آمار منتشر شده از سوی سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (فائو) نشان میدهد ...
بیشتر
سرمای دیررس بهاره تأثیر قابلتوجهی بر اندامهای آسیبپذیر گیاهان میگذارد. این رویداد در آسیا، آمریکای شمالی و اروپا بیش از سایر مخاطرات مرتبط با آبوهوا باعث زیان اقتصادی به کشاورزی شده است. همچنین این پدیده باعث کاهش عملکرد محصول در ایران شده است. آخرین آمار منتشر شده از سوی سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (فائو) نشان میدهد که ایران یکی از بزرگترین تولیدکنندگان محصول پسته در جهان میباشد. استان کرمان سهم زیادی از سطح زیر کشت محصول پسته را به خود اختصاص داده است. خسارت سرمازدگی بهاره در پسته باعث کاهش عملکرد محصول در چند سال اخیر شده است. یک اصل مهم در مطالعه سرمازدگی، برآورد این پدیده است. در این تحقیق از روش شبکه عصبی مصنوعی مدل FFBP برای برآورد سرمای دیررس بهاره در محصول پسته شهرستان کرمان استفاده شد. بدینمنظور دادههای روزانه ایستگاه سینوپتیک شهر کرمان از سازمان هواشناسی کشور در بازه زمانی 2000-2020 اخذ شد. این دادهها شامل میانگین، بیشینه و کمینه دما، رطوبت نسبی، سرعت باد، فشار بخار اشباع و ساعات آفتابی میباشد. پنج ترکیب مختلف از این متغیرها بهعنوان ورودی در روش شبکه عصبی برای مدلسازی دماهای کمینه در نظر گرفته شد. در نهایت ترکیب 8 متغیرهای از بین مدلها انتخاب گردید و شبیهسازی مقادیر دمای کمینه و محاسبه ویژگیهای سرمای دیررس بهاره با آن انجام شد. عملکرد این روش با استفاده از شاخصهای آماری ضریب تعیین، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین خطای انحراف و ضریب نشساتکلیف ارزیابی شد. بررسی نتایج مدلسازی نشان داد با کاهش تعداد متغیرها دقت مدلها کاهش مییابد. مدل M1 با کمترین مقدار RMSE و بیشترین مقدار R2 در بین سایر مدلها عملکرد بهتری داشت. پس از شبیهسازی با روش شبکه عصبی مقادیر شاخصهای 963/0R2= و صفر=MBE حاصل شد که نشاندهنده ارتباط قوی با دادههای واقعی بود. علاوه بر آن، مقدار شاخصهای 027/0= RMSE و 966/0NSE= کارایی بالای مدل را در برآورد نشان داد. بررسی میانگین دمای سالانه نشان داد نوسانات دما در بازه زمانی 10-31 مارس در مقایسه با ماههای آوریل و می زیاد میباشد. کاهش محسوس میانگین دمای سالانه در سالهای 2000، 2006 و 2020 در این بازه نسبت به دیگر سالها بیشتر بود. در ماه آوریل نیز سالهای 2001، 2005، 2006، 2009، 2016 و 2019 کاهش دمای محسوسی داشتند. در ماه می باتوجه به میانگین دمای کمینه بین 10 تا 14 درجه سلسیوس احتمال سرمازدگی کمتری نسبت به ماه مارس و آوریل وجود داشت. نتایج نشان داد تعداد روزهای یخبندان بهاره مشاهداتی و برآوردی حاصل از روش شبکه عصبی انطباق خوبی با یکدیگر داشتند. این روش در برآورد تعداد روزهای بحرانی (دماهای کمینه کمتر و مساوی 2 درجه سلسیوس) نیز دقت قابل قبولی داشت. همچنین سالهای 2000، 2004، 2005، 2012، 2015، 2019 و 2020 بیشترین تعداد روزهای یخبندان بهاره و سالهای 2006، 2016 و 2019 بیشترین تعداد روزهای بحرانی را در دو دههی اخیر دارا بودند. با بررسی نتایج میتوان گفت روش شبکه عصبی مصنوعی در برآورد دمای کمینه و ویژگیهای مرتبط با سرمای دیررس بهاره از دقت بالایی برخوردار است.
هواشناسی کشاورزی
شلیر کاتورانی؛ محمود احمدی؛ عباسعلی داداشی رودباری
چکیده
گردوخاک یکی از شاخصهای مهم تغییر اقلیم است. با این حال، پیوند بین گرد و خاک و اقلیم بهدلیل بازخوردهای مستقیم و غیرمستقیم در سامانه زمین بسیار پیچیده است. این مطالعه پراکنش فضایی و روند گردوخاکهای غرب آسیا و ارتباط آنها را با متغیرهای اقلیمی دما، بارش و تندی باد مورد بررسی قرار داده است. بدینمنظور برای بررسی پراکنش فضایی ...
بیشتر
گردوخاک یکی از شاخصهای مهم تغییر اقلیم است. با این حال، پیوند بین گرد و خاک و اقلیم بهدلیل بازخوردهای مستقیم و غیرمستقیم در سامانه زمین بسیار پیچیده است. این مطالعه پراکنش فضایی و روند گردوخاکهای غرب آسیا و ارتباط آنها را با متغیرهای اقلیمی دما، بارش و تندی باد مورد بررسی قرار داده است. بدینمنظور برای بررسی پراکنش فضایی روند غلظت گردوخاک از برونداد متغیر غلظت گردوخاک مجموعه داده MERRA-2 و برای بررسی متغیرهای اقلیمی، مجموعه دادهAgERA5 استفاده شد. تغییرات فصلی غلظت گرد و خاک به خوبی چشمههای فعال گرد و خاک در منطقه مورد مطالعه را مشخص کرد. بررسی کارایی متغیرهای اقلیمی دما، بارش و تندی باد نشان داده است مجموعه دادهAgERA5 دما را با کارایی بالاتری نسبت به بارش و تندی باد در ایستگاههای نماینده پهنههای اقلیمی در غرب آسیا برآورد میکند. از بین سه متغیر مورد بررسی، تندی باد کارایی به نسبت کمتری را نسبت به دما و بارش نشان داده است. بهطور کلی مجموعه دادهAgERA5 دارای کارای قابل قبولی در برآورد متغیرهای اقلیمی است و در مناطق فاقد داده از این مجموعه داده میتوان بهعنوان یک داده جایگزین استفاده کرد. نتایج نشان داد که متغیرهای اقلیمی نقش کلیدی را در تغییرپذیری غلظت گردوخاک در منطقه مورد مطالعه دارند، بطوریکه مناطق منطبق بر باد شمال تابستانه و باد 120 روزه سیستان بالاترین غلظت گردوخاک سالانه را دارند. بالاترین ضریب همبستگی بین غلظت گردوخاک با دما در ماههای گرم سال به بیش از 8/0 و با تندی باد در ماههای ژانویه تا می و نوامبر تا دسامبر بیشتر از 6/0 و همبستگی آن با بارش در ماههای سرد سال 7/0– محاسبه شده است. غلظت گردوخاک روند افزایشی را در مناطق بیابانی ربعالخالی، النفود، الدهنا، بینالنهرین، بیابانهای عراق و سوریه داشته بهطوریکه از ماههای مارس تا اوت (بهار و تابستان) روند افزایشی غلظت گردوخاک در سطح 05/0 معنیدار است. بالاترین شدت روند افزایشی در فصول بهار و تابستان در مناطق بینالنهرین، بیابانهای عراق، سوریه و یمن، دشت سیستان و بیابان تار در پاکستان و جنوب شرق ایران مشاهده شد.
هواشناسی کشاورزی
عبدالله فرجی؛ محمد کمانگر؛ سعیده اشرفی
چکیده
تغییرات پوشش برف میتواند اثرات مهمی بر اکوسیستمها داشته باشد، بهویژه در جاهایی که پراکندگی در پوشش زیاد است و بر شرایط بیوژئوشیمیایی خاک زیرین و همچنین پوشش گیاهی تأثیر میگذارد. در این پژوهش پایش و روند سطوح پوشش برف در بازه زمانی (2020-2001) در غرب ایران برای فصل زمستان با کاربرد تصاویر سنجنده MODIS و شاخص پوشش برف (NDSI) بهصورت میانه ...
بیشتر
تغییرات پوشش برف میتواند اثرات مهمی بر اکوسیستمها داشته باشد، بهویژه در جاهایی که پراکندگی در پوشش زیاد است و بر شرایط بیوژئوشیمیایی خاک زیرین و همچنین پوشش گیاهی تأثیر میگذارد. در این پژوهش پایش و روند سطوح پوشش برف در بازه زمانی (2020-2001) در غرب ایران برای فصل زمستان با کاربرد تصاویر سنجنده MODIS و شاخص پوشش برف (NDSI) بهصورت میانه تصاویر بهوسیله الگوریتم نوشتهشده در سامانه گوگل ارث اینجین استخراج و نقشههای آن ترسیم شد، سپس سری زمانی تصاویر روزانه استخراج و روند دادهها و الگوسازی آن با کاربرد آزمون تاو کندال و رگرسیون خطی انجام گرفت. نتایج این پژوهش نشان از روند کاهشی در مساحت پوشش برف در فصل زمستان دارد. همچنین با توجه به رفتار سالیانه سینوسی برف میتوان بیان کرد که مؤلفه فصلی بودن بر تمام محدوده حاکم است، که به علت دور بودن نسبی محدوده غرب کشور از استوا، تغییرات دمایی با توجه فصلی بودن در این محدوده نمود دارد. نتایج تحلیل فضایی نشان داد که جهت بیضی مکانی پراکندگی برف در راستای شمال غربی به جنوب شرقی قرار گرفته و به تبعیت از آرایش مکانی ارتفاعات در این راستا گسترش یافته است. نقشه لکههای داغ نشان داد برف سطحی خاک بهصورت خوشهای در راستای غرب و به جنوب شرق و در ارتفاعات بالاتر از 2200 متر قرار دارد. تحلیل لکههای داغ نشان داد پوشش برف به سمت عرضهای بالا و بیشتر به طرف مرزهای غربی الگوی خوشهبندی قراردارد. نتایج این تحقیق میتواند در برنامهریزیهای مربوط به مدیریت منابع آبی، پیشبینی خشکسالی و برنامهریزی برای مقابله با آن مورد استفاده قرار بگیرد.
هواشناسی کشاورزی
نسرین ابراهیمی؛ آذر زرین؛ عباس مفیدی؛ عباسعلی داداشی رودباری
چکیده
سطح آب و وسعت دریاچه ارومیه در طی سالهای اخیر نسبت به میانگین بلند مدت، کاهش چشمگیری داشته و ادامه حیات آن را با تهدید جدی مواجه کرده است. لذا بررسی دقیق وضعیت بارش حوضه و پیشنگری آن در آینده بهعنوان یکی از مهمترین متغیرهای اقلیمی اثرگذار در برنامهریزیهای آینده ضروری است. این پژوهش با هدف بررسی وضعیت بارشهای فرین حوضه ...
بیشتر
سطح آب و وسعت دریاچه ارومیه در طی سالهای اخیر نسبت به میانگین بلند مدت، کاهش چشمگیری داشته و ادامه حیات آن را با تهدید جدی مواجه کرده است. لذا بررسی دقیق وضعیت بارش حوضه و پیشنگری آن در آینده بهعنوان یکی از مهمترین متغیرهای اقلیمی اثرگذار در برنامهریزیهای آینده ضروری است. این پژوهش با هدف بررسی وضعیت بارشهای فرین حوضه دریاچه ارومیه در آینده نزدیک انجام شده است. برای این منظور از دادههای بارش پنج مدل از پروژه مقایسه مدلهای جفتشده فاز ششم (CMIP6) تحت سه سناریو SSP1-2.6، SSP3-7.0 و SSP5-8.5 طی دوره تاریخی (2014-1990) و آینده نزدیک (2050-2026) با تفکیک افقی 5/0 درجه قوسی استفاده شده است. برای کاهش خطای مدلهای منفرد، یک مدل همادی (CMIP6-MME) بر اساس روش میانگینگیری بیزین (BMA) از مدلهای منفرد تولید شد. درستی مدلهای منفرد CMIP6 و مدل CMIP6-MME با دو سنجه میانگین اریبی خطا (MBE) و مجذور میانگین مربعات خطای بهنجار شده (NRMSE) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد مدلهای منفرد در برآورد بارش در حوضه دریاچه ارومیه کمبرآوردی دارند. مدل همادی تولید شده مقدار دو سنجه MBE و NRMSE را در سطح حوضه به مقدار قابل توجهی کاهش داد که بر این اساس نسبت به مدلهای منفرد از کارایی بالاتری برخوردار است. یافتهها بیانگر آن است که، حوضه دریاچه ارومیه روزهای همراه با بارش سنگین و خیلی سنگین بیشتری را در آینده نزدیک تجربه خواهد نمود. شدت بارش روزانه در بخشهای بزرگی از حوضه، بخصوص در مناطق غربی و شمالی، روند افزایشی خواهد داشت. بطور کلی ریسک ناشی از بارشهای سیلآسا در حوضه دریاچه ارومیه در دوره آینده نزدیک بسیار محتمل است که لازم است برنامههای اقدام اقلیمی و پیشگیرانه همانند مدیریت ریسک اقلیمی در اولویت برنامهریزیهای مرتبط با این منطقه باشد.
هواشناسی کشاورزی
نازیلا شاملو؛ محمدتقی ستاری؛ خلیل ولیزاده کامران؛ حالیت آپ آیدین
چکیده
باتوجه به بحران خشکیدگی دریاچه ارومیه، مطالعه وضعیت پوششگیاهی و خشکسالی کشاورزی محدوده حوضه آبریز دریاچه ارومیه که یکی از شش حوضه اصلی ایران محسوب میشود، از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این مطالعه ابتدا یک شاخص ترکیبی خشکسالی CDI (Combined Drought Index) مبتنی بر شاخصهای وضعیت پوشش گیاهی (VCI)، وضعیت دمایی گیاهی (TCI) و شاخص تنش آبی محصول ...
بیشتر
باتوجه به بحران خشکیدگی دریاچه ارومیه، مطالعه وضعیت پوششگیاهی و خشکسالی کشاورزی محدوده حوضه آبریز دریاچه ارومیه که یکی از شش حوضه اصلی ایران محسوب میشود، از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این مطالعه ابتدا یک شاخص ترکیبی خشکسالی CDI (Combined Drought Index) مبتنی بر شاخصهای وضعیت پوشش گیاهی (VCI)، وضعیت دمایی گیاهی (TCI) و شاخص تنش آبی محصول (CWSI) بااستفاده از دادههای سنجنده MODIS قرارگرفته در ماهواره TERRA معرفی و محاسبه گردید. سپس با روشهای درخت تصمیم-طبقهبندی و درخت رگرسیون (DT-CART)، ماشینبردار پشتیان (SVM) و حافظه کوتاه مدت، بلند مدت (LSTM) و حافظه کوتاه مدت دو جهته (BiLSTM)، شاخص ترکیبی خشکسالی (CDI) معرفی و تخمین زده شد. در فرآیند مدلسازی شاخص ترکیبی خشکسالی، محصولات شاخصهای پوشش گیاهی، تبخیر-تعرق، تبخیر-تعرق پتانسیل، دمای سطح زمین در روز و دمای سطح زمین در شب برگرفته از سنجنده MODIS بهعنوان ورودی مدلها استفاده شد. درنهایت بررسی عملکرد مدلها براساس ترکیبهای متفاوتی از ورودی مدلها بااستفاده از معیارهای ارزیابی شامل ضریب همبستگی، جذر میانگین مربعات خطا و ضریب ناش ساتکلیف و همچنین به کمک نمودارهای کلوروگرام، تیلور و ویلونی بصورت بصری انجامشد. نتایج نشانداد که متغیرهای دمای سطح زمین در روز، دمای سطح زمین در شب و تبخیر-تعرق موثرترین متغیرها برای مدلسازی شاخص ترکیبی خشکسالی (CDI) و مطالعه خشکسالی کشاورزی میباشند. همچنین مدل CART با ضریب همبستگی 96/0، میانگین جذر مربعات خطا برابر با 029/0 و ضریب ناش ساتکلیف 92/0 بهعنوان بهترین مدل انتخاب گردید. نتایج بدست آمده نشانداد که روشهای یادگیری ماشین و یادگیری عمیق ابزاری توانمند در مدلسازی و پیشبینی شاخص ترکیبی خشکسالی (CDI) بوده و در بررسی و ارزیابی خشکسالی کشاورزی بهخصوص در حوضههای فاقد آمار با اطمینان کافی میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
هواشناسی کشاورزی
سکینه خان سالاری؛ محمود امیدی؛ مژگان فلاح زاده
چکیده
با توجه به گرمایش جهانی و تغییر اقلیم و افزایش خشکسالی و رخدادهای بارشی فرین، آشنایی با ویژگیهای بارش منطقه به منظور مدیریت منابع آب، بهویژه در زمان وقوع بارشهای سیلآسا و تبدیل خطرآفرینی این رخدادها به افزایش ذخایر آبی با مدیریت صحیح از اهمیت ویژهای برخوردار است. در پژوهش حاضر ویژگیهای بارش در استان مرکزی در دوره ...
بیشتر
با توجه به گرمایش جهانی و تغییر اقلیم و افزایش خشکسالی و رخدادهای بارشی فرین، آشنایی با ویژگیهای بارش منطقه به منظور مدیریت منابع آب، بهویژه در زمان وقوع بارشهای سیلآسا و تبدیل خطرآفرینی این رخدادها به افزایش ذخایر آبی با مدیریت صحیح از اهمیت ویژهای برخوردار است. در پژوهش حاضر ویژگیهای بارش در استان مرکزی در دوره آماری 30 ساله (از سال زراعی 1371-1370 تا 1400-1399) با روشهای آماری، مورد تحلیل و سپس با نرم افزارArcGIS توزیع مکانی آنها ترسیم و بررسی شد. همچنین روند تغییرات بارش در مقیاس زمانی ماهانه، فصلی و سالانه با استفاده از آزمون من-کندال مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این بارش فرین بااستفاده از چهار شاخص بارش فرین شامل مجموع بارش فرین (R95p)، تعداد روزهایی که در سال مورد بررسی، مقدار بارش در آنها از آستانه بارش فرین آن ایستگاه بیشتر باشد (R95d)، شدت مطلق بارش فرین (AEPI) و کسری از کل بارندگی ناشی از رخدادهای فراتر از آستانه بارش فرین (R95pT) که بیانگر نسبت بارش فرین به بارش سالانه در روزهای بارانی (بارش روزانه بیش از یک میلیمتر) است، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان میدهد بهطور متوسط بیشینه شاخص R95pT، 53 درصد از بارش سال را شامل میشود که در صورت آگاهی از زمان وقوع این فرینها مدیریت سیلابها و استفاده بهینه از منابع آبی از نتایج آن است که بیش از 20 درصد این بارشهای فرین در فروردین ماه رخ داده است. در این راستا طبق بررسی توزیع مکانی بارش در استان مرکزی، بیشینه وقوع مقدار میانگین بارش سالانه و فصلی به استثنای فصل تابستان در جنوبغرب و کمینه آن در مناطق شرقی استان مرکزی قرار دارد و بهطور متوسط بیشترین بارش در فصل زمستان و سپس در بهار و پاییز رخ داده است. همچنین فروردینماه با ضریب تغییرات 8/0 و میانگین بارش ماهانه در طول دوره آماری مورد مطالعه برابر با 6/55 میلیمتر پربارشترین ماه است و به دلیل وقوع اکثر بارشهای فرین در این ماه بیشترین ارزش ذخیرهسازی و مدیریت آب را در بین ماههای سال را دارد. همچنین از دیدگاه مقدار بارش میانگین ماهانه، بعد از فروردین ماه، بهترتیب ماههای آذر، اسفند و آبان با میانگین بارش ماهانه 3/39، 2/38 و 3/36 میلیمتر در اولویت مدیریت ذخیرهسازی آب قرار دارند. نتیجه بررسی روند تغییرات بارش ماهانه، فصلی و سالانه با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال روند یکپارچهای را نشان نمیدهد اما میتوان در حالت کلی گفت تقریبا در اکثر ایستگاههای هواشناسی استان مرکزی که مورد مطالعه قرار گرفتهاند حداقل در سطح اطمینان 90% در بارش بهمن ماه روند کاهشی معنیدار وجود دارد. نتایج بررسی شاخصهای بارش فرین بیانگر وقوع بیشترین مقدار آستانه بارش فرین در ایستگاه شازند (28 میلیمتر) و کمترین آن در ایستگاه ساوه (15 میلیمتر) است.
هواشناسی کشاورزی
آوا غلامی؛ سید حسین میرموسوی؛ مسعود جلالی؛ کوهزاد رئیس پور
چکیده
ابرها را میتوان به عنوان یکی از پیچیدهترین و تأثیرگذارترین متغیرهای دستگاه نیوار در شکلدهی ساختار اقلیمی کرۀ زمین به شمار آورد. بنابراین، هدف از این پژوهش، بررسی و تحلیل مقدار ابرناکی به لحاظ تغییرات زمانی و مکانی در ایران است که طی یک دورۀ 31 ساله (2021-1991) برای تعداد 93 ایستگاه در پهنۀ ایران به انجام رسیده است. بدین منظور دادههای ...
بیشتر
ابرها را میتوان به عنوان یکی از پیچیدهترین و تأثیرگذارترین متغیرهای دستگاه نیوار در شکلدهی ساختار اقلیمی کرۀ زمین به شمار آورد. بنابراین، هدف از این پژوهش، بررسی و تحلیل مقدار ابرناکی به لحاظ تغییرات زمانی و مکانی در ایران است که طی یک دورۀ 31 ساله (2021-1991) برای تعداد 93 ایستگاه در پهنۀ ایران به انجام رسیده است. بدین منظور دادههای روزانۀ متغیر ابر از سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید و پس از بررسی و پیشپردازش و تبدیل آنها به مقیاسهای سالانه، ماهانه و فصلی، سطح نرمال بودن دادهها با آزمونهای مختلف آماری از قبیل آزمونهای کولموگروف-اسمیرنوف، لیلیفورس و اندرسون-دارلینگ بررسی شد. سپس براساس توزیع نرمال و غیرنرمال سریهای زمانی ابرناکی جهت تشخیص روند دادهها از آزمون رگرسیون خطی بر اساس روش کمترین مربعات خطا و آزمون من-کندال در سطح اطمینان 95 درصد استفاده شد. نتایج سالانه نشان داد تعداد 50 ایستگاه دارای تغییرات معنادار بودهاند که جهت این تغییرات در 47 ایستگاه، کاهشی و تنها در 3 ایستگاه، افزایشی بوده است، در سایر ایستگاهها هیچ روند معناداری مشاهده نگردید. نتایج ماهانه و فصلی نیز بیانگر روند کاهشی مقدار ابرناکی در ماههای سرد سال و فصلهای زمستان و بهار و البته فصل پاییز است. همچنین ارتباط بین عوامل مکانی طول و عرض جغرافیایی با مقدار ابرناکی با استفاده از آزمون ضریب همبستگی پیرسون بررسی گردید که نتایج این آزمون بیانگر همبستگی منفی با طول جغرافیایی و همبستگی مثبت با عرض جغرافیایی است. سپس مقدار ابرناکی و توزیع آن در هر یک از مقیاسهای مورد مطالعه (سالانه، ماهانه و فصلی) در پهنۀ ایران در قالب نقشه نمایش داده شد. بالاترین مقادیر سالانۀ ابرناکی در جنوب و جنوبغربی دریای خزر در ایستگاههای رشت، رامسر، بندر انزلی، نوشهر و بابلسر و بعد از آن در مناطق شمالغرب کشور در ایستگاههای اردبیل، اهر، تبریز، سراب و ماکو و کمترین مقدار در مناطق جنوب و جنوبشرق کشور است.
هواشناسی کشاورزی
آمنه یحیوی دیزج؛ طیبه اکبری ازیرانی؛ شهریار خالدی؛ خدیجه جوان
چکیده
تبخیر تعرق ترکیب دو فرایند مجزّا، تبخیر از سطح خاک و تعرّق از گیاه است که میزان آن بستگی به عناصر مختلف هواشناسی دارد. از اینرو شناخت عوامل مؤثر و میزان تأثیر هر عنصر بر تبخیر تعرق مرجع (ET0) حائز اهمیت فراوان است. در پژوهش حاضر، برآورد ET0 فصلی بر اساس آمار 45 ساله 2020-1976 سازمان هواشناسی 40 ایستگاه همدید به روش فائوپنمن مانتیث 56 محاسبه و ...
بیشتر
تبخیر تعرق ترکیب دو فرایند مجزّا، تبخیر از سطح خاک و تعرّق از گیاه است که میزان آن بستگی به عناصر مختلف هواشناسی دارد. از اینرو شناخت عوامل مؤثر و میزان تأثیر هر عنصر بر تبخیر تعرق مرجع (ET0) حائز اهمیت فراوان است. در پژوهش حاضر، برآورد ET0 فصلی بر اساس آمار 45 ساله 2020-1976 سازمان هواشناسی 40 ایستگاه همدید به روش فائوپنمن مانتیث 56 محاسبه و بصورت نقشههای پهنهبندی ارائه شد. روند تغییرات ET0 با آزمونهای مَن-کندال و روند نوآورانه (ITA) بررسی شد. بهمنظور بررسی میزان تأثیر هر عنصر بر ET0، ضریب حساسیت فصلی با استفاده از روش Sobol محاسبه شد. بدینصورت که توزیع آماری عناصر هواشناسی شامل رطوبت نسبی، ساعت آفتابی، متوسط، بیشینه و کمینۀ دما و سرعت باد؛ با محاسبۀ میانگین و واریانس هر پارامتر در دامنه 40%± برآورد شد و سپس با ثابت نگه داشتن هر متغییر، تغییر تمامی متغییرها ضریب حساسیت در مقیاس فصلی ارائه شد. براساس نتایج؛ میزان تأثیرگذاری عناصر هواشناسی در ET0 در فصول مختلف سال متفاوت است. ضریب حساسیت برای میزان تأثیرگذاری هر عنصر شامل کمینۀ دما با 1/18%، سرعت باد 5/22%، سرعت باد 9/31% و بیشینۀ دما 4/20% بهترتیب در فصول بهار، تابستان، پاییز و زمستان رتبۀ نخست را در میزان تأثیرگذاری به خود اختصاص دادند. براساس یافتههای پژوهش حاضر میزان تأثیرگذاری عناصر مختلف هواشناسی بر ET0 در فصول مختلف تفاوت داشت که این مهم باید در برنامهریزی و مدیریت بهینۀ منابع آب کشور مورد توجّه قرار بگیرد.
هواشناسی کشاورزی
سعید شیوخی سوغانلو؛ محمد موسوی بایگی؛ بنیامین ترابی؛ محمود رائینی
چکیده
ارزیابی کارآیی مدل SSM، در شبیهسازی رشد و نمو گندم آبی رقم مهرگان تحت شرایط تنش آبی، با انجام آزمایشی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی (CRBD) در 3 تکرار با پنج تیمار آزمایشی شامل؛ ]شرایط بدون تنش (NS)، تنش در مرحله آبستنی (WSB)، تنش در مرحله گلدهی (WSF)، تنش در مرحله شیری شدن (WSM) و تنش در مرحله خمیری شدن دانه (WSD)[، در ورامین صورت گرفت. شبیهسازی ...
بیشتر
ارزیابی کارآیی مدل SSM، در شبیهسازی رشد و نمو گندم آبی رقم مهرگان تحت شرایط تنش آبی، با انجام آزمایشی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی (CRBD) در 3 تکرار با پنج تیمار آزمایشی شامل؛ ]شرایط بدون تنش (NS)، تنش در مرحله آبستنی (WSB)، تنش در مرحله گلدهی (WSF)، تنش در مرحله شیری شدن (WSM) و تنش در مرحله خمیری شدن دانه (WSD)[، در ورامین صورت گرفت. شبیهسازی رشد و نمو با بهرهگیری از مدل گیاهی SSM-Wheat انجام شد. بر پایه یافتهها، میان مقادیر مشاهده شده و شبیهسازی شده وقوع مراحل فنولوژیکی گندم در شرایط بروز تنش تفاوت چندان زیادی مشاهده نشد. بهاختصار، مقادیر مشاهده شده روز تا پایان پر شدن دانه در شرایط بدون تنش، تنش در مراحل آبستنی، گلدهی، شیری شدن و خمیری شدن دانه بهترتیب 222، 219، 219، 221، 221 روز، مشاهده شد که با مقادیر شبیهسازی شده آنها بهترتیب 224، 221، 220، 221، اختلاف بسیار کمی داشت. همچنین تفاوت اندک در مقادیر مشاهده شده عملکرد دانه بهترتیب (6/5783، 5423، 5160، 5006 و 5100 کیلو گرم در هکتار) و مقادیر شبیهسازی شده آنها بهترتیب (4/5630، 5220، 4920، 4680 و 4880 کیلو گرم در هکتار)، نشان از کارایی مطلوب مدل SSM در درک بروز تنش آبی داشت.
هواشناسی کشاورزی
نسترن ترابی نژاد؛ آذر زرین؛ عباسعلی داداشی رودباری
چکیده
خشکسالی یک مخاطره طبیعی پرهزینه با پیامدهای گسترده بر کشاورزی، اکوسیستم و منابع آب است. هدف از این پژوهش بررسی مشخصههای خشکسالی و انواع آن در ایران طی چهار دهه گذشته است. برای این منظور از دادههای 49 ایستگاه هواشناسی همدید طی دوره آماری 2020-1981 استفاده شده است. خشکسالی با شاخص بارش تبخیر-تعرق استاندارد شده (SPEI) در چهار مقیاس 3، 6، 12 ...
بیشتر
خشکسالی یک مخاطره طبیعی پرهزینه با پیامدهای گسترده بر کشاورزی، اکوسیستم و منابع آب است. هدف از این پژوهش بررسی مشخصههای خشکسالی و انواع آن در ایران طی چهار دهه گذشته است. برای این منظور از دادههای 49 ایستگاه هواشناسی همدید طی دوره آماری 2020-1981 استفاده شده است. خشکسالی با شاخص بارش تبخیر-تعرق استاندارد شده (SPEI) در چهار مقیاس 3، 6، 12 و 24 ماهه مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با استفاده از تئوری Run مشخصههای خشکسالی شامل بزرگی، طول دوره، شدت و فراوانی آن برای هر چهار مقیاس مورد بررسی محاسبه شد. نتایج نشان داد که در دوره چهل ساله مورد بررسی فراوانی رخداد خشکسالی از حداقل 13/12 درصد تا حداکثر 13/18 درصد از کل ماهها در مناطق مختلف کشور در نوسان است. بررسی اقلیمشناسی مشخصههای خشکسالی در پهنه ایران نشان میدهد که فراوانی خشکسالی در غرب، جنوبغرب، سواحل خلیج فارس و شمالغرب ایران بیشتر از سایر مناطق کشور است. این در حالی است که طول دوره خشکسالی در مناطق شرقی و مرکزی ایران بالاتر است. بررسی انواع خشکسالی نشان میدهد که بیش از 60 درصد از خشکسالیهای رخ داده در ایران از نوع خشکسالی متوسط است. خشکسالیهای متوسط و شدید در ایران بیشتر در غرب، جنوبغرب و شمالغرب ایران دیده میشوند. طول دوره خشکسالی ایران از حداقل 3 ماه برای SPEI-3 تا بیش از 8 ماه برای SPEI-24 در تغییر است. شدت خشکسالی نیز در مناطق شرقی و داخلی بیشتر از مناطق غربی و شمالغربی ایران است. تغییرات دههای خشکسالی نیز نشان میدهد که طی دهههای اخیر طول دوره و بزرگی خشکسالی در ایران افزایش یافته و شدت خشکسالی کاهش داشته است.
هواشناسی کشاورزی
مهدی امیرآبادی زاده؛ مهدیه فروزانمهر؛ مصطفی یعقوب زاده؛ سعیده حسین ابادی
چکیده
افزایش غلظت گازهای گلخانهای در اتمسفر باعث تغییرات زیادی در مؤلفههای اقلیمی کره زمین شده است که این تغییرات در پارامترهای اقلیمی به صورت افزایشی یا کاهشی است. امروزه تغییر اقلیم یکی از چالشهای بشر در بهرهبرداری و مدیریت منابع آب است، همچنین شرایط کنونی آب و هوای جهانی نشان دهنده افزایش خطرات ناشی از پدیده خشکی در بسیاری از ...
بیشتر
افزایش غلظت گازهای گلخانهای در اتمسفر باعث تغییرات زیادی در مؤلفههای اقلیمی کره زمین شده است که این تغییرات در پارامترهای اقلیمی به صورت افزایشی یا کاهشی است. امروزه تغییر اقلیم یکی از چالشهای بشر در بهرهبرداری و مدیریت منابع آب است، همچنین شرایط کنونی آب و هوای جهانی نشان دهنده افزایش خطرات ناشی از پدیده خشکی در بسیاری از مناطق جهان در آینده است. مدلهای گردش کلی جوی یکی از مهمترین و پرکاربردترین روشها در مطالعات تغییرات اقلیمی در مقیاس منطقهای میباشد. یکی از اولویتهای اصلی ریزمقیاسنمایی آماری انتخاب پیشبینیکنندهها به عنوان ورودی به مدل ریزمقیاسنمایی در پژوهش میباشد. برای انتخاب پیشبینیکنندههای مهم از بین 26 متغیر جو بالا، از چهار الگوریتم یادگیری ماشین شامل لاسو، ستیغی، GBM، SPSA در ریزمقیاسنمایی آماری دمای بیشینه در ایستگاه بیرجند استفاده گردید و عملکرد این روشها با سه شاخص نش-ساتکلیف نسبی، کلینگ-گوپتا و بازده حجمی در بخش صحتسنجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان اهمیت برای مؤلفه سرعت نصفالنهاری نزدیک سطح و کمترین مقدار آن در مؤلفه سرعت مداری در ارتفاع 500 هکتو پاسکال میباشد که مقادیر آن بهترتیب 2/73% و 15% تعیین شد. همچنین نتایج شاخصهای ارزیابی عملکرد نش- ساتکلیف نسبی و کلینگ-گوپتا، نشان دادند که الگوریتم SPSA دارای عملکرد بهتری از سایر الگوریتمها درانتخاب پیشبینیکنندهها و به تبع آن ریزمقیاسنمائی دمای بیشینه میباشد. مقایسه میانگین و واریانس خروجی ریزمقیاس شده توسط الگوریتمهای مورد استفاده و دادههای مشاهداتی در بخش صحتسنجی نشان داد که الگوریتمSPSA نسبت به سایر الگوریتمها در باز تولید میانگین و واریانس دمای بیشینه مشاهداتی در ایستگاه سینوپتیک بیرجند دارای توانایی بیشتری میباشد.
هواشناسی کشاورزی
فیروز عبدالعلی زاده؛ علی محمدخورشیددوست
چکیده
طی روزهای هفدهم تا بیست و یکم ماه مارس 2019 (26 اسفند 1397 تا 1 فروردین 1398) بارش باران سنگین در استان گلستان (حوضه آبریز گرگانرود) باعث ایجاد سیل و آبگرفتگی در مسیر گرگانرود گردید که خسارات بسیار زیادی به شهرها، روستاها و بخش کشاورزی وارد آورد. لذا در این تحقیق اقدام به بررسی و تجزیه و تحلیل عوامل رخداد سیل مذکور به ویژه عوامل سینوپتیکی-دینامیکی ...
بیشتر
طی روزهای هفدهم تا بیست و یکم ماه مارس 2019 (26 اسفند 1397 تا 1 فروردین 1398) بارش باران سنگین در استان گلستان (حوضه آبریز گرگانرود) باعث ایجاد سیل و آبگرفتگی در مسیر گرگانرود گردید که خسارات بسیار زیادی به شهرها، روستاها و بخش کشاورزی وارد آورد. لذا در این تحقیق اقدام به بررسی و تجزیه و تحلیل عوامل رخداد سیل مذکور به ویژه عوامل سینوپتیکی-دینامیکی وقوع بارش سنگین، گردید. جهت تحلیل سینوپتیکی-دینامیکی بارش سنگین، با استفاده از منابع دادهای مختلف (دادههای هواشناسی ایستگاههای سینوپتیک، پایگاه NCEP/NCAR، محصولات ماهواره MODIS و محصولات ماهواره GPM) ابتدا زمان اوج بارشها و شدت بارش مورد شناسایی قرار گرفت و سپس نقشههای سینوپتیک (نقشههای ارتفاع ژئوپتانسیل در سطوح میانی و زیرین تروپسفر، چرخندگی نسبی، امگا، سمت و سرعت باد، همگرایی شار رطوبت، تابع جبههزایی، رطوبت ویژه جو و نمودار هوف-مولر) تهیه گردیدند و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که بارش سنگین از ساعت 18 (به وقت جهانی3) روز هفده مارس شروع شده و تا ساعت 18 روز هجده مارس ادامه داشته است و اوج شدت بارشها در روز هجدهم مارس در اکثر ایستگاهها بین ساعتهای 06 تا 12 و 12 تا 18 بوده است. بررسی نقشههای سینوپتیک بیان داشت، منشأ سیستم بارشی تراف عمیق واقع بر بستر موج راسبی میباشد که در اواخر روز هفدهم مارس به منطقه مورد مطالعه رسیده و باعث شکلگیری سیکلونی عمیق در این ناحیه شده است و با تزریق رطوبت از آبهای جنوبی ایران و دریای خزر توسط جریانات جوی به داخل سیکلون وقوع بارشهای سنگین را منجر گشته است. از سوی دیگر، توپوگرافی و شیب حوضه شرایط لازم را برای رخداد سیل فراهم آورده است.
هواشناسی کشاورزی
سپیده دولت آبادی؛ مهدی امیرآبادی زاده؛ مهدی زارعی
چکیده
در سالهای اخیر، آشکار شدن اثرات تغییراقلیم بر بخشهای مختلف از جمله منابع آب سبب شده مشکلات ناشی از آن به یکی از بحرانهای اساسی مدیریت منابع آب کشور تبدیل شود. بنابراین کسب دانش کافی در خصوص اثرات تغییراقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیکی ضرورت دارد. این تحقیق، به مطالعه اثرات تغییراقلیم بر مؤلفههای منابع آب حوضه نیشابور- رخ میپردازد. ...
بیشتر
در سالهای اخیر، آشکار شدن اثرات تغییراقلیم بر بخشهای مختلف از جمله منابع آب سبب شده مشکلات ناشی از آن به یکی از بحرانهای اساسی مدیریت منابع آب کشور تبدیل شود. بنابراین کسب دانش کافی در خصوص اثرات تغییراقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیکی ضرورت دارد. این تحقیق، به مطالعه اثرات تغییراقلیم بر مؤلفههای منابع آب حوضه نیشابور- رخ میپردازد. در این راستا، شبیهسازی هیدرولوژیکی حوضه در بازه زمانی 2017-1991 با استفاده از مدل WetSpass-M انجام شد. در گام بعد، پارامترهای اقلیمی شش مدل گردش کلی تحت سناریو RCP4.5 در دوره پایه توسط روش اصلاح اریبی چارکها ریزمقیاس و با روش اعتبارسنجی متقابل leave one out واسنجی و اعتبارسنجی گردید. با انجام رتبهبندی و وزندهی شش مدل اقلیمی انتخاب شده و جهت ارزیابی پاسخ هیدرولوژیکی حوضه به تغییراقلیم بازه زمانی 2052-2026، خروجیهای شش مدل گزارش پنجم گردش کلی تحت سناریو انتشار RCP4.5 و ریزمقیاس شده توسط روش اصلاح اریبی چارکها به صورت گروهی به مدل WetSpass-M وارد و پیشنگری در آینده نزدیک انجام گرفت. نتایج نشان داد بارش و متوسط دمای سالانه حوضه در آینده نزدیک به ترتیب 66/4 درصد و 21/1 درجه سانتیگراد افزایش مییابد. تحلیل مؤلفههای منابع آب در آینده نزدیک نشان میدهد رواناب کل، تغذیه آب زیرزمینی، تبخیرتعرق واقعی سالانه به ترتیب 9/5، 85/14، 42/1 درصد نسبت به دوره پایه افزایش و رواناب مستقیم و برگاب سالانه به ترتیب 15/15 و 54/3 درصد نسبت به دوره پایه کاهش خواهند داشت. با توجه به اهمیت و نقش عمده حوضه نیشابور در اقتصاد محصولات کشاورزی استان خراسان رضوی، نتایج پژوهش حاضر کمک شایان توجهی به مدیران و سیاستگذاران مدیریت منابع آب کشور در جهت اتخاذ تصمیمات مناسب با هدف تقلیل اثرات تغییراقلیم بر منابع آب حوضه نیشابور-رخ خواهد نمود.
هواشناسی کشاورزی
سعیده پورانتظاری؛ کاظم اسماعیلی؛ علیرضا فرید حسینی؛ الهه غفاری
چکیده
بارش یکی از مهمترین پارامترهای ورودی در مدلهای هیدرولوژیکی جهت شبیهسازی بارش-رواناب میباشد که به علت عدم پراکندگی مناسب ایستگاههای بارانسنجی و تازه تأسیس بودن برخی از این ایستگاهها در اکثر حوضههای کشور، استفاده از این دادههای بارش با چالشی جدی روبروست. از این رو استفاده از روشهای سنجش از دوری میتواند یکی از گزینههای ...
بیشتر
بارش یکی از مهمترین پارامترهای ورودی در مدلهای هیدرولوژیکی جهت شبیهسازی بارش-رواناب میباشد که به علت عدم پراکندگی مناسب ایستگاههای بارانسنجی و تازه تأسیس بودن برخی از این ایستگاهها در اکثر حوضههای کشور، استفاده از این دادههای بارش با چالشی جدی روبروست. از این رو استفاده از روشهای سنجش از دوری میتواند یکی از گزینههای مورد استفاده در زمینه شبیهسازی جریان با استفاده از مدلهای هیدرولوژیکی باشد. در پژوهش حاضر، دادههای بارش بازتحلیلشده ERA5 برای حوضه آبریز کشفرود در گامهای زمانی روزانه و ماهانه مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس با استفاده از دادههای بارش ایستگاه زشک و پارامترهای مربوط به حوضه آبخیز زشک در نرمافزار HEC-HMS، هیدروگراف جریان آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دادههای بارش ERA5 در گامهای زمانی روزانه و ماهانه دارای کمبرآوردی میباشند و نیز در گام زمانی ماهانه دقت این دادههای بارش در تشخیص وقایع بارشی (از نظر شاخصهای FAR، TS و POD) بالاتر از گام زمانی روزانه بود. همچنین دادههای بارش بازتحلیلشده ERA5 در گام زمانی ماهانه، در ماههای گرم تابستان دقت پایینتری در تشخیص وقایع بارش نسبت به بقیه ماههای سال داشتند. هیدروگراف جریان حاصل از دادههای بارش بازتحلیل شده ERA5 نسبت به هیدروگراف مشاهداتی دارای کمبرآوردی بود که علت آن کمبرآورد کردن میزان بارش در موقعیت ایستگاه زشک در محدوده روزهای متناظر با واقعه 23/1/99 توسط ERA5 بود. همچنین هیدروگراف یادشده در مقایسه با هیدروگراف مشاهداتی در محدوده غیر قابل قبول (NSE≤0.5 و PBias≤±25) بود. به طور کلی دقت هیدروگراف جریان حاصل از این محصول نسبت به هیدروگراف جریان حاصل از دادههای بارش ایستگاه زشک، نمیتواند منبع مورد اعتمادی در مدلسازی هیدرولوژیکی باشد.
هواشناسی کشاورزی
سحر جاویدان؛ محمدتقی ستاری؛ شکوه محسن زاده
چکیده
بارش بهعنوان یک متغیر تصادفی با داشتن تغییرات مکانی و زمانی یکی از عناصر پیچیده در چرخه هیدرولوژی است. هدف پژوهش حاضر برآورد میزان بارش روزانه تبریز در بازه زمانی 36 ساله (1986-2021) با استفاده از گروه روشهای درختی شامل، مدل درختی M5P، درخت تصادفی، کاهش خطای هرس درخت و روش دستهبندی است. بدین منظور از مقادیر بارش ایستگاههای حوضه دریاچه ...
بیشتر
بارش بهعنوان یک متغیر تصادفی با داشتن تغییرات مکانی و زمانی یکی از عناصر پیچیده در چرخه هیدرولوژی است. هدف پژوهش حاضر برآورد میزان بارش روزانه تبریز در بازه زمانی 36 ساله (1986-2021) با استفاده از گروه روشهای درختی شامل، مدل درختی M5P، درخت تصادفی، کاهش خطای هرس درخت و روش دستهبندی است. بدین منظور از مقادیر بارش ایستگاههای حوضه دریاچه ارومیه از جمله سهند، سراب، ارومیه، مراغه و مهاباد در ترکیبهای ورودی مختلف استفاده شد. ماتریس همبستگی و الگوریتم رلیف مبنای انتخاب سناریوهای ورودی در نظر گرفته شد و تأثیر مؤلفههای تجزیه فصلی-روند در بهبود نتایج مدلسازی بررسی شد. عملکرد روشهای مذکور با معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب نش ساتکلیف، میانگین خطای قدر مطلق و ضریب ویلموت اصلاح شده مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی نتایج نشان داد رویکرد دستهبندی در اکثر موارد نتایج قابل قبولی ارائه نموده و باعث بهبود نتایج مدلسازی میگردد. بررسیها مشخص نمود که ایستگاه سهند با بیشترین همبستگی و کمترین فاصله از تبریز، مؤثرترین ایستگاه مجاور در برآورد میزان بارش تبریز میباشد. در حالت اول و بدون اعمال مؤلفههای تجزیه (روند، فصلی و باقیمانده) در بین روشهای مورد استفاده روش M5P با سناریو اول شامل بارش سهند بهعنوان روش و سناریو برتر انتخاب شد. در حالت دوم با وارد شدن مؤلفههای تجزیه، دقت تخمینها بهصورت چشمگیری افزایش یافت. ادغام روش دستهبندی با الگوریتم پایه M5P با پارامترهای بارش سهند و باقیمانده بارش تبریز با R=0.98 و NS=0.95 بهعنوان برترین حالت انتخاب گردید. در حالت کلی نتایج نشان داد، بهرهگیری توأم از رویکرد دستهبندی مدلها و الگوریتم پیشپردازش مؤلفههای تجزیه باعث بهبود نتایج مدلسازی بارش روزانه تبریز میشود. به طوریکه مقدار خطای RMSE نسبت به حالت اول 64/60 درصد کاهش یافت. بنابراین به علت استفاده از حداقل تعداد پارامتر ورودی و ارائه نتایج قابل قبول، مدلهای دستهبندی با الگوریتم پایه درختی بهعنوان روشهای ساده و پرکاربرد پیشنهاد میگردد.
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.
هواشناسی کشاورزی
سیده محبوبه ابن حجازی؛ حجت اله یزدان پناه؛ سعید موحدی؛ محمدعلی نصراصفهانی؛ مینا مرادی زاده
چکیده
سرمازدگی محصولات کشاورزی در فصل بهار، همهساله زیانهای سنگین مالی را به بخش کشاورزی بهویژه در باغات شمال غرب ایران وارد میکند. هدف این مقاله، ارزیابی سیستمی برای پیشآگاهی سرمازدگی با استفاده از شبیهسازی دمای حداقل 72 ساعته بهوسیله مدل WRF و تشخیص مراحل فنولوژی سیب از تصاویر لندست است تا با شناخت مراحل فنولوژی محصول و دمای ...
بیشتر
سرمازدگی محصولات کشاورزی در فصل بهار، همهساله زیانهای سنگین مالی را به بخش کشاورزی بهویژه در باغات شمال غرب ایران وارد میکند. هدف این مقاله، ارزیابی سیستمی برای پیشآگاهی سرمازدگی با استفاده از شبیهسازی دمای حداقل 72 ساعته بهوسیله مدل WRF و تشخیص مراحل فنولوژی سیب از تصاویر لندست است تا با شناخت مراحل فنولوژی محصول و دمای بحرانی در آن مرحله چنانچه دمای حداقل در 72 ساعت آینده به دمای بحرانی برسد پیشآگاهی سرمازدگی صورت گیرد. دادههای دمای 2 متری خروجی مدل WRF برای شبکه محاسباتی داخلی، در 51 ایستگاه سینوپتیک با دمای حداقل مشاهداتی در ایستگاهها مقایسه شد. مقادیر شاخص NDVI نیز با استفاده از تصاویر لندست 7 و 8 سنجندههای ETM+ و OLI در سالهای 2016-2007 برای باغ سیب واقع در ایستگاه تحقیقات هواشناسی کشاورزی کهریز ارومیه محاسبه و با زمان مراحل فنولوژی ثبتشده در محل مقایسه شد. نتایج نشان داد که معنیداری همبستگی و مدل رگرسیونی بین متغیر دمای 2 متری خروجی مدل WRF و متغیر دمای حداقل مشاهداتی در مجموع کل ایستگاهها برای شبیهسازی 72 ساعته وجود دارد. درنتیجه میتوان از مدل WRF در شبیهسازی 72 ساعته دما در منطقه موردمطالعه بهره برد. یافته دیگر این تحقیق نشان داد که در مقایسه با دادههای زمینی ثبتشده در منطقه، مقادیر NDVI بهدستآمده از تصاویر لندست بهخوبی گویای تغییرات مراحل فنولوژی در باغ سیب موردمطالعه است.
هواشناسی کشاورزی
سیده مریم افضلی؛ جواد خوشحال دستجردی؛ عزیز تراهی
چکیده
یکی از مسائل مهم کنونی بشر تولید مواد غذایی بیشتر برای جمعیت رو به رشد جهان است. اقلیم هر منطقه اهمیت بسزایی در بخش کشاورزی و میزان تولیدات آن دارد. کشور ایران یکی از کشورهای خرماخیز جهان است که از نظر تولید و صادرات خرما در جهان، رتبه دوم را دارا میباشد. این گیاه دارای ۲۰۰ جنس و ۴۰۰۰ گونه است که هر کدام توانایی تطبیق با منطقهای از ...
بیشتر
یکی از مسائل مهم کنونی بشر تولید مواد غذایی بیشتر برای جمعیت رو به رشد جهان است. اقلیم هر منطقه اهمیت بسزایی در بخش کشاورزی و میزان تولیدات آن دارد. کشور ایران یکی از کشورهای خرماخیز جهان است که از نظر تولید و صادرات خرما در جهان، رتبه دوم را دارا میباشد. این گیاه دارای ۲۰۰ جنس و ۴۰۰۰ گونه است که هر کدام توانایی تطبیق با منطقهای از مناطق خشک را دارد و میتواند در محل مناسب خود بیشترین تولید و بازده اقتصادی را داشته باشد. با توجه به پدیدهی گرمایش جهانی و چالشهای پیشآمده ناشی از آن، برنامهریزان در تلاش هستند با آگاهی از شرایط اقلیمی کنونی و آتی و انتخاب گیاهان پایا با عمر طولانیتر حداکثر بازدهی اقتصادی را از هر منطقه به دست آورند. لذا یکی از بهترین مدلها جهت شناخت رویشگاههای بالقوه کشت، مدل حداکثر آنتروپی است. در تحقیق حاضر، مدل CCSM4 با سناریوهای RCP2.6، RCP4.5، RCP6.0 و RCP8.5 برای پیشنگری و استعدادیابی مناطق مختلف کشور برای دو رقم خرمای حلاوی و گنطار انتخاب و مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان داد که پراکنش و سطح زیر کشت ارقام خرمای گنطار و حلاوی متفاوت است و در دورههای آتی سطح مطلوب کشت رقم گنطار کاهش و سطح مطلوب کشت رقم حلاوی افزایش خواهد یافت. آزمون جکنایف نشان داد که این مدل در پیشبینی قلمرو مطلوب کشت بر اساس معیار سطح زیر نمودار (4AUC) موفق بوده است (بالاتر از ۹۰/۰).
هواشناسی کشاورزی
رقیه ملکی مرشت؛ بهروز سبحانی؛ مسعود مرادی
چکیده
امواج گرمایی از فرینهای جوی بسیار آسیبزا بر زندگی بشر است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثر رخ داد امواج گرمایی بر تشدید جزایر حرارتی شهر سنندج طی سالهای 1989 تا 2018 بود. بدین منظور دادههای دمای حداکثر ایستگاه مذکور، از سازمان هواشناسی اخذ و با اعمال شاخص فومیاکی، روزهایی را که دمای آنها بالاتر از 2+ انحراف معیار یا بالاتر از ...
بیشتر
امواج گرمایی از فرینهای جوی بسیار آسیبزا بر زندگی بشر است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثر رخ داد امواج گرمایی بر تشدید جزایر حرارتی شهر سنندج طی سالهای 1989 تا 2018 بود. بدین منظور دادههای دمای حداکثر ایستگاه مذکور، از سازمان هواشناسی اخذ و با اعمال شاخص فومیاکی، روزهایی را که دمای آنها بالاتر از 2+ انحراف معیار یا بالاتر از میانگین (NTD) بود و حداقل 2 روز تداوم داشت، بهعنوان روز توأم با موج گرما تعریف شد. جهت بررسی تأثیر امواج گرمایی بر جزایر حرارتی در ماههای گرم و سرد، جزایر حرارتی برای روزهای توأم با موج گرمایی و یک روز عادی با کمترین دمای حداکثر قبل از هر موج گرمایی در روز هنگام و شب هنگام مودیس- آکوا محاسبه شد. طبق نتایج، بیشترین فراوانی مخاطرهی موج گرمایی در این شهر در سال 1991 و در ماههای فوریه، مارس، سپتامبر و اکتبر بوده است. همچنین امواج گرمایی در این شهر 6 روزه و لذا بلند مدت بوده که اغلب در ماههای سرد سال رخ داده است. براساس نتایج، چه در ماههای گرم و چه در ماههای سرد اغلب در هر دو شرایط وجود و عدم موج گرمایی در روز جزیرهی سرمایی در مرکز سنندج تشکیل شده که در شرایط موج گرما گاهی جزیرهی گرمایی در مرکز شهر ایجاد شده است. در شب همزمان با امواج گرمایی اغلب جزیرهی گرمایی ایجاد شده که گاهی تا 5/2 درجه نیز افزایش یافته. در مجموع میزان تأثیرپذیری جزایر حرارتی از امواج گرمایی در ماههای گرم بیشتر از ماههای سرد بوده است.
هواشناسی کشاورزی
سمیرا بیاتی؛ خدایار عبدالهی
چکیده
یک شبکه بارانسنجی بهینه برآورد واقع گرایانهای از میانگین یا پراکنش بارش نقطهای حوزه آبخیز دارد. گرچه افزایش تراکم شبکه بارانسنجی موجب کاهش خطای برآورد میگردد اما تعداد ایستگاههای بیشتر بهمعنای هزینه نصب و نظارت بیشتر است. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی وضعیت ایستگاههای بارانسنجی استان چهارمحال و بختیاری با ...
بیشتر
یک شبکه بارانسنجی بهینه برآورد واقع گرایانهای از میانگین یا پراکنش بارش نقطهای حوزه آبخیز دارد. گرچه افزایش تراکم شبکه بارانسنجی موجب کاهش خطای برآورد میگردد اما تعداد ایستگاههای بیشتر بهمعنای هزینه نصب و نظارت بیشتر است. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی وضعیت ایستگاههای بارانسنجی استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از روشهای زمینآمار و تئوری آنتروپی است. بدین منظور وضعیت آماری ایستگاههای این استان مطالعه و دوره آماری 1379 تا 1395 بهعنوان پایه زمانی مشترک انتخاب و همگنی، وجود روند در سری زمانی دادهها و کفایت تعداد بارانسنجها در شبکه بارانسنجی بررسی شد. سپس با استفاده از روش کریجینگ، نقشههای درونیابی بارش سالانه و خطای استاندارد آنها در دوره موردمطالعه تهیه و سهم هر ایستگاه در کاهش یا افزایش خطا در شبکه بارانسنجی با حذف هر ایستگاه بررسی شد. با استفاده از مفهوم آنتروپی، کارایی شبکه بارانسنجی منطقه موردمطالعه ارزیابی و مقادیر شاخصهای آنتروپی محاسبه گردید. در نهایت ارزش و اهمیت ایستگاههای بارانسنجی با استفاده از شاخص اطلاعات خالص تبادلی سنجیده شد. نتایج این مطالعه، همگنی دادهها و عدم وجود روند معنیدار در سری دادهها را نشان داد. نتایج محاسبه خطای کریجینگ نشان داد که با حذف ایستگاه آب ترکی مقدار خطا 03/0 و با حذف هریک از ایستگاههای شهرکرد، بروجن و بارز مقدار خطا 01/0 افزایش مییابد، لذا از اهمیت بالاتری نسبت به سایر ایستگاهها برخوردارند. طبق نتایج شاخص اطلاعات خالص تبادلی ایستگاههای بارده، بره مرده و دزکآباد بهترتیب با رتبههای 1 تا 3 دارای انتقال و دریافت اطلاعات و ارزش حفظ بیشتری نسبت به سایر ایستگاهها بودند.
هواشناسی کشاورزی
سیدفاضل ضیائی اصل؛ علی اکبر سبزی پرور
چکیده
پایداری در تولید به عوامل گوناگونی وابسته است. یکی از مهمترین عواملی که پایداری در تولید را به شدت تحت تأثیر قرار میدهد و باعث افزایش یا کاهش عملکرد محصولات کشاورزی میگردد، عوامل محیطی بهویژه عوامل اقلیمی میباشد. رشد و نمو و گذر از مراحل فنولوژی گیاهان، تا حد زیادی بهواسطه دمای پایه (Tb) و میزان تجمع درجه-روزهای رشد (GDD) در طول ...
بیشتر
پایداری در تولید به عوامل گوناگونی وابسته است. یکی از مهمترین عواملی که پایداری در تولید را به شدت تحت تأثیر قرار میدهد و باعث افزایش یا کاهش عملکرد محصولات کشاورزی میگردد، عوامل محیطی بهویژه عوامل اقلیمی میباشد. رشد و نمو و گذر از مراحل فنولوژی گیاهان، تا حد زیادی بهواسطه دمای پایه (Tb) و میزان تجمع درجه-روزهای رشد (GDD) در طول فصل رشد (GSL) تنظیم میشود. در این پژوهش شاخصهای کشاورزی GDD و GSL طی سالهای زراعی 1338– 1337 تا 1397-1396 بر مبنای آستانههای صفر، پنج و 10 درجه سانتیگراد بر اساس دمای روزانه همگن 27 ایستگاه سینوپتیک هواشناسی نواحی مرتفع و ساحلی کشور محاسبه شد. با استفاده از آزمون من-کندال، روند تغییرات GDD و GSL تحت برنامه R استخراج و تحلیل شد. نتایج نشان داد که شاخص GSL برای آستانههای دمایی صفر و 5 درجه سانتیگراد در دورههای آماری 30 ساله اول (1338-1367) و 30 ساله دوم (1368-1397) تغییرات کمی را شاهد بوده است، ولی برای دمای 10 درجه سانتیگراد در 11 ایستگاه دارای روندی معنادار بود. میزان انحراف از میانگین GSL در نواحی ساحلی بیشتر از نواحی مرتفع بود. این روند افزایشی در نواحی ساحلی از دهه 50 و در نواحی مرتفع از دهه 70 شمسی آغاز و تاکنون ادامه دارد. در این پژوهش مجموع سالانه GDD در دوره آماری سیساله اول حدود 41 درصد ایستگاهها روند معنادار افزایشی را تجربه نمودند، در حالیکه برای سی سال دوم به دلیل شتابگیری سیگنالهای تغییر اقلیم روند افزایشی GDD به 93 درصد ایستگاههای مورد مطالعه گسترش یافت.
هواشناسی کشاورزی
بهاره میرکماندار؛ سید حسین ثنایی نژاد؛ حجت رضایی پژند؛ محبوبه فرزندی
چکیده
این پژوهش به مدلسازی الگوهایی جدید برای برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه در سه ناحیه مختلف اقلیمی ایران و ایستگاههای نمونه پرداخته است. به این منظور از خوشهبندی اقلیمی افرازی میانهمحور که طبق آن کشور ایران به سه خوشه ساحلی، کوهستانی و بیابانی و نیمه بیابانی تقسیم شده، استفاده و برای تعیین ایستگاههای نمونه، نمونهگیری سیستماتیک ...
بیشتر
این پژوهش به مدلسازی الگوهایی جدید برای برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه در سه ناحیه مختلف اقلیمی ایران و ایستگاههای نمونه پرداخته است. به این منظور از خوشهبندی اقلیمی افرازی میانهمحور که طبق آن کشور ایران به سه خوشه ساحلی، کوهستانی و بیابانی و نیمه بیابانی تقسیم شده، استفاده و برای تعیین ایستگاههای نمونه، نمونهگیری سیستماتیک انجام شد. دادههای مورد نیاز از هر ایستگاه دریافت و الگوهای رگرسیونی خطی پس از غربال و آماده سازی آنها برازش داده شد. پس از بررسی آمارههای لازم و برقراری فرضهای زیربنایی برترین الگوها ارائه گردید. تمامی الگوهای ارائه شده جدید در این پژوهش وجود عرض از مبدأ را تأیید میکنند. دامنه عرض از مبدأ الگوهای سه خوشه و ایستگاههای نمونه در بازه 77/0 تا 46/14 قرار دارد. توانایی بالای الگوهای برآورد میانگین رطوبت نسبی ارائه شده با ضرایب همبستگی (R)، ضرایب تعیین (R2) و آمارههای F بهدست آمده، تأیید شد. در اکثر الگوها رطوبت نسبی ساعت 15 در برآورد میانگین رطوبت نسبی موثرتر است. بیشترین تأثیر رطوبت نسبی ساعت 15 با مقدار 3/45% در خوشه بیابانی و نیمهبیابانی برای برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه دیده شد. سنجش برتری الگوهای مرسوم نسبت به الگوهای پیشنهادی این پژوهش با معیار میانگین مربع خطا (MSE) انجام شد. نتیجه توانایی بالای الگوهای پیشنهادی در برآورد این میانگین است. برای مثال مقدار میانگین مربعات خطا برای الگوی رطوبت نسبی پیشنهادی اقلیم ساحلی و الگوی مرسوم به ترتیب (34/5 و 61/10) میباشد که معدل کمترین خطا مربوط به الگوی رطوبت نسبی پیشنهادی برای این خوشه است. لذا استفاده از این الگوها در برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه برای هر اقلیم و ایستگاههای نمونه آن پیشنهاد میشود.
هواشناسی کشاورزی
حسین عساکره؛ نسرین ورناصری قندعلی
چکیده
در پژوهش حاضر با استفاده از دادههای روزانه 385 ایستگاه همدید، اقلیمشناسی و بارانسنجی سازمان هواشناسی کشور و ایستگاههای بارانسنجی وزارتنیرو طی بازة زمانی 2016-1966 جنبههای پنهان بارش و رژیم بارشی ناحیه خزری مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا نقشههای بارش روزانه با تفکیک مکانی 3 × 3 کیلومتر ایجاد شد و برای هر پیکسل ایجاد ...
بیشتر
در پژوهش حاضر با استفاده از دادههای روزانه 385 ایستگاه همدید، اقلیمشناسی و بارانسنجی سازمان هواشناسی کشور و ایستگاههای بارانسنجی وزارتنیرو طی بازة زمانی 2016-1966 جنبههای پنهان بارش و رژیم بارشی ناحیه خزری مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا نقشههای بارش روزانه با تفکیک مکانی 3 × 3 کیلومتر ایجاد شد و برای هر پیکسل ایجاد شده در نقشه، افتوخیز سینوسی بارش 12 ماه سال براساس روش همسازها بررسی گردید. بهمنظور شناسایی الگوهای مکانی بارش براساس سهم تناوبهای مختلف و نیز پهنهبندی آن از شگرد تحلیل خوشهای استفادهشد. سپس نمایه یکنواختی و فصلی بارش برآورد شد. نتایج نشان میدهد، بیشترین ضریبتغییرپذیری ماهبهماه بارش در خط ساحلی دریای خزر میباشد. این وضعیت گویای تغییرات فراوان ماهبهماه و عدم ثبات فصل بارشی در این مناطق است، با دور شدن از خط ساحلی ضریب تغییرات نیز بهتدریج کاسته میشود بهطوریکه، کمینه آن در بخشهایی از ارتفاعات البرز میباشد. این امر گویای فعالیت سامانههای متنوع بارانزایی و یا حداقل تداوم سامانههای بارانزا در این نقاط و ثبات فصل بارشی است. نمایه یکنواختی نشانگر این است، در بخشهای ساحلی دریای خزر توزیع بارش متمرکزتر است و با پیشروی بهسمت مناطق جنوبی ناحیه توزیع زمانی بارش یکنواختتر میگردد. نمایهفصلی بارش بیانگر وجود سه نوع رژیم بارش است. کمترین وسعت مکانی مربوط به رژیم بارش یکنواخت میباشد، که در بخشهای کوچکی از ارتفاعات البرز دیدهمیشود. گستردهترین رژیم بارشی مربوط به رژیم یکنواخت با یک فصل مرطوبتر است. این رژیم بارشی در شرق و غرب ناحیه و جنوب دریای خزر مشاهده میشود. رژیم سوم که به رژیم عمدتاً فصلی با یک فصل خشک کوتاه مربوط میباشد، خط ساحلی دریای خزر، بخشهایی از ارتفاعات تالش و بخش کوچکی از شرق ناحیه را پوشش میدهد.
هواشناسی کشاورزی
علی اکبر سبزی پرور؛ علیرضا سیف زاده مومن سرایی
چکیده
اگرچه سهم کل انرژی در طیف UV بین 5 الی 7 درصد کل انرژی خورشید میباشد، ولی همین مقدار کم نقش مهمی در فعالیتهای بیولوژیکی و فتوشیمیایی زمین و جو ایفا میکند. طبق سوابق موجود، تاکنون پژوهشی جهت مقایسه تابش فرابنفش در شرایط مختلف جوی در ایران انجام نگرفته است. در این پژوهش با استفاده از دادههای عمق نوری ابر، عمق نوری هواویز، اُزون ...
بیشتر
اگرچه سهم کل انرژی در طیف UV بین 5 الی 7 درصد کل انرژی خورشید میباشد، ولی همین مقدار کم نقش مهمی در فعالیتهای بیولوژیکی و فتوشیمیایی زمین و جو ایفا میکند. طبق سوابق موجود، تاکنون پژوهشی جهت مقایسه تابش فرابنفش در شرایط مختلف جوی در ایران انجام نگرفته است. در این پژوهش با استفاده از دادههای عمق نوری ابر، عمق نوری هواویز، اُزون کلی جو و آلبیدوی سطح که از تصاویر ماهوارهای دریافت شد، مقدار تابش تجمعی روزانه در محدوده طیف (280-315nm) UVB با استفاده از مدل چند لایهای انتقال تابشی TUV5.3 (تهیه شده در مرکز NCAR کلرادوی آمریکا) در دورهی اقلیمی 13 ساله در 22 ایستگاه از مناطق خشک و نیمه خشک کشور برآورد گردید. نتایج در سه حالت شرایط آسمان کاملاً صاف، کاملاً ابری و واقعی برآورد و با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت. برآوردها در شرایط آسمان کاملاً صاف و ابری حکایت از حضور بیشینه تابش UVB در فصل تابستان در نواحی جنوبی و جنوب شرقی منطقه مورد مطالعه دارد. بر اساس نقشههای بدست آمده، کمینه مقادیر روزانه UVB نیز در تمامی شرایط مورد بررسی در فصل زمستان مشاهده گردید. مقادیر UVB تحت شرایط آسمان کاملاً ابری به نسبت آسمان کاملاً صاف به طور متوسط از 33 درصد در فصل تابستان تا 67 درصد در فصل پاییز کاهش نشان داد که تاکید بر اهمیت ابرناکی در کاهش تابش لحظهای و تجمعی طیف UVB در ماههایی با زوایای مایل خورشید و مقادیر کم ازون دارد. در شرایط واقعی آسمان، بیشینه شدت تابش تجمعی روزانه UVB در اغلب فصول در مناطق جنوبی منطقه متمرکز بود. البته در فصل تابستان، نفوذ مونسون هندوستان از سمت جنوبشرق، این بیشینه را قدری به سمت شمالغرب منطقه مورد مطالعه منتقل نمود.
