دوماهنامه
دوره و شماره: دوره 35، شماره 3 - شماره پیاپی 77، مرداد و شهریور 1400، صفحه 299-459 
مقالات پژوهشی علوم آب

شبیه‌سازی رشد و نمو گوجه‌فرنگی (Lycopersicon esculentum Mill.) در شرایط تنش خشکی: 1- محتوای رطوبت خاک، تبخیر وتعرق و پوشش کانوپی

صفحه 299-318

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.15011.0

اسماعیل فرخی، مهدی نصیری محلاتی، علیرضا کوچکی، علیرضا بهشتی

چکیده مطالعه حاضر با هدف شبیه­سازی محتوای رطوبت خاک، تبخیر و تعرق و پوشش کانوپی گوجه­فرنگی تحت رژیم­های مختلف آبیاری در مراحل مختلف رشد با استفاده از مدل آکوواکراپ در شرایط آب و هوایی مشهد به اجرا درآمد. آزمایش به صورت کرت‌های خرد‌شده در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 1396-1395 اجرا شد. عامل کرت اصلی شامل کم‌آبیاری به میزان 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه در مرحله رویشی و عامل کرت فرعی شامل کم‌آبیاری به میزان 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه در مرحله زایشی بود. مدل آکوواکراپ با استفاده از داده­های اندازه­گیری شده واسنجی و صحت­سنجی گردید.  به طور کلی، محتوای رطوبت خاک، تبخیر و تعرق و پوشش کانوپی گوجه­فرنگی با دقت قابل قبولی توسط مدل آکوواکراپ صحت سنجی شد، با این وجود کارایی مدل با افزایش تنش آب کاهش پیدا کرد. میانگین مربعات خطای نرمال‌شده بدست آمده برای محتوای آب خاک و پوشش کانوپی گوجه­فرنگی در همه تیمارهای آبیاری 36/13 و 87/13، 25/16 و 87/12 درصد به ترتیب برای مرحله واسنجی و صحت­سنجی بود، که این نتایج نشان­دهنده توانایی بالای مدل آکوواکراپ در شبیه­سازی تغییرات رطوبت خاک و پوشش کانوپی در طول دوره رشد گوجه­فرنگی می­باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل آکوواکراپ می­تواند در شرایط تنش آبی در سطح قابل قبولی واسنجی شود و به عنوان ابزاری سودمند برای تصمیمات حمایتی در زمان و میزان آبیاری گوجه­فرنگی تبدیل شود.

مقالات پژوهشی علوم آب

برآورد حداقل جریان آب زیست‌محیطی مورد نیاز رودخانه کارون در بالادست و پایین‌دست سد بهشت‌آباد

صفحه 319-333

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.67064.0

فاطمه حیات غیبی، ناصر شاهنوشی، بیژن قهرمان، حسین صمدی، محمد قربانی، محمود صبوحی

چکیده هرچند توسعه منابع آبی در موارد متعددی به افزایش رفاه اقتصادی، بهبود استاندارهای زندگی و بهداشتی، تولید غذا و غیره منجر شده است، اما در برخی از موارد به‌دلیل عدم توجه کافی به گستردگی حوزه‌ی تأثیرگذاری این طرح‌ها، آثار زیست‌محیطی و متعاقب آن اجتماعی و حتی اقتصادی جبران‌ناپذیری بر جامعه تحمیل شده است. توجه به نیاز آب زیست‌محیطی رودخانه‌ها یکی از موارد بسیار مهم در تصمیم‌گیری‌های مربوط به طرح‌های توسعه منابع آب می‌باشد. بنابراین در مطالعه حاضر تلاش شده است با استفاده از روش‌های هیدرولوژیکی، نیاز آب زیست‌محیطی در بالادست و پایین‌دست محل درنظر گرفته شده برای احداث سد پروژه جدید انتقال آب بهشت‌آباد، محاسبه گردد. براساس نتایج حاصل در بالادست محل سد، حداقل جریان زیست‌محیطی مورد نیاز رودخانه بهشت‌آباد بین 22/1 مترمکعب بر ثانیه برای شهریور تا 75/16 متر مکعب بر ثانیه برای فروردین برآورد شده است. حداقل جریان زیست‌محیطی برآورد شده برای رودخانه کوهرنگ نیز از 69/3 متر مکعب بر ثانیه برای شهریور تا 81/16 متر مکعب بر ثانیه برای فروردین متغیر می‌باشد. همچنین در پایین‌دست سد در محدوده ایستگاه ارمند، رودخانه کارون به حداقل جریان 8/20 متر مکعب بر ثانیه برای ماه‌های شهریور و مهر تا 29/73 مترمکعب بر ثانیه برای ماه فروردین نیاز دارد. نتایج حاصل نشان می‌دهد در موارد متعددی به‌ویژه در سال‌هایی که منطقه با خشکسالی خفیف تا متوسط مواجه بوده، جریان آب مشاهداتی رودخانه برای تأمین حداقل نیازهای زیست‌محیطی آن کافی نبوده است. بر این اساس، به نظر می‌رسد منابع آب محدوده مورد بررسی نمی‌تواند به عنوان منبع پایداری برای انتقال آب درنظر گرفته شود.

مقالات پژوهشی علوم آب

بررسی حساسیت درون فصلی تبخیر-تعرق ذرت به تنش آبی، در سطوح مختلف آبیاری

صفحه 335-348

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.68147.1011

رضا سعیدی

چکیده در این پژوهش حساسیت تبخیر-تعرق ذرت به تنش آبی، در مراحل متمایز رشد و برای شرایط کاربرد مقادیر مختلف آب آبیاری بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی انجام شد. تیمارهای آبیاری شامل چهار سطح (I0)100، (I1)80، (I2)60 و (I3)40 درصد نیاز آبی گیاه و تیمارهای مراحل رشد شامل چهار مرحله‌ی اولیه، توسعه، میانی و پایانی رشد بود. تبخیر-تعرق روزانه گیاه بر اساس بیلان آب خاک در منطقه ریشه اندازه‌گیری شد. مقادیر تبخیر-تعرق در مراحل رشد مذکور به‌ترتیب برابر با 79، 8/201، 8/123 و 6/14 میلی‌متر (در تیمار I0)، 3/78، 196، 6/112 و 6/14 میلی‌متر (در تیمار I1)، 72، 6/173، 99 و 7/11 میلی‌متر (در تیمار I2)، 8/62، 5/147، 5/81 و 4/8 میلی‌متر (در تیمار I3) اندازه‌گیری شد. مقدار عملکرد خشک ذرت در تیمارهای I0، I1، I2 و I3 به‌ترتیب برابر با 1/17، 8/15، 6/12 و 7/8 تن بر هکتار بود. در کل دوره رشد و در سطوح آبیاری I1، I2 و I3، مقدار تبخیر-تعرق نسبی ذرت به‌ترتیب 6/95، 85 و 6/71 درصد و مقدار عملکرد نسبی محصول به‌ترتیب 4/92، 7/73 و 9/50 درصد برآورد شد. در این پژوهش ضرایب حساسیت درون فصلی تبخیر-تعرق ذرت به تنش آبی، از طریق مدل جنسن مدل‌سازی شد. به‌این صورت که برای داده‌های واقعی هر تیمار تحت تنش (I1الی I3) و در مراحل اولیه، توسعه، میانی و پایانی رشد ذرت، به‌ترتیب ضرایب حساسیت  الی  (موجود در مدل جنسن) توسط نرم‌افزار SPSS برآورد شد. میانگین ضرایب مذکور در تیمارهای تحت تنش به‌ترتیب برابر با 421/0، 37/1، 274/0 و 133/0 تعیین شد. برای صحت‌سنجی مدل جنسن در تخمین عملکرد نسبی واقعی ذرت، از آماره‌های ارزیابی ، EF، RMSE، ME و CRM استفاده شد. آماره‌های مذکور به‌ترتیب برابر با 998/0، 986/0، 753/2، 026/0 و 021/0 محاسبه شد که نشان‌دهنده کارایی خوب مدل در تخمین عملکرد نسبی محصول بود. همچنین در سطوح مختلف آبیاری، بین دو پارامتر تبخیر-تعرق و عملکرد زیست‌توده خشک ذرت، رابطه‌ی Y=69.935ET-12281 با ضریب همبستگی 999/0 برازش داده شد. انتخاب مرحله‌ی رشد مناسب به‌منظور اعمال تنش آبی و سطح تنش وارده، تأثیر به‌سزایی در مقدار تبخیر-تعرق و تولید زیست‌توده گیاهی داشت. دستاورد کاربردی پژوهش این بود که با استفاده از مدل‌ها و روابط بین تبخیر-تعرق و عملکرد گیاه، می‌توان بر اساس مقدار تبخیر-تعرق واقعی و تحت مدیریت در مراحل مختلف رشد، مقدار عملکرد واقعی محصول را تخمین زد. همچنین با توجه به تأثیر شدت تنش آبی بر کاهش تعرق گیاه و افزایش تبخیر از سطح خاک، استفاده از مالچ روی خاک به‌خصوص در مراحل اولیه و پایانی رشد قابل توصیه بود.

مقالات پژوهشی علوم آب

بهینه‌سازی الگوی کشت در راستای مدیریت منابع آب‌های زیرزمینی با استفاده از الگوریتم‌های DE و PSO

صفحه 349-364

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.68763.1025

مهدی کماسی، امیر علیزاده فرد

چکیده پایش­های میدانی بیانگر کاهش تراز آبخوان­های دشت سیلاخور در سال­های اخیر هستند که این موضوع لزوم بهره­برداری بهینه از منابع محدود آب­های زیرزمینی را می­رساند. در همین راستا باتوجه‌به سهم عمده کشاورزی در مصرف آب، بهینه­سازی الگوی کشت از مهم‌ترین عوامل مدیریت منابع آب و مقابله با کم­آبی محسوب می­شود. در این پژوهش عملکرد توابع جریمه مختلف به‌منظور تعیین الگوی کشت بهینه در دو الگوریتم تکامل تفاضلی و ازدحام ذرات بررسی شده است. در این راستا در گام نخست بارندگی سال­های زراعی 1400-1399، 1401-1400 و 1402-1401 در دشت سیلاخور با استفاده از برنامه­ریزی ژنتیکی و مدل میانگین متحرک خود هم‌بسته یکپارچه فصلی پیش­بینی شده و باتوجه‌به تغذیه ناشی از بارندگی و میزان برداشت در سال­های گذشته، برای هرسال زراعی 100 سناریو برداشت تعیین شد. سپس الگوی کشت بهینه متناسب با هر سناریو برداشت با بهره­گیری از برنامه‌ریزی خطی به دست آمد. حداکثرسازی درآمد کشاورزان به­عنوان تابع هدف، و آب و زمین در دسترس به­عنوان محدودیت­های برنامه­ریزی خطی در نظر گرفته شدند. در گام دوم عملکرد توابع جریمه مختلف در دو الگوریتم تکامل تفاضلی و ازدحام ذرات برای رسیدن به پاسخ­های حاصل از برنامه‌ریزی خطی مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج این بررسی به طور میانگین الگوریتم ازدحام ذرات در %84 سناریوها سریع‌تر به الگوی کشت بهینه می­رسد. همچنین اعمال تابع جریمه پویای طبقه­بندی شده تعداد تکرارهای الگوریتم تکامل تفاضلی را %11 و الگوریتم ازدحام ذرات را %3 نسبت به استفاده از جریمه ساکن کاهش می­دهد. در مجموع می­توان دریافت که با میزان برداشت فعلی، در صورت پیروی از الگوی کشت بهینه پیشنهاد شده برای چهار محصول عمده زراعی دشت سیلاخور، یعنی گندم، جو، شلتوک و ذرت علوفه­ای، درآمد کشاورزان منطقه %18 افزایش می­یابد. همچنین به‌کارگیری تابع جریمه پویای طبقه­بندی شده در الگوریتم ازدحام ذرات به­منظور بهینه­سازی الگوی کشت پیشنهاد می­شود.

مقالات پژوهشی علوم آب

تخمین رسوب با استفاده از مؤلفه‌های مختلف فرسایش

صفحه 365-378

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.69031.1029

حمزه سعیدیان، حمید رضا مرادی

چکیده تخمین مقدار رسوبدهی حوزه­های آبخیز، مقابله با خطرات ناشی از تجمع رسوب در سازه­های آبی و مخازن سدها از اهداف اساسی در مدیریت منابع آب می‌باشد که باعث توسعه پایدار می­شود. در این تحقیق به منظور تعیین تخمین رسوب با استفاده از مؤلفه­های مختلف فرسایش در کاربری‌های مختلف نهشته­های سازند گچساران، بخشی از حوزه آبخیز کوه گچ شهرستان ایذه با مساحت 1202 هکتار انتخاب گردید. در این تحقیق تعیین رابطه بین رسوب تولیدی و مؤلفه­های مختلف فرسایش مانند میزان رواناب و مقدار نفوذپذیری خاک و شروع آستانه رواناب و فرسایش در کاربری‌های مختلف سازند گچساران به کمک رگرسیون چند متغیره انجام گرفت. سپس نمونه­برداری مؤّلفه­های مختلف فرسایش در 6 نقطه و با 3 تکرار و در شدت­های مختلف بارش 75/0، 1 و 25/1 میلی­متر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی به کمک دستگاه شبیه‌ساز باران انجام شد. به منظور انجام تحلیل­های آماری از نرم‌افزار SPSS و  EXCEL استفاده گردید. نتایج نشان داد که تخمین رسوب با استفاده از مؤلفه­های مختلف فرسایش نتایج قابل قبولی ارائه می دهد و می توان از آن در سایر حوزه­های آبخیز استفاده کرد. همچنین نتایج نشان داد که در تخمین رسوب به وسیله مؤلفه­های مختلف فرسایش، شروع آستانه رواناب و فرسایش بیشترین تأثیرگذاری مثبت و منفی را دارد و در 8 مورد در مدل‌سازی نقش ایفاء کرده است و سپس میزان نفوذپذیری خاک تأثیرگذاری مثبت و منفی، متوسطی دارد و در 7 مورد در مدل‌سازی نقش ایفاء کرده است و میزان رواناب نیز در هیچ کدام از سه کاربری و شدت‌های مختلف بارش نقشی در مدل‌سازی ایفاء نکرده است و نشان از نقش بسیار مهمتر میزان شروع آستانه رواناب و فرسایش و میزان نفوذپذیری خاک در این روش مدل‌سازی در تخمین تولید رسوب دارد.

مقالات پژوهشی علوم خاک

مطالعه ژنتیکی و میکرومورفولوژی خاک‌های واقع بر سطوح مختلف ژئومورفیک در پلایای جازموریان

صفحه 379-394

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.67332.0

صالح سنجری، محمد هادی فرپور، مجید محمودآبادی، سعید برخوری

چکیده پلایا یکی از شکل­های اراضی مهم در مناطق خشک بوده و سطح زیادی را در این مناطق به خود اختصاص داده است. این شکل اراضی از سطوح مختلف ژئومورفیک تشکیل شده است. هدف از انجام این پژوهش بررسی خصوصیات فیزیکی-شیمیایی، طبقه­بندی (براساس دو سامانه آمریکایی (2014) و جهانی (2015)) و میکرومورفولوژی خاک­های واقع در سطوح مختلف ژئومورفیک پلایای جازموریان بود. سطوح مسطح رسی-سدیمی، مسطح رسی، فن دلتا، نوار مرطوب، مسطح رسی پف­کرده و پوسته نمکی طی مطالعات صحرایی و بررسی­های تصاویر گوگل، تصاویر ماهواره­ای و نقشه­های توپوگرافی شناسایی شدند. بر روی هر واحد ژئومورفیک یک یا چند خاکرخ حفر، تشریح و پس نمونه­برداری تحت آزمایش­های معمول قرار گرفتند. نتایج مطالعه نشان داد که میزان هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک­ها در محدوده 5/0 تا 2/222 دسی زیمنس بر متر متغیر است، که کمترین و بیشترین میزان هدایت الکتریکی به ترتیب مربوط به سطوح ژئومورفیک فن دلتا و پوسته نمکی می­باشد. بلورهای عدسی شکل گچ و پوشش رس در این پلایا شناسائی شدند. پوشش رس مشاهده شده در این منطقه، نوعی متفاوت از پوشش رس می­باشد که تحت اثر پراکنندگی سدیم تبادلی ایجاد شده است. نام­گذاری خاک­ها، نشان از مزیت طبقه­بندی جهانی نسبت به رده­بندی آمریکایی می­باشد به نحوی که خاک­های شور و خاک­های شور و سدیمی را به خوبی از یکدیگر تفکیک کرده و در دو گروه مرجع مختلف سولونتز و سولونچاک قرار می­دهد، در حالی که رده­بندی آمریکایی خاک­ها را فقط در زیر­رده سالیدز قرار می­دهد.

مقالات پژوهشی علوم خاک

تأثیر ویژگی‌های خاک بر عملکرد و تهیه جدول نیازهای رویشی پرتقال در مناطق انتخابی کشور ایران

صفحه 395-407

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.68421.1017

علی زین الدینی، میرناصر نویدی، علی اسدی کنگرشاهی، مهناز اسکندری، سیدعلیرضا سیدجلالی، آناهید سلمان پور، جواد سیدمحمدی، مالک قاسمی، سید علی غفاری نژاد، غلامرضا زارعیان

چکیده هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر خصوصیات اراضی بر عملکرد پرتقال، درجه­بندی آن­ها و تهیه جدول نیازهای رویشی برای تعیین تناسب اراضی برای کشت این گیاهان به روش فائو بود. به همین منظور، 138 باغ پرتقال (118 باغ برای درجه­بندی و 20 باغ برای صحت­سنجی) در استان­های فارس، مازندران، گیلان، کرمان و جنوب کرمان انتخاب شد. در هر باغ، پرسش­نامه­ای تکمیل و یک پدون حفر و مطالعه شد. سپس، نمونه­های خاک برای آزمایش­های فیزیکوشیمیایی تهیه گردید. ویژگی­های انتخاب شده شامل شوری، درصد سدیم قابل تبادل (ESP)، واکنش خاک، گچ، آهک، رس، شن، سیلت، سنگریزه، پتاسیم و فسفر قابل دسترس خاک بود. از کل داده­ها، 20 داده برای اعتبارسنجی انتخاب و بقیه داده­ها وارد مدلسازی شامل روابط رگرسیونی چندمتغیره به روش گام­به­گام و ساده شد. در این معادلات ارتباط بین عملکرد به عنوان متغیر وابسته با ویژگی­های خاک به عنوان متغیرهای مستقل بررسی شد. به کمک نمودارها، درجه‌بندی خصوصیات اراضی به روش فائو بدست آمده و جدول نیازهای رویشی پیشنهاد شد. این جدول، با داده‌های اعتبار سنجی، صحت­سنجی شد. رابطه رگرسیونی چندمتغیره نشان داد که شوری، ESP، آهک، گچ، سنگریزه، فسفر و پتاسیم قابل دسترس، با ضریب تبیین 95/0 بیشترین اثر را بر عملکرد پرتقال دارند و معادلات رگرسیونی ساده مشخص کردند شوری خاک، ESP، گچ، آهک و سنگریزه، بیشترین اثر را در کاهش و کربن آلی، فسفر و پتاسیم قابل دسترس، بیشترین اثر را در افزایش عملکرد دارند. ضریب تبیین عملکرد با شاخص خاک بدست آمده از جدول نیازهای خاک و اراضی پیشنهادی برای پرتقال نیز 79/0 بدست آمد که نشان­دهنده دقت قابل­قبول جدول پیشنهادی است.

مقالات پژوهشی علوم آب

تأثیر شکست سری زمانی داده‌های بارش بر تغییرات مشخصه‌های خشکسالی (مطالعه موردی شهرهای تبریز و اراک)

صفحه 409-425

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.14899.0

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 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.

مقالات پژوهشی هواشناسی کشاورزی

مدل‌سازی میانگین رطوبت نسبی هوای طلوع تا غروب با استفاده از مقادیر اندازه‌گیری شده در ساعات مختلف در ایران

صفحه 427-443

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.15050.0

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 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.

مقالات پژوهشی هواشناسی کشاورزی

شناسایی رژیم بارش ناحیه خزری

صفحه 445-459

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.67063.0

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 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.