ارزیابی مدل های پیشنهادی FAO برای برآورد تبخیر-تعرق گیاه مرجع در آبخیز حاجی آباد هرمزگان

در چند سال اخیر بروز خشکسالی ها موجب شده است تا منابع آب در دسترس دشت ها و آبخیزهای جنوبی کشور، به ویژه آبخیزهای استان هرمزگان، به طور فزاینده ای کاهش یابد و افزون بر تغییر بوم شناسی (زیست بوم) آن ها، امنیت غذایی کشور را با خطر جدی مواجه نماید. هم زمان با تلاش برای یافتن منابع آب جدید، اصولی ترین راه مقابله با کمبود آب، استفاده ی مناسب و موثر از منابع آب موجود است که به نوبه ی خود مستلزم آگاهی از تبخیر-تعرق یا نیاز آبی گیاهان است. تبخیر-تعرق گیاهان معمولا به دو روش مستقیم و غیرمستقیم محاسبه می شود. در روش غیرمستقیم تبخیر-تعرق گیاه مرجع (ET0) که بیانگر اثر آب و هوا بر تبخیر-تعرق است با استفاده از مدل هایی که از یک یا چند ویژگی آب و هوایی استفاده می کنند تخمین زده می شود، سپس (ET0) در ضریبی به نام ضریب گیاهی که منعکس کننده ی ویژگی های گیاه است ضرب می شود تا تبخیر-تعرق به دست آید. نتایج پژوهش های گذشته نشان دهنده ی تفاوت اندازه ی دقت و همخوانی مدل های برآورد (ET0) در آبخیزها و مناطق مختلف است. بنابراین، اگر از هر یک از این مدل ها بدون ارزیابی اندازه ی هم سنجی و دقت آن ها در هر آبخیز استفاده شود امکان بروز خطا در برآورد اندازه ی ET0  و به دنبال آن نیاز آبی گیاهان افزایش می یابد که این امر هرگونه برنامه ریزی برای آینده ی آبخیز را با مشکل مواجه می کند. بنابراین، هدف این پژوهش ارزیابی دقت و کارایی مدل های پیشنهادی FAO در آبخیز حاجی آباد هرمزگان می باشد.

این پژوهش به مدت چهار سال در آبخیز حاجی آباد هرمزگان انجام شد. تبخیر-تعرق گیاه مرجع (چمن) با استفاده از یک دستگاه لایسیمتر زهکش دار به طور هفتگی اندازه گیری شد. به این منظور، در سال اول آزمایش، در مرکز زمینی به مساحت 2 هکتار با کاربری کشاورزی که نماینده ی این آبخیز بود یک دستگاه لایسیمتر زهکش دار مربع شکل به ابعاد 3×3 متر و عمق 190سانتی متر نصب شد. سپس به مدت سه سال، در پیرامون و درون لایسیمتر با مساحت 900 متر، چمن رقم برموداگراس (Cynodon dactylon L.) کشت شد و پس از این که پوشش کاملی روی زمین ایجاد شد و بلندی چمن حدود هشت سانتی متر شد، تبخیر-تعرق آن به طور هفتگی و به روش بیلان آبی اندازه گیری شد. همچنین تبخیر-تعرق گیاه مرجع با استفاده از مدل های پیشنهادشده ی فایو شامل پنمن اصلاح شده، بلینی-کریدل اصلاح شده، تشعشع، تشتک تبخیر و پنمن- مانتیث برآورد شد و با داده های اندازه گیری شده به وسیله ی لایسیمتر مقایسه شد و با استفاده از وایازی خطی، درصد خطای برآورد فصلی (سالانه) تبخیر-تعرق و جذر میانگین مربعات خطا، بهترین مدل ها برای آبخیز حاجی آباد هرمزگان تعیین و پیشنهاد شد.

نتایج و بحث:

اندازه ی فصلی (ET0) اندازه گیری شده با لایسیمتر 2729/8 میلی متر بود. اندازه ی  (ET0)برآوردشده با روش مدل های پنمن اصلاح شده، بلینی-کریدل اصلاح شده، پنمن- مانتیث، تشعشع و تشتک تبخیر به ترتیب 3405/0، 2695/2، 2868/0، 2789/2 و 2054/6 میلی متر بود. مقایسه ی داده های برآوردشده با مدل های مزبور با داده های اندازه گیری شده ی لایسیمتر (2729/8 میلی متر) نشان داد که مدل های پنمن اصلاح شده، پنمن- مانتیث و تشعشع، اندازه ی تبخیر-تعرق گیاه مرجع را به ترتیب 24/7، 5/1 و 2/2 % بیش از اندازه گیری های لایسیمتر برآورد کرده اند. مدل های تشتک تبخیر و بلینی-کریدل اصلاح شده اندازه ی تبخیر-تعرق گیاه مرجع را به ترتیب 27/7 و 1/3 % کمتر از اندازه گیری های لایسیمتر برآورد کرده اند. در بیشتر دوره ها مقایسه ی داده های هفتگی نشان داد میانگین روزانه ی (ET0) با استفاده از مدل پنمن اصلاح شده و تشتک تبخیر فایو به ترتیب بیشتر و کمتر از اندازه گیری های لایسیمتر برآورد شده اند. در دوره هایی که اندازه های (ET0) کوچک تر از 7 میلی متر در روز متر بوده است (بیشتر در فصل های پاییز و زمستان)، مدل تشعشع، اندازه ی تبخیر-تعرق را بیشتر از اندازه گیری های لایسیمتر برآورد کرد و در ماه های گرم سال که اندازه های  (ET0) بزرگ تر از 10 میلی متر در روز متر بوده است (تابستان) تبخیر-تعرق را کمتر از اندازه ی واقعی برآورد کرد.

 نتیجه گیری و پیشنهادها:

نتایج این پژوهش نشان داد، مدل های بلینی-کریدل و پنمن- مانتیث فایو، به ترتیب (ET0) را با دقت بیشتری برآورد کردند و به عنوان مناسب ترین مدل ها برای آبخیز حاجی آباد و مناطق با شرایط اقلیمی مشابه پیشنهاد شدند. البته مدل بلینی-کریدل در مقایسه با مدل پنمن-مانتیث به اطلاعات و ویژگی های اقلیمی کمتری نیاز داشت که در مناطق با داده های اقلیمی محدود نیز می تواند استفاده شود.