مقایسه چند مدل برآورد تبخیر-تعرق گِیاه مرجع در یک اقلیم سرد نیمه خشک، به منظور استفاده بهینه از مدل‌های تابش

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده
با توجه به ضرورت برآورد تبخیر- تعرق در مدیریت منابع آب، برنامه ریزی آبیاری و ارزیابی اثرات تغییر کاربری اراضی بر روی بازده وتأمین نیاز آبی گیاهان، تعیین دقیق تبخیر-تعرق گیاه مرجع بسیار مهم و حیاتی می‌باشد. با توجه به مشکلات متعددی که در به‌کارگیری لایسیمترها وجود دارد، استفاده از مدل‌هایی که بتواننداین فرآیند را با دقت نسبتاً مطلوبی شبیه سازی و برآورد نمایند، امری ضروری بنظر می‌رسد. در این راستا، مدل‌های تبخیر-تعرقی که به مولفه‌های تابش نیاز دارند، به دلیل عدم دسترسی به داده‌های واقعی تابش، کمتر مورد استقبال کاربران قرار گرفته است. در این تحقیق، 4 مدل تبخیر-تعرق گیاه مرجع: جنسن هیز اصلاح شده (JH1)، جنسن-هیز (JH2)، پنمن-مانتیث فائو 56 (PMF56)، و پنمن-مانتیث فائو با تابش ایرماک (PMFI) برای تخمین تبخیر-تعرق مرجع روزانه چمن (ETo) در اقلیم سرد نیمه خشک مورد ارزیابی قرار گرفت. تابش کل(Rs) مورد نیاز با 4 مدل شامل: آنگستروم، پاتریج، دانشیار و صباغ محاسبه شد. در مجموع، 16 سناریوی مختلف تولید و تحت بررسی قرار گرفتند. واسنجی نتایج ETo بدست آمده با داده‌های چهار لایسیمتر زهکش دار در دوره رشد (اردیبهشت آبان) برای دو سال و با استفاده از معیارهای آماری R2، RMSE، MBE، و t انجام گرفت. نتایج بررسی نشان داد که از 16 سناریوی مطالعه شده، مدل جنسن-هیز که معادله تابش دانشیار در آن به‌کار گرفته شده است، در مقایسه با سایر مدل‌ها، مقدار ETo را در سطح معنی‌دار (5 % p< ) و با دقتی بهتر از مدل PMF56 در اقلیم سرد نیمه خشک همدان برآورد می‌نماید (85./ 0R2 >). نتایج برآورد مدل PMF56 با تابش کل (Rs) محاسبه شده به روش پاتریج و تابش خالص محاسبه شده به روش ایرماک، از نظر دقت برآورد در جایگاه بعدی قرار گرفت. اگر چه استفاده همه گیر از مدل تابش آنگستروم، در اغلب سناریوهایی که از مدل تابش آنگستروم استفاده شده بود، نتایج مطلوبی به‌دست نیامد. این تحقیق نشان داد، در صورتی که مدل مناسب تابش به‌کار برده شود، می‌توان مدل‌های ساده‌تر ETo را جهت تخمین مقدار تبخیر-تعرق مرجع روزانه جایگزین مدل‌های ترکیبی نظیر PMF56 نمود. تکرار این تحقیق برای محاسبه ETo ، با هدف استفاده بهینه از مدل‌های تابش در سایر اقلیم‌ها نیز توصیه می‌گردد.
واژه‌های کلیدی: مدل‌های تبخیر- تعرق گیاه مرجع، لایسیمتر زهکشدار، مدل‌های تابش ، اقلیم سرد نیمه خشک.

عنوان مقاله [English]

Comparison of some crop reference evapotranspiration models in a cold semi-arid climate to optimize the use of radiation models

نویسندگان [English]

  • A .A
  • F .T
  • H .Z
  • M .M
  • M .GH
  • A .M
  • Z .M
چکیده [English]

Abstract
The estimation of reference evapotranspiration (ETo) is of great importance due to its applications in water resource management as well as irrigation scheduling. Difficulties associated with using lysimeters have encouraged researchers to use various ETo models, while the shortage of actual radiation data seems the main obstacle for users of radiation-based models. In this research the output of four radiation-based evapotranspiration models including: Penman-Montieth-FAO56 (PMF56), Penman-Montieth FAO-Irmak (PMFI), modified Jensen-Haise (JH1), and Jensen-Haise (JH2) are evaluated for a cold semi-arid climate. The daily ETo values were generated for 16 different scenarios and the results were compared against a two-year lysimeter data during the growing season (May to November). Deviations of model results were investigated using mean of R2, RMSE, MBE and t-test criteria. The results indicated that the JH2 model which uses radiation model of Daneshyar, can generate the most accurate ETo values (R2>0.85, P