به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

تبخیر و تعرق پتانسیل

در نشریات گروه کشاورزی
  • سارا حشمتی، بیژن نظری*، محمدرضا نیکو
    مقدمه

    تغییرات اقلیمی و فعالیت های انسانی ازجمله عوامل تاثیرگذار بر جریان رودخانه هستند. مشخص کردن سهم تغییرات اقلیمی و فعالیت‏ های انسانی می تواند به مدیریت پایدار منابع آبی کمک کند. تغییرات اقلیمی با تغییرات دما و بارش همراه است که منجر به تغییرات توزیع مکانی و زمانی و الگو بارش می‏ شود. فعالیت‏ های انسانی نیز به صورت مستقیم و غیرمستقیم بر منابع آب تاثیر می‏ گذارد. استفاده معقول از منابع آب ازجمله رواناب‏ ها امری ضروری است. هدف از این پژوهش، تعیین سهم تغییرات اقلیمی و فعالیت های‏ انسانی در تغییرات رواناب‏ واقع در شوره‏زار دشت قزوین است.

    مواد و روش ها

     دشت قزوین با مساحتی حدود 450000 هکتار در محدوده‏ طول جغرافیایی 49 درجه و 25 دقیقه تا 50 درجه و 35 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 35 درجه 25 دقیقه تا 36 درجه و 25 دقیقه شمالی، قرار دارد. در این پژوهش ارزیابی روند در مقادیر سالانه بارش، رواناب، دمای هوا و تبخیر و تعرق پتانسیل در دوره زمانی 98-1369 به وسیله آزمون من- کندال (Mann-kendall) انجام شد. در ادامه، به‏ منظور تعیین نقطه تغییر مقدار رواناب از آزمون پتیت و روش منحنی تجمعی دوگانه بارش-رواناب استفاده شد. درنهایت، با استفاده از روش تحلیل حساسیت هیدرولوژیک مبتنی بر فرضیه بودیکو- ژانگ سهم اثرات فعالیت های انسانی و تغییراقلیم بر تغییرات رواناب مشخص شد.

    نتایج و بحث:

    نتایج تحلیل آزمون من-کندال نشان داد که رواناب در سطح معنی داری 0.01 روند کاهشی دارد؛ درحالی که دمای متوسط سالانه و تبخیر و تعرق پتانسیل در سطح معنی داری 0.01 روند افزایشی را نشان می دهد. با وجود کاهش بارش متوسط سالانه در سطح حوضه، روند آماری معنی دار بارش مشاهده نشد. همچنین، نتایج براساس آزمون پتیت و  منحنی تجمعی دوگانه بارش-رواناب نشان داد که نقطه تغییر در سری رواناب سالانه، سال 1375 است. درنهایت، با استفاده از روش تحلیل حساسیت هیدرولوژیک مبتنی بر فرضیه بودیکو- ژانگ مشخص شد که  درصد تاثیر تغییر اقلیم و فعالیت‏ های انسانی به‏ترتیب برابر 0.21- میلی متر معادل 61.2- درصد و 0.08 میلی متر معادل 61.2 درصد است.

    نتیجه گیری

    ارزیابی روند در منطقه مورد مطالعه نشان داد که مقادیر رواناب روند کاهشی و دمای متوسط سالانه و تبخیر تعرق پتانسیل روند افزایشی دارند. با بررسی مقادیر آبدهی در سطح شوره زار سال 1375، به عنوان نقطه تغییر سری زمانی آبدهی متوسط سالانه به دست آمد. بر اساس نتایج به دست آمده با استفاده از روش بودیکو-ژانگ، اثر تغییر اقلیم بر تغییرات رواناب به صورت کاهنده است. همچنین فعالیت های انسانی موجب افزایش آبدهی در سطح شوره زار شده است.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، جریان رودخانه، روش بودیکو-ژانگ، سری زمانی، نقطه تغییر
    Sara Heshmati, Bijan Nazari *, Mohammadreza Nikoo
    Introduction

    Climatic changes and human activities are among the key factors influencing river flow. Determining the contributions of climate change and human activities is essential for the sustainable management of water resources. Climate change is associated with variations in temperature and precipitation, leading to changes in the spatial and temporal distribution patterns of rainfall. Human activities, both directly and indirectly, affect water resources. The rational use of water resources, including runoff, is therefore critical. This study aims to quantify the contributions of climate change and human activities to runoff variations in the Qazvin Plain salt marsh.

    Materials and methods

    The Qazvin Plain, covering approximately 450,000 hectares, is located between longitudes 49°25′ to 50°35′ E and latitudes 35°25′ to 36°25′ N in Iran. In this research, the Mann-Kendall test was applied to analyze the trends in annual precipitation, runoff, air temperature, and potential evapotranspiration during the period 1990–2020. The Pettitt test and the double mass curve method for precipitation-runoff analysis were used to identify the change point in runoff values. Finally, hydrological sensitivity analysis based on the Budyko-Zhang hypothesis was employed to determine the respective contributions of human activities and climate change to runoff variations.

    Results and discussion

    The results of the Mann-Kendall test revealed a significant decreasing trend in runoff at a 0.01 significance level. Conversely, the average annual temperature and potential evapotranspiration exhibited significant increasing trends at the same significance level. Despite a reduction in average annual precipitation at the basin level, no statistically significant trend was observed for rainfall. The results of the Pettitt test and the cumulative precipitation-runoff curve identified 1996 (1375 in the Persian calendar) as the change point in the annual runoff series. Using hydrological sensitivity analysis based on the Budyko-Zhang hypothesis, the contributions of climate change and human activities to runoff variations were quantified as -0.21 mm (-161.2%) and 0.08 mm (61.2%), respectively.

    Conclusions

    Trend analysis in the study area demonstrated a decreasing trend in runoff and an increasing trend in average annual temperature and potential evapotranspiration. Runoff values in Shorezar identified 1996 as the change point in the time series. According to the Budyko-Zhang method, climate change has contributed to a decrease in runoff, while human activities have increased the water level in the salt marsh.

    Keywords: Climate Change, Breaking Point, Human Activities, Budiyko's Hypothesis, Qazvin Plain Salt Marsh
  • سیده وحیده خلیلی، قربان مهتابی*، جعفر نیکبخت، مجید محمدی

    برای مدیریت بهینه آب های سطحی، شناسایی اثر خشکسالی هواشناسی به لحاظ زمانی بر روی جریانات رودخانه ای ضروری می باشد. در این پژوهش ارتباط خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی حوضه آبریز رودخانه صوفی چای مراغه (استان آذربایجان شرقی) با کمک شاخص های هواشناسی بارش استاندارد (SPI)، خشکسالی احیایی (RDI) و شاخص هیدرولوژیکی جریان رودخانه ای (SDI) بررسی گردید. داده های روزانه هواشناسی ایستگاه سینوپتیک مراغه و دبی های روزانه ایستگاه هیدرومتری تازه کند (در بالادست سد علویان) استفاده گردید. دوره آماری مشترک 34 سال آبی (1362تا 1396) تعیین و سری های زمانی 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه ایجاد شد. در شاخص RDI، تبخیر-تعرق گیاه مرجع چمن () با کمک روش فایو-پنمن-مانتیث (ET0FPM) و هارگریوز-سامانی (ET0HS) برآورد گردید. سپس همبستگی شاخص های هواشناسی با هیدرولوژیکی در سری های زمانی 3 تا 48 ماهه بدون تاخیر و با تاخیر یک تا 5 ماهه محاسبه شد. نتایج همبستگی خشکسالی هیدرولوژیکی با هواشناسی در سری های زمانی بدون تاخیر نشان داد بیش ترین همبستگی بین شاخص های سری های هم دوره می باشد. ضریب همبستگی سری های هم دوره RDIFPM و SDI کم تر از همبستگی متناظر SPI و SDI و یا RDIHS و SDI بود. می توان گفت که لحاظ کردن سایر پارامترهای هواشناسی علاوه بر بارندگی در محاسبه شاخص خشکسالی (RDIFPM نسبت به SPI)، موجب کاهش همبستگی بین شاخص خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی می شود. در مقادیر RDIHS و SDI با تاخیر زمانی، در سری های زمانی 3، 6 و 12 ماه، بیش ترین تاثیر خشکسالی هواشناسی بر دبی رودخانه با 3 ماه تاخیر مشاهده شد و در سری های زمانی 24 و 48، ماه این تاثیر هم زمان بود.

    کلید واژگان: خشکسالی، شاخص استاندارد بارش (SPI)، شاخص خشکسالی احیائی (RDI)، شاخص جریان رودخانه ای (SDI)، تبخیر و تعرق پتانسیل
    Seyedeh Vahideh Khalili, Ghorban Mahtabi *, Jaefar Nikbakht, Majid I Mohammadi

    For the optimal management of the surface water, it is necessary to identify the effect of meteorological drought on the river flows in terms of time. In this study, the relationship of meteorological and hydrological droughts in Sufi Chai River basin of Maragheh (East Azarbaijan province) was evaluated using SPI, RDI and SDI. The daily weather data of the Maragheh synoptic station and the daily data of Tazehkand hydrometric station (upstream of Alavian dam) were used. The statistical period of 34 years were determined (1983-2017) and 3, 6, 12, 24 and 48 month time series were created. In RDI, ETO was calculated using FAO-Penman-Monteith and Hargreaves-Samani methods. The correlation of hydrological and meteorological indices was performed for 3 to 48 month time series without delay and with delay of one-five month. The results in without delay condition showed the highest correlation between the indices is belonged to the series with similar period. The correlation between the similar RDIFPM and SDI series were less than the ones corresponding to SPI and SDI, or RDIHS and SDI. It is concluded considering the other weather parameters, in addition to rainfall, for calculating the indices, results in reduction of the correlation between the meteorological and hydrological indices. Among RDIHS and SDI values with delay condition, in the 3, 6 and 12 time series, the greatest effect of the meteorological drought on river flow was observed with the 3 month delay and in the 24 and 48 month time series, this effect was simultaneous.

    Keywords: Drought, Standardized Precipitation Index (SPI), Reconnaissance Drought Index (RDI), Stream Flow Drought Index (SDI), Potential Evaporation, Transpiration
  • احسان زاهدی، علی طالبی*، کامران داوری، وحید موسوی

    تبخیر و تعرق (ET) یکی از مهم ترین اجزای چرخه ی هیدرولوژیک و یک عامل مهم در تعیین نیاز آب می باشد که توزیع مکانی و برآورد دقیق آن برای بسیاری از مطالعات نظیر بیلان آب، شبیه سازی تولید گیاهی، برنامه ریزی آبیاری و مدیریت منابع آب اهمیت بسیاری دارد. همچنین استفاده از روش زمین آمار یکی از راه های تخمین تبخیر و تعرق در نقاط فاقد ایستگاه می باشد. در این تحقیق برای شبیه سازی تبخیر و تعرق حوزه آبخیز دربند سملقان از مدل هیدرولوژیکی SWAT استفاده شد. فرآیند واسنجی برای بازه زمانی 1385 تا 1391 و فرآیند اعتبارسنجی در بازه زمانی 1392 تا 1395 انجام شد. برای ارزیابی نتایج شبیه سازی از شاخص های R2 (ضریب تبیین)، bR2 (ضریب همبستگی وزنی)، NS (نش- ساتکلیف) استفاده گردید. در مرحله واسنجی ضرایب  R2،bR2 و NS به ترتیب برابر 74/0، 71/0و 68/0 و در مرحله اعتبارسنجی برابر 69/0، 62/0 و 59/0 حاصل گردید. بعد از انجام آنالیز حساسیت، 14 پارامتر موثر بر بیلان آبی حوزه مشخص گردید که شماره منحنی (CN2) بعنوان مهم ترین پارامتر شناخته شد. در ادامه با استفاده از نتایج حاصل از آنالیز مکانی داده ها در این تحقیق مدل نمایی (Exponantial) با توجه به مقدار RMSe کمتر و همبستگی بیشتر بعنوان مناسب ترین مدل جهت پهنه بندی انتخاب گردید.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، مدل SWAT، زمین آمار، مدل نمایی، حوزه آبخیز دربند
    Ehsan Zahedi, Ali Talebi*, Kamran Davari, Vahid Mousavi

    Evapotranspiration (ET) is one of the most important components of the hydrological cycle and an important factor in determining water demand, its spatial distribution and accurate estimation for many studies such as water balance, crop production simulation, program Irrigation planning and water resources management are very important. Also, using of geostatistical methods is one of the ways to estimate evapotranspiration in places without stations. In this study, SWAT hydrological model was used to simulate evapotranspiration of Samalghan watershed . To evaluate the simulation results, indices R2 , bR2 , NS was used. In the calibration stage, the coefficients of R2, bR2 and NS were equal to 0.74, 0.71 and 0.68, respectively, and in the validation stage, they was equal to 0.69, 0.62 and 0.59. .Then, using the results of spatial analysis of data in this study, the exponantial model was selected as the most appropriate model for zoning due to the lower RMSe value and higher correlation.

    Keywords: evapotranspiration, SWAT model, geostatistics, exponential model, Darband watershed
  • تقی طاوسی، فائزه شجاع*، نسرین حسین ابادی
    مقدمه و هدف

    مسیله خشکی و بحران آب در فلات مرکزی ایران طی سال های اخیر بدلیل خشکسالی های متوالی و افزایش مصرف آب در بخش های شرب، کشاورزی و صنعت جدی شده است و از آنجاییکه در این آبخیز تنها منبع آب، بارش باران می باشد کاهش میزان بارش با این شدت، می تواند عامل وقوع یک خشکسالی وسیع و در نهایت مهاجرت های گسترده از این نواحی گردد. به همین دلیل هدف پژوهش حاضر این است که تغییرات شاخص خشکی در پهنه وسیع آبخیز ایران مرکزی را در اقلیم در حال گذار آینده مورد واکاوی قرار دهد.

    مواد و روش ها

    برای رسیدن به هدف پژوهش نخست، پارامترهای اقلیمی کمینه و بیشینه دمای هوا، ساعات آفتابی و بارش 40 ایستگاه همدید در آبخیز مرکزی ایران برای بازه زمانی 20 ساله (2010-1991) از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. سپس مقدار تبخیر-تعرق پتانسیل، شاخص خشکی و شاخص بارندگی انگوت به تفکیک هر ایستگاه در شرایط فعلی محاسبه گردید. به منظور پیش نگری تغییرات شاخص خشکی در چشم انداز آینده نیز برونداد سه مدل MIROC5، HadGEM2-ES و GFDL-CM3 برای دوره تاریخی (2010-1991) و آینده میانی (2060-2041) تحت سناریوی واداشت تابشی RCP4.5، بر پایه مولد تصادفی LARS-WG6 ریزمقیاس نمایی گردید و پس از ارزیابی دقت مدل ها در مقابل داده های مشاهداتی مقادیر شاخص های مورد نظر در شرایط آینده محاسبه و نقشه های پهنه بندی منطقه مطالعاتی ترسیم شد.

    یافته ها

    پیش نگری تغییرات درصد تبخیر و تعرق تحت سناریوی RCP4.5 در دوره (2060-2041) نشان داد که بیشترین تغییر مربوط به ماه های ژانویه، مارس، دسامبر و نوامبر بوده که در این میان، شهرکرد با 36/8 درصد تغییر در ژانویه نسبت به دوره پایه بیشترین درصد تغییرات افزایشی را به خود اختصاص داده است. از لحاظ رژیم بارشی آبخیز فلات مرکزی مبتنی بر شاخص بارندگی انگوت در شرایط فعلی رژیم بارش از نوع زمستانه داشته که در مدل HadGEM2-ES با دوره پایه همخوانی دارد اما براساس مدل های MIROC5 و GFDL-CM3 نوع بارش زمستانه حال حاضر در تعداد زیادی از ایستگاه ها، به رژیم بارشی همه فصول در آینده تغییر شکل پیدا خواهد کرد. پهنه بندی اقلیمی حوضه مورد مطالعه براساس شاخص خشکی یونپ نیز نشان داد که در شرایط کنونی بیش از نیمی از ایستگاه ها دارای اقلیم خشک هستند و تنها کوهرنگ با شاخص خشکی 0/78 دارای اقلیم مرطوب و شمیرانات و الیگودرز به ترتیب با ضریب خشکی 0/21 و 0/20 شرایط نیمه خشک دارند. واکاوی شرایط اقلیمی آینده مطابق مدل GFDL-CM3، گویای این مهم است که نوع اقلیم مرطوب در حوضه مرکزی به تدریج مضمحل خواهد شد در صورتی که اقلیم فراخشک در سطح این حوضه گسترش بیشتری پیدا خواهد کرد. برونداد حاصل از مدل MIROC5 نیز نشان دهنده پیشروی ناحیه آب و هوایی فراخشک در قسمت های مختلف آبخیز ایران مرکزی است.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد مقادیر به دست آمده از شاخص خشکی برمبنای مدل های GCM منتخب در حوضه مورد مطالعه نسبت به دوره مشاهداتی کاهش پیدا کرده و بنابراین تعداد زیادی از ایستگاه ها با شرایط خشک فعلی، در اقلیم آتی وضعیت فراخشک را تجربه خواهند کرد. این مسیله با توجه به روند افزایشی تبخیر-تعرق پتانسیل در سطح حوضه ایران مرکزی طی همه ماه های سال به خصوص در ایستگاه های مرطوب واقع در غرب، نشان از حاکمیت پدیده خشکی بر این منطقه در شرایط آینده دارد.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، تغییر اقلیم، ریزمقیاس نمایی آماری، شاخص خشکی، GCMs ​​​​​​​
    Taghi Tavosi, Faeze Shoja*, Nasrin Hossein Abady
    Introduction and Objective

    The problem of drought and water crisis in the in the central Iran watershed has become serious in recent years due to consecutive droughts and increased water consumption in drinking, agriculture and industry sectors. Since rain is the only source of water supply in this catchment area, a decrease in the amount of rainfall with this intensity can cause a widespread drought and eventually large migrations from these areas. Therefore, the aim of this research is to analyze the changes in the aridity index in the vast area of the central Iran watershed in future.

    Material and Methods

    In order to achieve the study's objective, the minimum and maximum air temperature, sunshine hours, and precipitation of 40 synoptic stations in the Central Iran watershed for a period of 20 years (1991-2010) were received from the Meteorological Organization.Then the values of potential evapotranspiration, aridity index, and Angot precipitation index were calculated for each station in the current conditions. In order to project changes in the aridity index in the future, the output of three MIROC5, HadGEM2-ES, and GFDL-CM3 models for the historical period (1991–2010) and the medium future (2041–2060) under the RCP4.5 scenario and based on the LARS- WG6 scaled down. After evaluating the accuracy of the models against the observational data, the index values were calculated in future conditions, and zoning maps were drawn for the study area.

    Results

    Projection of changes in evapotranspiration values under the RCP4.5 scenario (2041–2060) showed that the most changes were in January, March, December, and November. Shahrekord showed the highest percentage of incremental changes, with 36.8% change in January compared to the base period. In terms of rainfall regime, the Central Iran watershed has a winter rainfall regime based on the Angot precipitation index in the current conditions. The HadGEM2-ES model is consistent with the base period, but based on the MIROC5 and GFDL-CM3 models, the winter precipitation in many stations will change to the all-season precipitation regime in the future. Climatic zoning of the UNEP aridity index in the studied area indicated that in current conditions, more than half of the stations have a dry climate. Only Kohrang has a humid climate with an aridity index value of 0.78. Shemiranat and Oligoders have semi-dry conditions with values ​​of 0.21 and 0.20, respectively. The evaluation of the future climate conditions according to the GFDL-CM3 model shows that the humid climate in central Iran will gradually disappear, while the semi-arid climate will expand in this region. The output of the MIROC5 model also shows the expansion of the ultra-arid climate zone in different parts of the catchment area of Central Iran.

    Conclusion

    The results showed that the aridity index values based on selected GCM models have decreased in the studied area compared to the observation period. Therefore, a large number of stations that have dry conditions in the base period will experience ultra-dry conditions in the future climate.The evapotranspiration potential in the Central Iran watershed is increasing during all months of the year, especially in wet stations in the west. This issue shows the dominance of the aridity index over this region in future conditions.

    Keywords: Aridity Index, Climate change, Evapotranspiration potential, Gcms, Statistical downscaling
  • سیاوش انصاری، سامان جوادی*، سید مهدی هاشمی شاهدانی، بهزاد آزادگان
    برای انجام برنامه ریزی مناسب جهت انجام عملیات زراعی و آگاهی از زمان مناسب کاشت گندم دیم، برآورد طول دوره رشد (LGP) و آغاز و پایان آن، اهمیت ویژه ای دارد. در این پژوهش طول دوره رشد گندم دیم به منظور طول آماری 30 ساله (1371 تا 1400) برای 38 ایستگاه سینوپتک کشور با بهره گیری از پارامترهای دما و بارش برآورد شده است. روش مورد استفاده برای برآورد طول رشد، روش پیشنهادی دستورالعمل ناحیه بندی اکولوژیکی سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (FAO) است. در این روش با پیدا کردن نقاط تقاطع گراف های بارش و 50 درصد تبخیر و تعرق پتانسیل، آغاز و پایان رشد، طول دوره رشد استخراج شده و سپس، با نتایج ارایه شده برای طول دوره رشد در نشریه طبقه بندی اکولوژیکی سازمان فایو (GAEZ) و پژوهش های قبلی تخمین فصل رشد با روش درجه روز رشد، مورد مقایسه قرار گرفته است. برپایه نتایج به دست آمده، ایستگاه آستارا با داشتن 301 روز طول دوره رشد و ایستگاه های اصفهان، سراوان، طبس، سمنان، زاهدان و کرمان با داشتن صفر روز طول دوره رشد، به ترتیب بیشترین و کمترین طول دوره رشد را به خود اختصاص داده اند. همچنین نتایج نشان داد استفاده از روش FAO برای برآورد طول دوره رشد در مناطق خشک، تخمین های واقع بینانه تری را نسبت به روش درجه روز رشد به دست می آورد.
    کلید واژگان: بارش، تبخیر و تعرق پتانسیل، فائو، گندم
    Siavash Ansari, Saman Javadi *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany, Behzad Azadegan
    In order to carry out the appropriate program for agricultural operations and to know the appropriate planting time of dry wheat crops, the length of the growth period and its beginning and end are special. The studies carried out during the growing period of dry wheat in the country are based on the growth degree day method, which does not exist for dry or semi-arid regions. In this study, the length of the dry season wheat growth period for a statistical length of 30 years (1371 to 1400) for 38 sinopic stations of the country by taking meteorological temperatures and precipitation, with the help of the proposed method of the ecological zoning guidelines of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) and By finding the intersection points of the graphs of precipitation and 50% potential evaporation and transpiration, the beginning and the end, the length of the growth period has been estimated, which corresponds to the results presented for the length of the growth period in the ecological classification publication of the FAO organization. Results of the obtained results, Astara station with 301 days of growth period and Isfahan, Saravan, Tabas, Semnan, Zahedan and Kerman stations with 0 days of growth period are respectively the most and the least. to give have given. Also, the results showed that the use of the FAO method to estimate the length of the growth period in arid regions obtains more realistic estimates than the growth degree day method.
    Keywords: temperature, Precipitation, Evapotranspiration potential, FAO, Wheat
  • مجید عباسی زاده*، محمدرسول شکرالله زاده

    امروزه اهمیت آب در حفظ حیات بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک بر کسی پوشیده نیست . در امر مدیریت فضای سبز شهری، شناخت گونه ی گیاهی و میکرو افلیمی که گونه در آن قرار دارد جهت تعیین میزان تعرق گیاه و براورد آب مصرفی مهم است. تکنیک های مختلفی جهت تعیین تبخیر و تعرق وجود دارد که شامل استفاده از فرمولهای تجربی، لایسیمتر ها، سنجش از دور و روش های ماهوارهای، فن آوری های خرد اقلیمی و روش های استفاده از ضریب تعریق گیاهی است. این تحقیق در فروردین ماه 1394 آغاز و تا اواسط شهریور ماه سال 1394 انجام و پایان پذیرفت. مطالعات بر روی سه گونه ی برگ بو، رزماری، و خرزهره واقع در پارکها و بلوارهای هر 9 منطقه شهرداری شیراز انجام شد. با استفاده از داده های ایستگاه سینوپتیک شیراز و روش استاندارد پنمن- مانتیس- فایو، میزان تبخیر و تعرق گیاه مرجع محاسبه شد و سپس ضریب منظربراساس روش کالیفرنیا برای محاسبه میزان تبخیر و تعرق گیاه مورد نظر تعیین شد. این ضریب عامل کلیدی در تخمین نیاز آبی فضای سبز است. بیشترین میزان تبخیر و تعرق مرجع به ترتیب مربوط به ماه های مرداد و تیر بوده و کمترین آن مربوط به ماه های بهمن و دی می باشد. بیشترین بیشترین نیاز آبی بین خرداد تا مهرماه وجود دارد. جهت مرتفع شدن بخش اعظمی از کمبود منابع آبی ذکرشده روش هایی نظیر استفاده مجدد از آبهای برگشتی، استفاده از منابع آب نامتعارف (فاضلاب، گنداب،) و آبهای سطحی به عنوان راهکار پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، ضریب فضای سبز، میکرو اقلیم، ضریب گونه گیاهی
    Majid Abasizadeh *, MohammadRasol Shokrollahzadeh

    Today, the importance of water in maintaining life, especially in arid and semi-arid areas, is not hidden from anyone,.. There are various techniques to determine evaporation and transpiration, which include the use of empirical formulas, lysimeters, remote sensing and satellite methods. It is micro-climatic technologies and methods of using plant transpiration coefficient. This research started in April 2014 and was completed by the middle of September 2014. Studies were conducted on three species of bay leaf (Laurus nobilis L.), rosemary (Rosmarinus officinalis L.) and oleander (Nerium oleander L.) located in the parks and boulevards of all 9 districts of Shiraz municipality. To calculate the rate of evaporation and transpiration of the target plant, first the rate of evaporation and transpiration of the reference plant was calculated using the data of the Shiraz synoptic station and the standard Penman-Mantis-FAO method, and then the coefficient (KL) was calculated based on the California method. This coefficient is the key factor in estimating the water requirement of green space. The highest rate of reference evaporation and transpiration is related to the months of August and July, respectively, and the lowest is related to the months of Bahman and January. . The highest water requirement is between June and October. In order to solve a large part of the lack of water resources mentioned, methods such as recycling and reuse of returned water, using non-conventional water sources (sewage, sewage, gray water, etc.) and surface water and runoff are suggested as solutions.

    Keywords: water requirement, Potential evapotranspiration, Microclimate, . plant species factor
  • سعید معینی فر، محمدامین اسدی*، حسین ملکی نژاد، علی طالبی

    پایش خشکسالی با استفاده از شاخص های مناسب، اهمیت زیادی در مدیریت منابع آب بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک دارد. انتخاب این شاخص و محاسبه صحیح آن از اهمیت قابل توجهی در مطالعه خشکسالی برخوردار است. هدف این مطالعه، تعیین توزیع آماری مناسب برای محاسبه شاخص خشکسالی RDI در مناطق خشک و نیمه خشک ایران مرکزی می باشد. بدین منظور، 16 ایستگاه سینوپتیک در محدوده ایران مرکزی انتخاب شدند. برای محاسبه شاخص RDI از داده های بارش و همچنین تبخیر-تعرق پتانسیل با روش فایو-پنمن-مانتیث استفاده شد. برای انتخاب مناسب ترین توزیع آماری، 17 توزیع آماری مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص RDI برای هر ایستگاه به صورت سالانه و بر اساس برازش به هر یک از 17 توزیع مورد مطالعه به صورت جداگانه محاسبه شد. سپس بر اساس معیارهای AIC و BIC، بهترین توزیع آماری برای محاسبه شاخص RDI برای هر ایستگاه انتخاب شد. اگرچه در منابع توصیه شده که محاسبه شاخص RDI از طریق برازش داده ها به یکی از توزیع های گاما و یا لوگ نرمال انجام شود، اما نتایج این پژوهش نشان داد که در بیشتر ایستگاه های مورد مطالعه، توابع توزیع لوگ نرمال و گاما نمی توانند به عنوان مناسب ترین تابع توزیع انتخاب شوند. بر اساس نتایج، توزیع گاما جزو شش توزیع برتر در تمام ایستگاه های مورد مطالعه بود. همچنین نتایج نشان داد مقادیر RDI محاسبه شده بر اساس توزیع های مختلف در سال های خشک و مرطوب، تفاوت نسبتا قابل توجهی دارند که اهمیت انتخاب توزیع آماری مناسب در محاسبه شاخص RDI را نشان می دهد. برازش توزیع های مورد مطالعه به داده های بارش در ایستگاه های مختلف نشان داد توزیع Nakagami عملکرد بهتری جهت برازش به داده های بارش دارد. در مورد تبخیر و تعرق پتانسیل، در ایستگاه های مختلف توزیع های متفاوتی بهترین برازش را ارایه کردند.

    کلید واژگان: خشکسالی، بارش، تبخیر و تعرق پتانسیل، گاما، لوگ نرمال
    Saied Moieni Far, MohammadAmin Asadi *, Hosein Maleki Nezhad, Ali Talebi

    Drought monitoring using appropriate drought indices is of importance in water resources management, especially in arid and semi-arid regions. Therefore, choosing the suitable drought index and calculating the desired drought index appropriately is of considerable importance in the study of drought. This study is aimed to determine the appropriate statistical distribution to calculate RDI drought index in arid and semi-arid regions of Central Iran. For this purpose, 16 synoptic stations in Central Iran were selected. To calculate RDI, precipitation and potential evapotranspiration values are required. The FAO-Penman-Monteith method was used to calculate potential evapotranspiration. To select the most appropriate statistical distribution, 17 statistical distributions were used. RDI for each synoptic station was calculated annually by fitting to each of the 17 distributions, separately. Then, based on the AIC and BIC criteria, the best statistical distribution was selected to calculate RDI for each station. While based on the literature, it is recommended to calculate RDI by fitting the data to one of the Gamma or log Normal distributions, the results showed that in most of the studied stations, the log Normal and Gamma distributions are not the most appropriate distribution. However, according to the results, Gamma distribution was one of the top 6 distributions in all the studied stations. The results also showed that the difference of RDI values ​​calculated based on different distributions in dry and wet years are relatively significant, which shows the importance of choosing the appropriate statistical distribution. The fit of the studied distributions to the precipitation data at different stations showed that the Nakagami distribution presents the best performance. In case of potential evapotranspiration, different distributions provided the best fit at different stations.

    Keywords: Drought, Precipitation, Potential evapotranspiration, Gamma, Log normal
  • زهره ارجمندی هرات*، محمدامین اسدی زارچ

    در مدیریت منابع آب، پیش بینی خشکسالی در مناطق خشک اهمیت زیادی دارد. چون به برنامه ریزان فرصت می دهد تا برای کاهش تاثیر منفی خشکسالی، سازگاری با آن را برنامه ریزی کنند.  با توجه به تغییرپذیری زیاد زمانی و مکانی بارش در این مناطق، فراوانی وقوع خشکسالی بیشتر  و مدل سازی و پیش بینی خشکسالی در این مناطق سخت تر است. در پژوهش حاضر با توجه به ماهیت غیرخطی و چرخه ای سری های زمانی خشکسالی، از شبکه های عصبی خود رگرسیون غیرخطی (NARs) برای پیش بینی کوتاه مدت و بلندمدت خشکسالی ایستگاه همدیدی یزد در دوره 2006 تا 2018 استفاده شد. همچنین شاخص RDI که علاوه بر بارش، تبخیر و تعرق پتانسیل را نیز در پایش خشکسالی در نظر می گیرد، در سه مقیاس یک، سه و شش ماهه محاسبه گردید. تبخیر و تعرق پتانسیل با استفاده از روش فایو-پنمن-مانتیث محاسبه شد. نتایج پیش بینی کوتاه مدت (یک ماهه) خشکسالی نشان داد مدل کارآیی زیادی در پیش بینی مقدارهای RDI سه و شش ماهه دارد. نتایج پیش بینی بلند مدت خشکسالی که بدون دسترسی مدل به داده های واقعی خشکسالی در دوره 2006 تا 2018 انجام شد، نشان داد مقدار RDI در ماه های خشک در مقیاس سه ماهه تطابق بهتری با مقدار واقعی نسبت به دیگر مقیاس های زمانی دارد. برای ارتقا کارآیی مدل در پیش بینی بلند مدت خشکسالی، مقدارهای بارش و تبخیر و تعرق پتانسیل به صورت بلندمدت و بدون دسترسی مدل به داده های واقعی دوره 2006 تا 2018، پیش بینی شد. سپس مقادیر RDI بر اساس داده های پیش بینی شده بارش و تبخیر و تعرق پتانسیل ، محاسبه گردید. نتایج نشان داد دقت پبش بینی در مقیاس یک و سه ماهه افزایش می یابد. همچنین در مقیاس شش ماهه داده های RDI در ماه های خشک با دقت بیشتری پیش بینی شد.

    کلید واژگان: بارش، تبخیر و تعرق پتانسیل، فائو-پنمن-مانتیث، یزد، شاخص RDI
    Zohreh Arjmandi Harat *, MohammadAmin Asadi Zarch

    Drought forecasting is of particular importance in water resources management. Drought forecasting allows planners to schedule for reducing the negative impacts of drought as well as to adapt to it. Drought prediction is more important in arid regions. Because these areas are inherently water scares and the consequences of drought in these areas are more severe. Due to the high variabilities of the temporal and spatial distribution of precipitation in these areas, the frequency of drought is higher and results in more difficulty to model and predict drought. In this study, since drought time series is nonlinear and cyclic, nonlinear autoregressive neural networks (NARs) were used to predict short-term and long-term drought in Yazd synoptic station from 2006 to 2018. Reconnaissance Drought Index (RDI) which in addition to precipitation, considers potential evapotranspiration to monitor droughts, for one, three, and six months timescales was calculated. Potential evapotranspiration was calculated using the FAO-Penman-Monteith method. The results of short-term (one month) drought prediction presented that the model provides high performance in predicting three and six months RDI values. The results of long-term (13-years) drought forecasting (without access to real drought data from 2006 to 2018) indicated that RDI values in dry months show best fit to real values ​​ in ​​ three months’ timescale. To improve the efficiency of the model in the long-term drought forecasting, long-term precipitation and potential evapotranspiration (without model access to real data from 2006 to 2018) were predicted. RDI values ​​were then calculated based on the predicted precipitation and potential evapotranspiration data. The results showed that the prediction accuracy increased in one and three months scales. Also, on six months’ timescale, RDI data were more accurately predicted in dry months.

    Keywords: Precipitation, Potential evapotranspiration, FAO-Penman-Monteith, Yazd, RDI
  • زهرا شیرمحمدی، علی اکبرخانی*، سید فرهاد صابرعلی، منصوره کوهی

    یکی از اساسی ترین فرایندهای متاثر از شرایط آب و هوایی و اقلیم در مقیاس های منطقه ای و جهانی که عامل اصلی کنترل کننده فعالیت های کشاورزی است، تبخیر و تعرق می باشد. ارزیابی دقیق تبخیر و تعرق در مدیریت آبیاری و منابع آب، مدل سازی اکوسیستم و ارزیابی های زیست محیطی و انرژی خورشیدی ضروری می باشد. به دلیل دشواری اندازه گیری تبخیر و تعرق واقعی به وسیله لایسیمتر و معادله بیلان آب در مزرعه، به طور معمول برای محاسبه آن از تبخیر و تعرق پتانسیل استفاده می شود. تاکنون روش های مختلفی برای محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل مورد استفاده قرارگرفته اند اما انتخاب روش مطلوب نظر به داده های در دسترس در مناطق مورد نظر دشوار می باشد. در این مطالعه به منظور تعیین بهترین روش محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل در استان خراسان رضوی سه روش محاسباتی بر مبنای درجه حرارت: روش های هارگریوز-سامانی، هامون و لیناکر و پنج روش محاسباتی بر مبنای تابش، روش های جنسن-هیز، ماکینک، مک گویینز-بورنه و آبتیو، پریستلی-تیلور با روش تبخیر و تعرق پنمن مانتیث فایو در مقیاس سالانه در طول دوره آماری متفاوت با کمترین دوره آماری 11 سال و بالاترین دوره آماری 67 سال در سیزده ایستگاه هواشناسی در شمال شرق ایران با استفاده از شاخص های ضریب همبستگی، بایاس نسبی، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده و خطای نسبی مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آنالیز آماری نشان داد که کارایی روش های مختلف تخمین تبخیر و تعرق در مناطق مختلف متفاوت است. در بین روش های مورد مطالعه روش لیناکر تبخیر و تعرق را بیش برآورد و بقیه روش ها تبخیر و تعرق را در این مناطق کم برآورد می نمایند. در شهرستان درگز و گلمکان روش هارگریوز سامانی عملکردی مشابه روش فایو پنمن مانتیث نشان داد درحالی که در تربت جام و خواف روش لیناکر کارایی بهتری داشت. همچنین در مشهد. گناباد، روش هامون، در نیشابور روش جنسن هیز و در تربت حیدریه روش آبتیو کارایی بهتری را نشان دادند؛ اما در شهرستان های فریمان، کاشمر، سرخس، سبزوار و قوچان کلیه روش ها در مقایسه با روش فایو پنمن مانتیث عملکرد ضعیفی داشته به همین دلیل در این مناطق روش قابل قبول برای محاسبه تبخیر و تعرق روش فایو پنمن مانتیث در مقیاس سالانه می باشد.

    کلید واژگان: تابش، تبخیر و تعرق پتانسیل، درجه حرارت، شمال شرق ایران، فائو پنمن مانتیث
    Zahra Shirmohammadi-Aliakbarkhani*, Seyed Farhad Saberali, Mansoureh Kouhi

    One of the most fundamental processes, which influence climate and weather, both global and local scales that a fact which gives it the status of agriculture, is Evapotranspiration (ET). In irrigation and water resources management, ecosystem modelers, environmental assessment and solar energy system, accurate assessment of evapotranspiration is essential. Potential evapotranspiration (ET) has commonly applied to calculate the actual evapotranspiration, which was difficult to estimate by lysimeter measurement and water balance approach under field conditions. Until now, many methods have reported to estimating ET, however, due to the availability of the observed data, it is difficult to choose the optimal method. In this study, to determination of the best potential evapotranspiration method for the Khorasan Razavi Province, three temperature-based methods, Hargreaves–Samani (HS), Hamon (HAM) and Linacre (LIN) and five radiation-based methods, Jensen-Haise (JH), Makkink (MAK), McGuinness and Bordne (MB), Abtew (ABT), and Priestley–Taylor (PT), were compared with PM at yearly scale, using long-term (11-67 years) data from 13 meteorology stations. Indicators, viz. The correlation coefficient (CC), Relative bias (BIAS), normalized root mean squared error (NRMSE) and Relative error(Re) were used to evaluate the performance of ET estimations by the above-mentioned eight methods. The results showed that the performance of the methods in ET estimation varied among regions; ETLIN overestimated ET, while others underestimated. In Dargaz and Golmakan, ETHS yielded similar estimations to that of ETPM, while, in Torbate-jam and Khaf, ETLIN showed better performances. Also in Mashhad and Gonabad, ETHAM, in Neyshabour, ETJH and in Torbat-e Heydarieh, ETABT showed better performances. But in Fariman, Kashmar, Sabzevar, Sarakhs and Quchan, all methods showed poor performance. It indicated that ETPM is acceptable for ET simulation for the yearly timescale in these areas.    ​

    Keywords: FAO-Penman-Monteith, Northestern Iran, Potential Evapotranspiration, Radiation, Temperature
  • سید محمدرضا میرحسینی، هدی قاسمیه*، خدایار عبداللهی

    تبخیر و تعرق، انتقال انرژی بین سطح زمین و جو است و سازنده ‏ترین مکانیسم ارتباطی بین هیدروسفر، لیتوسفر و بیوسفر محسوب می‏شود. پژوهش حاضر، روی پیش ‏بینی تبخیر و تعرق پتانسیل در حوضه آبخیز گلپایگان به ‏عنوان پاسخ به تغییرات آب وهوایی تمرکز دارد. به این منظور، از شش الگوریتم هارگریوز- سامانی، تورنت- وایت، روماننکو، اودین، خاروفا و بلانی‏کریدل و نیز الگوریتم پنمن- مانتیث- فایو به عنوان الگوریتم های معیار برای برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل استفاده شد. نتایج نشان داد الگوریتم هارگریوز- سامانی در مقایسه با سایر الگوریتم‏ها، عملکرد نزدیک‏تری به الگوریتم معیار پنمن- مانتیث- فایو داشته است. بنابراین، این الگوریتم برای ارزیابی تاثیر احتمالی تغییرات آب وهوایی در دوره ‏های آینده بر میزان تبخیر و تعرق پتانسیل استفاده شد. سپس، میزان تبخیر و تعرق پتانسیل با استفاده از مدل‏های گردش عمومی جو GCM برای دوره‏ های آینده نزدیک، میانی و دور 2021-2040، 2041-2060 و 2061-2080 تحت تاثیر سناریوهای RCP2.6,4.5,8.5 توسط مدل LARS-WG6 و با استفاده از مدل‏ اقلیمی HadGEM2-ES‏ برآورد شد. در نهایت، مقادیر تبخیر و تعرق پیش‏بینی شده در دوره‏ های آینده با نتایج تبخیر و تعرق در دوره پایه (1992-2017) مقایسه شد تا تاثیر تغییرات آب وهوایی بر تبخیر و تعرق پتانسیل بررسی شود. نتایج بیانگر افزایش تبخیر و تعرق پتانسیل تحت کلیه سناریوهای RCP در دوره‏های آینده بود. افزایش تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 در دوره آینده نزدیک به ‏ترتیب 31/6، 05/7 و 10/7 درصد؛ در دوره آینده میانی 69/9، 84/9 و 82/11 درصد و در دوره آینده دور، 17/8، 79/13 و 15/18 درصد به‏ دست آمد.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم، تبخیر و تعرق پتانسیل، حوضه آبخیز گلپایگان، هارگریوز
    Seyed Mohammadreza Mirhosiny Tabaei Zavareh, Hoda Ghasemieh *, Khodayar Abdollahi

    The evapotranspiration is the transfer of energy between the Earth's surface and the atmosphere and it is the most productive mechanism of communication between the hydrosphere, lithosphere and biosphere. This study focuses on predicting potential evapotranspiration in Golpayegan basin as a response to climate change. For this purpose, six algorithms including Hargreaves-Samani, Thornthwaite, Romanenko, Oudin, Kharrufa and Blaney-Criddle and also, Penman- Monteith- FAO as a standard algorithm, were used for estimating the potential evapotranspiration. The results showed that the Hargreaves-Samani algorithm performed closer to the Penman-Monteith-FAO standard algorithm compared to other algorithms. Therefore, this algorithm was used to evaluate the potential impact of climate change in future periods on the rate of potential evapotranspiration. After that, the amount of potential evapotranspiration using general circulation models (GCM) was estimated under RCP scenarios 2.6,4.5,8.5 for near, middle and far periods of 2021-2040, 2041-2060 and 2061-2080 by the LARS-WG6 model using the HadGEM2-ES climatic model. Finally, the predicted evapotranspiration values in future periods were compared with the evapotranspiration results in the baseline period of 1992-2017 to investigate the impact of climate change on potential evapotranspiration. The results showed an increase in potential evapotranspiration under all RCP scenarios in future periods. Increase under scenarios of RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 in the near future were obtained 6.31, 7.5 and 7.10 percent, In the middle future period, 9.69, 9.84 and 11.82 percent and in the distant future period, 8.17, 13.79 and 18.15 percent, respectively.

    Keywords: climate change, Potential evapotranspiration, Hargreaves- Samani, Golpayegan basin
  • یوسف رمضانی*، محمد ناظری تهرودی
    در مدل های چند متغیره سری زمانی با دخالت دادن عوامل موثر دیگر، می توان نتایج توصیف، مدل سازی و پیش بینی پارامترهای مختلف را بهبود بخشید. هم چنین از آنجا که مدل های غیرخطی واریانس شرطی، بخش باقی مانده مدل های خطی را به شکل مناسبی مدل می کنند، انتظار می رود با تلفیق مدل های خطی و غیرخطی، دقت مدل سازی و پیش بینی ها افزایش یابد. در این مطالعه از داده های مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل ایستگاه های شرق کشور (ایستگاه بیرجند، مشهد، زاهدان و زابل) در دوره آماری 2010-1973 در مقیاس ماهانه استفاده شده است. از آنجایی که مدل هدف چند متغیره می باشد، علاوه بر داده های تبخیر و تعرق پتانسیل، از داده های رطوبت نسبی، سرعت باد و ساعات آفتابی نیز جهت مدل سازی تبخیر و تعرق پتانسیل ماهانه استفاده شده است. مدل های مورد بررسی در این تحقیق، دو مدل MPAR و MPAR-EGARCH می باشد. نتایج بررسی و صحت سنجی داده های مدل شده نشان داد که هر دو مدل مورد بررسی از دقت بالایی برخوردار هستند. در این مطالعه در تمام موارد مدل چند متغیره تلفیقی با واریانس شرطی از دقت بیشتری نسبت به مدل چند متغیره پریودیک آرما برخوردار بودند. هم چنین نتایج نشان داد که مدل تلفیقی MPAR-EGARCH نقاط کمینه و بیشینه داده های مورد بررسی را به خوبی برازش داده است. متوسط میزان خطا در تخمین مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل توسط مدل MPAR در ایستگاه های بیرجند، مشهد، زابل و زاهدان به ترتیب برابر با 4/0، 43/0، 05/1 و 04/3  و در مدل های تلفیقی MPAR-EGARCH به ترتیب برابر با 16/0، 19/0، 55/0 و 59/0 می باشد.
    کلید واژگان: مدل های فصلی، تبخیر و تعرق پتانسیل، مدل واریانس شرطی خودهمبسته، مدل چند متغیره
    Yousef Ramezani *, Mohamad Nazeri Tahroudi
    In multivariate models, the modeling and predicting various parameters can improve by involving other factors. Also Since nonlinear models with conditional variance, the remaining portion of the linear models to adequately model, we expect that the combination of linear and nonlinear models, partly to increase the accuracy of modeling and predictions. In this study, were used the potential evapotranspiration values of stations in the provinces (Birjand, Mashhad, Zahedan and Zabol stations) during the statistical period of 1973-2010 at monthly scale. Since the goal model is multivariable, in addition to potential evapotranspiration data, relative humidity data, wind speed and sunshineare used to modeling the monthly evapotranspiration values. The models studied in this study are MPAR and MPAR-EGARCH models. The results of the verification and validation of the model data showed that both models are highly accurate. In this study, in all cases, the multivariate compilation model with conditional variance was more accurate than the multivariate periodic ARMA model. The results also showed that the MPAR-EGARCH compilation model fitted the minimum and maximum points of the studied data. The average error rate for estimating potential evapotranspiration values by MPAR model at stations of Birjand, Mashhad, Zabol and Zahedan was 0.4, 0.43, 1.05 and 3.04, respectively, and in the MPAR-EGARCH compilation models Respectively is equal to 0.16, 0.19, 0.55 and 0.59 respectively.
    Keywords: Conditional Variance Models, Multivariate Models, PotentialEvapotranspiration, Seasonal Models
  • محمد امین اسدی*
    تبخیر و تعرق پتانسیل از پارامترهای مهم سیکل هیدرولوژیک است که پیش بینی آن می تواند کمک شایانی به برنامه ریزی صحیح مدیریت منابع آب، تغییرات نیاز آبی گیاهان در آینده و نیز پیش بینی وقوع خشکسالی بنماید. در صورت نیاز به پیش بینی بلند مدت و یا میان مدت تبخیر و تعرق پتانسیل، از مدل های جهانی اقلیمی بر اساس سناریوهای انتشار مورد نظر و ریز مقیاس نمایی خروجی ها استفاده می شود. برای پیش بینی های کوتاه مدت استفاده از مدل های آماری توصیه شده است. تبخیر و تعرق پتانسیل یک پدیده غیر خطی است که تحت تاثیر پارامترهای دما، رطوبت، ساعات آفتابی و سرعت باد می باشد. در این مطالعه تبخیر و تعرق پتانسیل با استفاده از روش فائو-پنمن-مانتیث برای ایستگاه سینوپتیک یزد در دوره 1966 تا 2010 محاسبه شد. اخیرا مدل NARX به صورت نسبتا گسترده ای برای پیش بینی پارامترهای هیدرولوژیکی و اقلیمی به کار گرفته شده است. در این مطالعه توانایی این مدل در پیش بینی تبخیر و تعرق پتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفت. NARX یک مدل غیر خطی است که علاوه بر مقادیر پارامتر هدف، داده های تاثیرگذار بر روی پارامتر هدف نیز به عنوان ورودی به مدل وارد می شود. می توان تابع غیرخطی رگرسورهای مدل NARX را از توابع متفاوتی انتخاب نمود. در این مطالعه از شبکه عصبی پیشخور به دلیل دقت بالای آن در مدل سازی فرایندهای غیرخطی استفاده شد. برای آموزش شبکه از الگوریتم GDX استفاده شد. در مرحله بعد، تبخیر و تعرق پتانسیل به کمک مدل NAR که ورودی آن فقط مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل می باشد، پیش بینی شد و با خروجی های مدل NARX مقایسه شد. نتایج نشان داد استفاده از پارامترهای کمکی به نحو قابل توجهی دقت پیش بینی مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل را افزایش می دهد. برای مثال همبستگی بین داده های پیش بینی شده یک ماهه دوره 2010-2002 توسط NAR و NARX با داده های واقعی به ترتیب 72/0 و 92/0 است.
    کلید واژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، یزد، فائو-پنمن-مانتیث، NAR، NARX، _ GDX
    Mohammad Amin Asadi *
    Potential evapotranspiration (PET) is one of important hydrological cycle parameters which its prediction is useful for water resources planning in the future, changes in the crop water requirements, and drought forecasting. In the case of PET long term prediction, global climate models (GCMs) based on the emission scenarios and then downscaling the outputs are used. For short term forecasting, statistical models are suggested. PET is a nonlinear phenomenon which is affected by temperature, humidity, sunshine and wind speed. In this study, PET was calculated by FAO-Penman-Monteith model for Yazd synoptic satiation during 1965-2010. Recently, NARX has widely used to predict hydrological and climatic parameters. In this research, performance of NARX for PET forecasting was analyzed. NARX is a nonlinear model which in addition to the target parameter, takes exogenous variables that affect target variable into account. Different nonlinear functions can be selected. In this research, a feedforward neural network because of its high ability in nonlinear processes modeling was chosen. The network was trained by GDX algorithm. Then, PET was predicted using nonlinear autoregressive model (NAR) which its input is just PET. Next, the results of NARX and NAR were compared. The results showed adding exogenous variables increases the accuracy of PET prediction, remarkably. R2 correlation coefficient between one month observed and predicted PET by NAR and NARX for 2002 to 2010 was 0.72 and 0.92, respectively.
    Keywords: PET, Yazd, NAR, NARX, Fao-Penman-Monteith, GDX
  • فاطمه برادران، امیر سلطانی محمدی *، زهرا ایزدپناه
    در این مطالعه از مدل SIMETAW برای شبیه سازی پارامترهای اقلیمی و برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل در دوره پایه 2001-1961 و دو سناریوی اقلیمی انتشار گازهای گلخانه ای A2 و B2 از خروجی های مدل گردش عمومی جو HadCM3 برای دوره آتی 2080- 2040 در ایستگاه های سینوپتیک رشت (اقلیم بسیار مرطوب)،‏ شهرکرد (اقلیم نیمه خشک)،‏ اهواز (اقلیم خشک) و سنندج (اقلیم مدیترانه ای) استفاده شده است. نتایج به دست آمده بیانگر دقت بالای مدل در شبیه سازی دمای حداقل،‏ دمای حداکثر،‏ دمای نقطه شبنم،‏ سرعت باد،‏ تابش و تبخیر و تعرق پتانسیل در هر چهار اقلیم مورد مطالعه بود اما در مورد تخمین متغیر بارش مدل از دقت کمتری برخوردار بود. پدیده تغییر اقلیم موجب افزایش متغیرهای دمایی (حداکثر،‏ حداقل و نقطه شبنم) و سرعت باد و کاهش بارندگی در همه ایستگاه های مورد مطالعه در دوره آینده نسبت به دوره پایه شده است. مقایسه تبخیر و تعرق پتانسیل درازمدت ماهانه خروجی مدل SIMETAW در دوره آتی با دوره پایه نشان داد در همه ایستگاه ها در مجموع،‏ تبخیر و تعرق پتانسیل در آینده نسبت به دوره پایه 4 /10،‏ 5 /9،‏ 7 /10 و 3 /4 درصد تحت سناریو A2 و 3 /10،‏ 8 /8،‏ 4 /9 و 9 /2 درصد تحت سناریو B2 به ترتیب در ایستگاه های سنندج،‏ شهرکرد،‏ رشت و اهواز افزایش یافت.
    کلید واژگان: سنندج، مدل SIMETAW، رشت، تغییر اقلیم، اهواز، تبخیر و تعرق پتانسیل، شهرکرد
    F. Baradaran, A. Soltani Mohammadi *, Z. Izadpanah
    According to the water crisis and the need for careful planning, prediction of potential evapotranspiration can be helpful to plan water resources and adopt appropriate management methods. Furthermore, knowing the exact amount of evapotranspiration is essential for estimation of water use and irrigation system design. Different models have been provided by researchers for estimation of evapotranspiration, which vary considerably from each other in terms of the number of meteorological parameters they take into account. But due to the lack of the reliable long-term data in some stations, use of model with little data is needed and will be necessary to help planners. In this study the Simulation of Evapotranspiration of Applied Water model (SIMETAW) was evaluated for generation of daily weather data from the long-term monthly values of four synoptic stations (Rasht: Very wet, Shahrekord: Semi-arid, Ahvaz: Arid and Sanandaj: Moderate), also estimation of potential evapotranspiration in the base period (1961-2000) and future period (2040–2080). In the first stage, SIMETAW model was run using long-term average monthly weather data in the base period and daily weather output data were obtained for 41 years. Then by using this data, long-term daily values were calculated and compared with observed data. To compare the results, Coefficient of Determination (R2), Root Mean Square Error (RMSE) and Index of Agreement (d) was used.
    The results showed that the model simulations in all stations had acceptable accuracy and the highest accuracy of model in simulation of maximum temperature (R2=0.9954) and precipitation (R2=0.3716) related to Mediterranean climate, minimum temperature (R2=0.9947) and dew point temperature (R2=0.9942) related to very wet climate, wind speed (R2=0.8094) related to arid climate and solar radiation (R2=0.9902) related to semi-arid climate. The accuracy of the model for simulation of rainfall in four stations was low (R2=0.2457, R2=0.2435, R2=0.3553 and R2=0.3716 for arid, very wet, semi-arid and Mediterranean climate, respectively). The highest accuracy of SIMETAW model in simulation of evapotranspiration was belong to mediterranean climate (R2=0.9936), semi-arid climate (R2=0.9935), arid climate (R2=0.9903) and very wet climate (R2=0.9846), respectively. In the second stage, meteorological parameters were simulated in future period (2040-2080) under two emission scenarios (A2 and B2) by HadCM3 (Hadley Centre Coupled Model, version 3) outputs and using downscaling model of SDSM) Statistical Downscaling Model(. To verify the accuracy of SDSM model in downscaling outputs of HadCM3, long-term average of daily data in the base period 2001-1961 were compared with simulated data using the SDSM in the future period. The results showed the high accuracy in simulation of all parameters. Comparing data from downscaling in the future and observed data in the base period, showed that in four stations, in total, maximum temperature, minimum temperature, dew point temperature and wind speed will increase in the future period compared to the base period while rainfall will decrease. For example, in Ahvaz station, the average increase in the future maximum temperature, minimum temperature, wind speed and dew point temperature will be equal to 3.4, 8.0, 5.0 and 18.9 percent under the A2 scenario and 2.1, 5.7, 5.0 and 14.7 percent under the B2 scenario, respectively. Also, the average decrease in the future rainfall will be equal to 17.9 percent under the A2 scenario and 20.5 percent under the B2 scenario, respectively.
    In the third stage, from SDSM model outputs in the future period, long-term monthly values were prepared and used as SIMETAW model input. Then from this data, long-term monthly values were produced and then compared with SIMETAW model outputs in the base period. It was found that in four stations, in total, the potential evapotranspiration will be increased under the A2 and B2 compared to the base period. The average increase in the future potential evapotranspiration will be equal to 10.4, 9.5, 10.7 and 4.3 percent under the A2 scenario and 10.3, 8.8, 9.4 and 2.9 percent under the B2 scenario, respectively, in Mediterranean, dry, very wet and semi-arid climate. Given the high correlation between simulated and recorded values, it can be concluded that SIMETAW model can be applied effectively and efficiently with high accuracy for simulation of weather data, potential evapotranspiration and also filling gaps in four stations. Also, this model can be used as an appropriate tool for irrigation engineers and decision makers to predict irrigation needs, using monthly records when daily data is not available.
    Keywords: Potential evapotranspiration, Sanandaj, Rasht, Shahrekord, Simulation, Ahvaz, SIMETAW model
  • محمد امین اسدی زارچ *
    کمبود آب، تغییر اقلیم یا گرمایش جهانی و گسترش بیابان ها سه چالش بزرگ زیست محیطی پبش روی بشر است. همه این مشکلات دارای اثرات متقابل بر یکدیگرند. برای مثال، در بسیاری از مناطق، پدیده تغییر اقلیم موجب بروز خشکسالی های متناوب و در نتیجه کاهش منابع آبی شده که در صورت تداوم موجب بیابانی شدن مناطق می گردد. استان یزد با قرار گرفتن در مرکز ایران یکی از خشک ترین استان های کشور محسوب می شود. مناطق خشک به دلیل اکوسیستم شکننده خود در برابر اثرات پدیده تغییر اقلیم حساس ترند. در این مطالعه به منظور بررسی چگونگی اثرگذاری پدیده تغییر اقلیم بر وقوع خشکسالی ها در استان یزد، روند وقوع خشکسالی در ایستگاه یزد بین سال های 2009-1966 مورد بررسی قرار گرفت. خشکسالی با استفاده از شاخص RDI (Reconnaissance Drought Index) به عنوان پدیده ای که نتیجه کاهش رطوبت ورودی یا بارش و یا افزایش رطوبت خروجی یا تبخیر و تعرق پتانسیل و یا وقوع هر دو این حالات است، در نظر گرفته شد. سری های زمانی 3، 6، 9، 12، 18 و 24 ماهه برای این مطالعه به کار رفت. نتایج نشان داد که وقوع خشکسالی در یزد در دوره آماری مورد نظر روند افزایشی داشته که ناشی از روند کاهشی بارش و افزایش تبخیر و تعرق پتانسیل، بوده است. نتایج نشان داد علیرغم روند کلی افزایش وقوع خشکسالی در دوره 2009-1966، بازه زمانی 1995-1975 به صورت قابل توجهی ترسال بود که به دلیل کاهش زیاد تبخیر و تعرق پتانسیل در این دوره بوده است. بررسی متغیرهای موثر بر تبخیر و تعرق نشان داد، علی رغم روند افزایشی دما و ساعات آفتابی در دوره 1995-1975، کاهش سرعت باد و افزایش رطوبت نسبی در این بازه زمانی نسبت به مابقی دوره آماری موجب کاهش تبخیر و تعرق و در نتیجه مرطوب شدن نسبی یا کاهش خشکسالی در این دوره (1995-1975) شده است. بنابراین در مطالعه خشکسالی اقلیمی، علاوه بر دما و بارش، سایر متغیرها نیز موثر است و حتی گاهی ممکن است بر اثرات دما و بارش غلبه کند.
    کلید واژگان: گرمایش جهانی، بیابان زایی، بارش، تبخیر و تعرق پتانسیل، فائو، پنمن، مانتیث
    Mohammad Amin Asadi Zarch *
    Water scarcity, climate change / global warming, and desertification are three big challenges which human is facing them. These problems have mutual impacts on each other as well. For example, in some regions, climate change causes frequent drought occurring which results in water shortage and consequently, if drought continues, results in desertification. Arid regions because of their sensitive ecosystem are more susceptible to climate change effects and Yazd province, located in central Iran, is one of the driest parts of the country. In this research, to understand how climate change affects droughts in the region, drought trend in Yazd synoptic station during 1966-2009 is surveyedusing nonparametric Mann-Kendall test. Drought, estimated by Reconnaissance Drought Index (RDI), is considered as a result of a decrease in input humidity (rainfall), an increase in output moisture (Potential Evapotranspiration (PET)), or occurring both of them (deficiency in rainfall and higher PET). The 3, 6, 9, 12, 18, and 24 month time series are applied and the results showed a rising trend of drought occurring which caused by precipitation decreasing and PET (calculated by FAO-Penman-Monteith) increasing. In spite of the general drought rising trend, the 1975-1995 period was remarkably humid rather than the rest of the period (i.e.1966-2009) which resulted by PET decrease. Analysis of the major parameters affecting PET revealed that in spite of temperature and sunshine hours increasing in period 1975-1995, wind speed and relative humidity showed a clear decrease and increase, respectively. This caused PET decreasing and consequently humidity increasing. In drought analysis under climate change, therefore, in addition to temperature and rainfall, some other parameters also may be effective and even overcome temperature and rainfall effects.
    Keywords: Global warming, Desertification, Rainfall, PET, FAO-Penman-Monteith, RDI
  • بهمن فرهادی بانسوله *، آذر اسدی، مریم حافظ پرست
    سابقه و هدف
    با توجه به وابستگی زیاد بخش کشاورزی به پارامترهای هواشناسی این بخش یکی از حساسترین بخش ها در شرایط تغییر اقلیم می باشد. در اثر افزایش دما قدرت تبخیر کنندگی اتمسفر افزایش و طول دوره رشد گیاهان کاهش می یابد. عملکرد و نیاز آبی محصولات کشاورزی نیز در شرایط تغییر اقلیم تغییر خواهد کرد. با استفاده همزمان از مدل های پیش بینی تغییر اقلیم و مدلهای شبیه سازی رشد گیاهان می توان برآوردی از تغییرات این پارامترها تحت سناریوهای تغییر اقلیمی به دست آورد. در این مطالعه تاثیر تغییر اقلیم بر تبخیر و تعرق پتانسیل یک محصول پاییزه (جو) و یک محصول بهاره (ذرت) در سه ایستگاه هواشناسی واقع در اقلیم های مختلف استان کرمانشاه برای دوره آینده (2064- 2046) بررسی شده است.
    مواد و روش ها
    این مطالعه در سه مرحله انجام گرفت. در مرحله اول پارامترهای هواشناسی در دوره آینده بر اساس سناریوهای A1B ،A2 و B1 مدل تغییر اقلیم HADCM3 برآورد و با استفاده از بسته نرم افزاری LARS-WG در ایستگاه-های مورد مطالعه ریزمقیاس سازی شدند. در مرحله دوم تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع در دوره های آتی و کنونی با استفاده از فرمول فائوپنمن مانتیث محاسبه و با هم مقایسه گردید. در مرحله سوم با استفاده از نرم افزار AquaCrop رشد گیاهان مورد نظر بر اساس فایل های گیاهی کالیبره شده در منطقه و داده های هواشناسی دوره های آتی و کنونی شبیه سازی گردید. با توجه به خروجی های این مدل تغییرات تبخیر و تعرق فصلی، حداکثر تبخیر و تعرق روزانه و طول دوره رشد گیاهان در شرایط کنونی و تغییر اقلیم با هم مقایسه گردید.
    یافته ها
    نتایج مرحله اول بیانگر افزایش دمای حداقل و حداکثر و نوسانات بارندگی و ساعت آفتابی در هر سه ایستگاه نسبت به دوره پایه (2010-1992) می باشد. ضمنا در دوره آتی تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع در هر سه ایستگاه افزایش خواهد داشت. بر اساس نتایج این مطالعه تبخیر و تعرق فصلی ذرت در دوره آتی در سنقر بین 25 تا 27 درصد، در کرمانشاه بین 16تا 18درصد و در سرپل ذهاب بین 5 تا 7 درصد افزایش می یابد. حداکثر تبخیر و تعرق فصلی برآورد شده برای ذرت در دوره آتی نسبت به دوره پایه در سنقر بین 37 تا 38 درصد، در کرمانشاه بین 19تا 20 درصد و در سرپل ذهاب بین 19 تا 21 درصد افزایش خواهد داشت. در اثر تغییر اقلیم طول دوره رشد ذرت در ایستگاه های سنقر، کرمانشاه و سرپل ذهاب به ترتیب 20، 14 و 10 روز کاهش می یابد. روند تغییرات پارامترهای مورد مطالعه برای جو نیز همانند ذرت خواهد بود اما شدت تغییرات برآورد شده کمتر از ذرت پیش بینی می شود.
    نتیجه گیری
    نتایج بیانگر افزایش مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل فصلی و حداکثر تبخیر و تعرق روزانه و کاهش طول دوره رشد گیاهان در هر سه ایستگاه تحت سناریوهای تغییر اقلیم می باشد. اثر تغییر اقلیم روی پارامترهای مورد مطالعه برای هر دو گیاه در ایستگاه سنقر (منطقه سردسیر) بیشتر از کرمانشاه (منطقه معتدل) و خیلی بیشتر از سرپل ذهاب ( منطقه گرمسیر) خواهد بود. ضمنا درصد تغییرات تبخیر و تعرق گیاه بهاره (ذرت) در شرایط تغییر اقلیم بیشتر از گیاه پاییزه (جو) خواهد بود.
    کلید واژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، ریزمقیاس سازی، مدل سازی گیاهی، کرمانشاه، نیاز آبی
    B. Farhadi Bansouleh*, A. Asadi, M. Hafezparast
    Background And Objectives
    Agriculture is one of the most sensitive sectors in terms of climate change, due to its high dependence on meteorological parameters. By increasing air temperature evaporative power of the atmosphere will be increased and crop growth period will be decreased. Under climate change situation crop yield and crop water requirement will be changed. Changes in these parameters under climate change scenarios can be estimated using simultaneous application of climate change and crop growth simulation models. In this study the impact of climate change on potential evapotranspiration of an autumn crop (barley) and a spring crop (maize) in three stations in different climatic regions of Kermanshah Province for the upcoming period of 2046-2064 were examined.
    Materials And Methods
    The study was carried out in three phases. In the first phase meteorological parameters in the future were estimated based on scenarios of A1B, A2 and B1 of HADCM3 climate change model and downscaled using LARS-WG package software. In the second phase reference crop evapotranspiration under current and the future situations was calculated using the FAO Penman-Monteith formula and compared together. In the third phase growth of studied crops were simulated by AquaCrop software using calibrated crop parameters in the region and based on current and future weather data sets. According to the model outputs seasonal evapotranspiration, maximum daily evapotranspiration and length of growth period under current and future climates were compared.
    Results
    Results of first phase indicated the increasing in the minimum and maximum temperatures and fluctuations in rainfall and sunshine hours compared to the base period (1992-2010). Meanwhile, in the future potential reference crop evapotranspiration in all three stations will be increased. According to the results of this study seasonal evapotranspiration of maize in the future will be increased by 25-27% in Songhor, 16-18% in Kermanshah and 5-7% in Sarpol_e_Zahab. The estimated maximum daily evapotranspiration of maize in the future will be increased by 37-38% in Songhor, 19-20% in Kermanshah and 19-21% in Sarpol_e_Zahab. On the effect of climate change growth period of maize will be decreased by 20, 14 and 10 days respectively in Songhor, Kermanshah and Sarpol_e_Zahab. The trend of changes in the studied parameters for barley was the same as maize but the rate of changes was estimated less.
    Conclusion
    Results of simulation indicated the increasing of seasonal potential evapotranspiration and maximum daily evapotranspiration and decreasing of crop growth period in all three stations under climate change scenarios. The effect of climate change on studied parameters for both crops in Songhor station (cold region) will be higher than Kermanshah (mild) and much more than Sarpol_e_Zahab (tropical). In addition, the percentage of changes in evapotranspiration of spring crop (maize) under climate change will be more than winter crop (barley).
    Keywords: Reference evapotranspiration, Downscaling, Crop modeling, Kermanshah, Water requirement
  • فاطمه برادران، امیر سلطانی محمدی، زهرا ایزدپناه
    مدل های مختلفی برای برآورد تبخیر و تعرق ارائه شده که تفاوت عمده آن ها در تعداد پارامتر های هواشناسی مورد نیاز می باشد، اما با کمبود داده معتبر و طولانی مدت در برخی ایستگاه ها، به کارگیری مدلی که با داده های اندک نیاز ما را برآورده نماید و بتواند به کمک برنامه ریزان این بخش بیاید ضروری به نظر می رسد. از مدل SIMETAW برای شبیه سازی داده های هواشناسی از آمار های اقلیمی ثبت شده و برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل و تبخیر و تعرق گیاه با داده های شبیه سازی شده استفاده می شود. در این مقاله با استفاده از داده های متوسط ماهانه ایستگاه های سینوپتیک رشت (اقلیم بسیار مرطوب) ،شهرکرد (اقلیم نیمه خشک) ،اهواز (اقلیم خشک) و سنندج (اقلیم مدیترانه ای) در دوره آماری 1339 تا 1379،توان مدل در شبیه سازی شش متغیر آب و هوایی (دمای حداکثر، دمای حداقل، دمای نقطه شبنم، سرعت باد، تابش و بارش) و تبخیر و تعرق پتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفت و تبخیر و تعرق پتانسیل روزانه با استفاده از داده های هواشناسی شبیه سازی شده، محاسبه و با مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل حاصل از داده های هواشناسی اندازه گیری شده مقایسه شد. برای مقایسه نتایج از شاخص های ضریب تعیین،ریشه متوسط مربعات خطا و شاخص توافق استفاده شد. نتایج نشان داد مدل SIMETAW توانایی بالایی در شبیه سازی متغیر های اقلیمی دارد و بالا ترین دقت مدل در شبیه سازی دمای حداکثر (9954/0R2=) و بارش (3716/0R2=) مربوط به اقلیم مدیترانه ای،دمای حداقل (9947/0R2=) و دمای نقطه شبنم (9942/0R2=) مربوط به اقلیم بسیار مرطوب،سرعت باد (8094/0R2=) مربوط به اقلیم خشک و تابش خورشیدی (9902/0R2=) مربوط به اقلیم نیمه خشکمی باشد. بالا ترین دقت مدل SIMETAW در شبیه سازی تبخیر و تعرق پتانسیل به ترتیب مربوط به اقلیم مدیترانه ای (9936/0R2=)،نیمه خشک (9935/0R2=)،خشک (9903/0R2=) و بسیار مرطوب (9846/0R2=) است. با توجه به همبستگی بالا بین مقادیر شبیه سازی شده و ثبت شده،استفاده از مدل SIMETAW برای شبیه سازی داده های آب و هوا،برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل،نیاز خالص آبیاری و نیز پر کردن خلاء های آماری در چهار اقلیم مورد بررسی پیشنهاد می گردد.
    کلید واژگان: مدل SIMETAW، تبخیر و تعرق پتانسیل، رشت، شهرکرد، سنندج، اهواز
    Fatemeh Baradaran, Amir Soltani Mohammadi, Zahra Ezad Panah
    Different models are provided for estimation of evapotranspiration that the main difference between them is the number of meteorological parameters needed,but due to the lake of the reliable long-term data in some stations,use of model with little data is needed and it will be necessary to help planners. The Simulation of EvapoTranspiration of Applied Water (SIMETAW) model is used for simulation of weather data from climatic records and estimation of reference and crop evapotranspiration with the simulation data. In this study, using the monthly values of four synoptic stations (Rasht: Very wet climate; Shahrekord: Semi arid climate; Ahvaz: Arid climate and Sanandaj: Moderate climate) in the period of 1961 to 2001, the ability of model for simulation of climate variables (maximum temperature, minimum temperature, dew point temperature, wind speed, solar radiation and precipitation) and potential evapotranspiration was evaluated and daily simulated using meteorological data, were compared with calculated values of potential evapotranspiration from observed meteorological data. To compare the results, were used from Coefficient of Determination ( ), Root Mean Square Error (RMSE) and index of agreement (d). The results showed that model simulations in all stations has acceptable accuracy. The highest accuracy in simulation maximum temperature( =0.9954)and precipitation( =0.3716) related to mediterranean climate, minimum temperature( =0.9947) and dew point temperature( =0.9942) Related to humid climate, wind speed( =0.8094) related to dry climate and solar radiation( =0.9902) related to semi-arid climate. The highest accuracy of SIMETAW model in simulated evapotranspiration related to Mediterranean climate( =0.9936), semi-arid climate( =0.9935), dry climate( =0.9903) and very wet climate( =0.9846) Respectively. Given the high correlation between simulated and observed values, SIMETAW model can be used for simulation of the climate data and estimate the potential evapotranspiration, net irrigation requirement and also filling the gaps in four climatic regions.
    Keywords: SIMETAW model, Potential evapotranspiration, Rasht, Shahrekord, Sanandaj, Ahvaz
  • مهدی دلقندی*
    فعالیت های انسانی در دهه های اخیر باعث افزایش گازهای گلخانه ای اتمسفر شده است که این امر باعث گرم شدن زمین و تغییر اقلیم گردیده است. انتظار می رود افزایش دمای ناشی از تغییر اقلیم منجر به افزایش تبخیر و تعرق (که عامل کلیدی در تعیین نیاز آبی گیاهان میباشد) گردد. در این تحقیق به منظور آشکارسازی اثر تغییر اقلیم بر تبخیر و تعرق پتانسیل (ETo)، مقدار ETo با استفاده از روش فائو 56 و بکارگیری نرم افزار Ref-ET برای دوره پایه 2000-1971 و 2 دوره آتی 2045-2016 و 2099-2070 برای شهرستان شاهرود محاسبه گردید. برای این منظور، سناریوهای تغییر اقلیم توسط 13 مدل AOGCM تحت دو سناریوی انتشار گازهای گلخانه ای A2 و B1 تولید و با استفاده از مدل LARS-WG ریزمقیاس گردیدند و ETo محاسبه شده برای سناریوهای تغییر اقلیم و دوره پایه مقایسه گردید. نتایج نشان داد در دوره آتی اول (2045- 2016)، تحت هر دو سناریوی انتشار، متوسط ETo حدود 5/4 درصد و در دوره آتی دوم حدود 15 و 8 درصد به ترتیب برای سناریوی A2 و B1 افزایش خواهد یافت. همچنین مشخص گردید که مقدار ETo در ماه های گرم در مقایسه با ماه های سرد سال بیشتر افزایش می یابد.
    کلید واژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، تغییر اقلیم، گازهای گلخانه ای، عدم قطعیت
    Mahdi Delghandi *
    In recent years human activities induced increases in atmospheric carbon dioxide (CO2) which caused global warming and climate change. Temperature increasing resulting from climate change lead to increase the evapotranspiration which play key role in determination of crop water requirement. Potential evapotranspiration (ETo) was calculated using Ref-ET model and FAO56 formula to assess the climate change impacts on ETo for the baseline (1971-2000) and future (2016-2045 and 2070-2099) periods in Shahrood city. Hence, climate change scenarios were generated from 13 coupled atmosphere-ocean general circulation models (AOGCM) under two greenhouse gases emission (GHG) scenarios (A2 and B1) and then was downscaled using LARS-WG model. The calculated ETo for different climate change scenarios were compared with those of baseline period. Result showed that in first future period (2016-2045), mean of ETo is increased about 4.5 percent for both A2 and B1 scenarios. In 2070-2099 period, mean of ETo is increased about 15 and 8 percent for A2 and B1 scenarios, respectively. It was also found that ETo is increased more in warmer months in comparison with cold months.
    Keywords: Climate Change, Greenhouse Gases, Uncertainty, Potential Evapotranspiration
  • زهرا جمالی*، اسدالله خورانی
    تغییراقلیم اثرات عدیده ای بر پارامترهای اقلیمی از جمله بارش، دما و تبخیرو تعرق و بدنبال آن منابع آبی دارد. هدف از این پژوهش بررسی اثر تغییر اقلیم بر پارامترهای اقلیمی و تبخیروتعرق پتانسیل با استفاده از داده های خروجی مدل HADCM3در دو ایستگاه خشک (بندرعباس) و نیمه خشک (شهرکرد) است. ابتدا داده های روزانه بارش، ساعت آفتابی، دمای کمینه و بیشینه به روش آماری و با مدل LARS-WGتحت سه سناریوی A1B، A2و B1ریزمقیاس شده اند. سپس پارامترهای اقلیمی مذکور برای دوره 2030-2011 شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهد طبق هر سه سناریو میانگین دما در تمام ماه ها و فصل ها در هر دو ایستگاه افزایش می یابد. بیش ترین افزایش در دمای بیشینه و کمینه تحت سناریوی A1Bدر ماه ژوئیه در ایستگاه شهرکرد مشاهده شد. طبق تمام سناریوهای مورد بررسی، بارش های زمستانه در ایستگاه شهرکرد افزایش می یابد که این افزایش نشان دهنده تقویت جریان های بارشی مانند سیستم های مدیترانه ای و سودانی است و افزایش بارش های تابستانه در ایستگاه بندرعباس را می توان به تقویت سیستم بارشی موسمی نسبت داد. تبخیر و تعرق پتانسیل در تمام ماه ها و فصل های گرم سال در هر دو ایستگاه افزایش یافته است. این افزایش در ماه هایسداله گرم سال چشمگیرتر است. در مجموع رفتار بارشی هر دو ایستگاه در برابر تغییراقلیم متفاوت است. اما سایر پارامترهای هر دو ایستگاه رفتار مشابهی را در برابر تغییر اقلیم نشان دادند.
    کلید واژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، تغییراقلیم، مدل LARS-WG، مدل HADCM3، ریزمقیاس نمایی
    Z. Jamali*, A. Khoorani
    Climate change impacts on climate parameters such as rainfall, temperature, evapotranspiration and water resources. The aim of this research is the evaluation of the effect of climate change on climate parameters and evapotranspiration by the use of HADCM3 model in an arid (BandarAbbas) and semiarid station (ShahraKord). In order to simulate daily data of rainfall, sun shine, max temperature and min temperature based on a stochastic method, LARS-WG downscaling tool was used. This stochastic weather generator downscaled the climate of two synoptic stations by the use of HADCM3 model and A2, A1B, B2 emission scenarios during 2011-2030. The largest increase in the amount of max and min temperature was observed under A1B scenario in July in ShahreKord station. Winter precipitation increases in ShahreKord station base on all of the scenarios that it can be referred to the strengthening of the rainfall flows systems such as Mediterranean and Sudan Ian. Increased winter rainfall inBandarAbbas station can be attributed to the strengthening of the monsoon rain system. In both of stations, evapotranspiration increased in all of months and warm seasons. This increase is more considerable in warm months. Totally impact of climate change on rainfall behavior is different in both stations, while the other parameters of both stations have similar behavior.
    Keywords: Evapotranspiration, Climate change, LARS, WG Model, Downscaling
  • رستا نظری، عباس کاویانی
    سرزمین ایران در کمربند خشک و بیابانی جهان قرار دارد. چنین موقعیتی در بسیاری از مناطق کشور از جمله دشت قزوین محدودیت هایی را از نظر اقلیم و آب و هوای مناسب و مساعد کشاورزی به وجود آورده است. در بیان پتانسیل توسعه کشاورزی و منابع آب و خاک واژه تبخیر و تعرق اهمیت شایان توجهی دارد. روش های مختلفی برای تخمین تبخیر و تعرق وجود دارد؛ اما عملکرد این معادلات در شرایط اقلیمی گوناگون متفاوت است. بر این اساس هدف از پژوهش حاضر بررسی روش های مختلف تجربی و ترکیبی تخمین تبخیر و تعرق پتانسیل در دشت قزوین است. در این راستا با توجه به داده های ایستگاه هواشناسی از 28 روش تجربی و ترکیبی در بازه زمانی یک ساله به صورت روزانه استفاده شد. با مرجع قرار دادن داده های لایسی متری و تشت تبخیر، معادله های مختلف ارزیابی شدند. نتایج ارزیابی های آماری نشان داد روش تجربی هارگریوز سامانی از گروه دمایی با 87/0 r = و 34/0 RMSE= و 71/0- MBE = میلی متر در روز بهترین روش برای برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل در دشت قزوین است. همچنین در میان روش های بررسی شده ضریب تشت، روش اورنگ در مقیاس زمانی روزانه برآورد مناسبی از داده های لایسی متر داشت. از میان روش های مختلف برآورد تبخیر از سطح آزاد آب با نتایج محاسبه شده تشت تبخیر به روش ضریب تشت اورنگ، روش پنمن 1948 دارای بیشترین ضریب همبستگی 70/0 و کمترین خطای استاندارد و کمترین میانگین خطای مطلق به ترتیب به مقدار 65/1 و 6-10×63/8 میلی متر در روز و با میانگین تبخیر 18/10 میلی متر در روز به منزله روشی مناسب برای محاسبه تبخیر از سطح آزاد آب توصیه می شود.
    کلید واژگان: تبخیر و تعرق پتانسیل، تشت تبخیر، قزوین، لایسی متر، هارگریوز سامانی
    Rasta Nazari, Abbas Kaviani
    Iran was located in the arid belt and desert region of the world. This climatic situation was presented in several parts of Iran such as Qazvin. Evapotranspiration is one the most important parameter which was effect on agricultural development. There are different methods for estimating this item which selected by climatic conditions. This research concentrates to evaluate 28 empirical and combined methods in Qazvin plain. Lysimeter data was selected as a base data and daily results of 28 methods was evaluated with lysimeter. The results showed that Hargreaves-Samani as empirical method and temperature group with r=0.87, RMSE=0.34 mm/day and MBE=-0.71 mm/day is best method in Qazvin. Orang from pan evaporative method was more appropriated daily results with lysimeter data. To estimate evaporate from free water surface, Penman 1948 is the best method which has highest correlation coefficient (0.7) and lowest standard error (1.65 mm/day) and also mean absolute error (8.63E-6 mm/day). Amount of average evaporating from water surface with Penman method was calculated 10.18 mm/day.
    Keywords: Potential Evapotranspiration, Evaporative Pan, Qazvin, Lysimeter, Hargreaves Samani
  • محمد قبایی سوق، ابوالفضل مساعدی
    شاخص RDI از برازش توزیع لوگ نرمال بر مقادیر نسبت بارندگی (P) به تبخیر و تعرق پتانسیل (ETo) در هر بازه زمانی دلخواه به دست می آید. در این شاخص مقدار ETo از روش ترنت وایت (Th) و بر اساس دمای میانگین محاسبه می شود. روش Th مقدار ETo را در مناطق خشک و نیمه خشک کمتر از مقدار واقعی تخمین می زند. همچنین، در برخی از مناطق ممکن است توزیع لوگ نرمال نتواند مناسب ترین توزیع بر مقادیر نسبت بارندگی به ETo برازش یابد. در این تحقیق، به منظور ارزیابی تاثیر دو محدودیت فوق بر شاخص RDI، از آمار پارامترهای هواشناسی هشت ایستگاه سینوپتیک کشور طی سال های 1958 تا 2007 میلادی استفاده شد. نخست، مقادیر شاخص RDI بر اساس توزیع لوگ نرمال و روش Th محاسبه شد (RDI(Th)). سپس، مقادیر ETo از روش منتخب (بر اساس بهترین معادله تجربی در شرایط مختلف کمبود پارامترهای هواشناسی) برآورد شد و شاخص RDI با عنوان RDI(Select)محاسبه گردید. همچنین، با برازش توابع توزیع مختلف بر مقادیر نسبت بارندگی به ETo سالانه مناسب ترین تابع توزیع بر اساس آماره کولموگروف- اسمیرنوف (KS) انتخاب شد و با استفاده از اصل انتقال هم احتمال مقادیر شاخص RDI با عنوانRDI(Th) * استخراج گردید. بررسی وضعیت خشک سالی بر اساس شاخص های RDI(Select) وRDI(Th) * در مقایسه با RDI(Th) نشان داد که رفع هر یک از محدودیت های ذکرشده می تواند به تغییر در تعداد فراوانی و شدت هر یک از وضعیت های مختلف رطوبتی در شاخص RDI منجر شود. بنابراین، با برآورد ETo از روش منتخب و استفاده از مناسب ترین تابع توزیع برازش یافته بر مقادیر نسبت بارندگی به ETo، به کمک اصل انتقال هم احتمال، شاخص RDI(Th) به شاخص RDI(Select)* اصلاح شد.
    کلید واژگان: انتقال هم احتمال، تابع توزیع احتمال، ایران، تبخیر و تعرق پتانسیل، شاخص RDI
    Abolfazl Mosaedi
    Reconnaissance Drought Index (RDI) is based on fitting a Log-normal distribution to the ratio of precipitation to evapotranspiration (ETo) values in selected periods. In this index value of ETo were calculated based on mean temperature by Thorenth-Waite (Th) method. Th method، may underestimated ETo values comparing to the actual in arid and semi arid regions. The log-normal distribution may not be fitted to the ratio of precipitation to ETo values of some regions. In order to investigate the effects of these two limitations on drought situations'' changes، meteorological parameters have been used during 50 years period at 8 Synoptic Stations of Iran. In the first step، the values of RDI (Th) for any stations during the mentioned time were calculated. Then، ETo values were calculated from best fitted empirical equation in any situation of lack of parameters. Subsequently RDI (select) index were established. The Kolmogorov–Smirnov (KS) test is used to assess the goodness of fitting most appropriate distribution function to the ratio of precipitation to ETo values. Then، according to equi-probability transformation the values of RDI (Th) were modified to *RDI (Th). The occurrence of different classes of drought according to RDI (select) and/or *RDI (Th) comparing to RDI (Th) showed the elimination of any mentioned limitations may leads to changing the amount of occurrence of any drought classes in RDI (Th). Hence، The RDI (Th) modified to *RDI (select) by estimating ETo values from selected method and applying appropriate distribution function to the ratio of precipitation to ETo values.
    Keywords: Reconnaissance Drought Index (RDI), evapotranspiration, Equi, probability transformation, Probability distribution function, Iran
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال