فهرست مطالب

نشریه هواشناسی کشاورزی
سال سوم شماره 2 (پاییز و زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/12/23
  • تعداد عناوین: 8
|
  • علی خلیلی صفحه 0
  • فرشته مدرسی، شهاب عراقی نژاد*، کیومرث ابراهیمی صفحه 1
    پیش بینی بارش پاییزه در برنامه ریزی های کشاورزی به ویژه امکان سنجی کشت دیم از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در مطالعه حاضر، برای افزایش دقت پیش بینی بارش پاییزه از تکنیک ترکیب مدل ها استفاده شده است. به این منظور، بر اساس دو شاخص اقلیمی SOIو NINO 3.4به عنوان متغیرهای پیش بینی کننده، پنج مدل شبکه عصبی مصنوعی، شبکه عصبی رگرسیون تعمیم یافته، رگرسیون بردار پشتیبان، Kنزدیک ترین همسایگی و رگرسیون خطی با ساختار بهینه به عنوان مدل های منفرد پیش بینی کننده بارش اجرا شده اند. برای ترکیب مدل های مذکور از راهبرد وزن دهی رتبه بندی شده به مدل ها (OWA)استفاده شده که در آن، برای تعیین وزن مدل ها، دو روش Ornessو Orlikeمورد استفاده و ارزیابی قرار گرفتند. نتایج پیش بینی بارش در زیرحوضه سیمره از حوضه کرخه نشان می دهد که بارش پیش بینی شده با استفاده از راهبرد ترکیب مدل ها از دقت بیش تری نسبت به مدل های منفرد برخوردار است و روش Orlikeدر مقایسه با روش Orness، دقت پیش بینی ها را بیشتر افزایش می دهد. همچنین، مقایسه نتایج روش های راهبرد OWAبا دو راهبرد ترکیب مدل ها با شبکه عصبی مصنوعی و راهبرد انتخاب بهترین مدل منفرد نشان می دهد که قابلیت هر دو روش Ornessو Orlikeبرای بهبود دقت پیش بینی بارش، بیش از راهبرد های شبکه عصبی و بهترین مدل منفرد است.
    کلیدواژگان: ترکیب مدل ها، وزن دهی رتبه بندی شده، Orness، Orlike، SOI، NINO 3، 4
  • قمر فدوی، جواد بذرافشان*، نوذر قهرمان صفحه 14
    در این پژوهش ارزیابی و مقایسه میزان خطای مدل های مختلف در تخمین درون یابی منطقه ای دمای کمینه روزانه در استان اصفهان در دو سال مختلف با تعداد ایستگاه های متفاوت صورت گرفته است. سال 1992 به عنوان سال با تعداد ایستگاه کم (19 ایستگاه همدیدی و 11 ایستگاه اقلیم شناسی) و سال2007 به عنوان سالی با تعداد ایستگاه های بیش تر (31 ایستگاه همدیدی و 23 ایستگاه اقلیم شناسی) انتخاب شدند. از هر ماه این دو سال به طور تصادفی دو روز (هر سال 24روز) انتخاب و عملیات درون یابی روی داده های منتخب انجام شد. برای منطقه ای نمودن داده های نقطه ای دمای کمینه روزانه شش روش درون یابی به کار گرفته شد. نتایج نشان می دهند که در سال1992 روش وایازی چندگانه خطی (ریشه میانگین مربعات خطا از 33/2 تا 12/5 و ضریب همبستگی از 37/0 تا 85/0) و در سال 2007 روش کریجینگ- وایازی و روش وایازی چندگانه خطی (ریشه میانگین مربعات خطا از 36/2 تا 5 و ضریب همبستگی از 38/0 تا 83/0) دارای کم ترین خطا و بیش ترین ضریب همبستگی بوده و روش های کریجینگ، کوکریجینگ، وزنی عکس فاصله و اسپیلاین در مراتب بعدی قرار گرفتند. افزایش تعداد ایستگاه سبب بهبود دقت روش های درون یابی شده است.
    کلیدواژگان: درون یابی، دمای کمینه روزانه، اصفهان
  • علی خلیلی* صفحه 24
    پژوهش حاضر با دو هدف زیر به منظور کاربرد در صنعت بیمه محصولات زراعی به انجام رسیده است: 1) پهنه بندی کشور از نظر خسارت بارش های سیل آسا به محیط های کشاورزی و 2) تدوین یک مدل کاربردی که کمیت ریسک را در محدوده تقسیمات کشوری تا سطح دهستان با در نظر گرفتن کاربری زمین ارائه نماید. به این منظور، ابتدا 405 ایستگاه هواشناسی که از نظر طول مدت و کیفیت داده های روزانه قابل قبول بودند از شبکه جامع ایستگاه ها انتخاب و داده های روزانه آن ها جمع آوری گردید. سپس تابع چگالی احتمال این داده ها برای هر ایستگاه با روش حداکثر درست نمایی تعیین و احتمال وقوع بارش بزرگ تر از 50 میلی متر در شبانه روز Prskمحاسبه شد. بررسی نشان داد که بین Prskو متغیرهای بارش سالانه (R)، ارتفاع محل (Z)، و عرض جغرافیایی (Y) یک رابطه خطی معنی دار در سطح 01/0 وجود دارد. در گام بعدی مدل رقومی هم بارش سالانه 36 ساله و مدل رقومی ارتفاع ایران با تفکیک 1×1 کیلومتر مربع و مدل رقومی Prskبا همین تفکیک تهیه شد. گروه های خطر در بازه های ریسک 10≥، 35-20، 50-35، 50< در نقشه ایران به عنوان پهنه های کم، متوسط، پر و بسیار پر خطر از یکدیگر تفکیک گردید. در گام آخر به منظور کاربردی کردن نتایج مدل های رقومی کاربری زمین، تقسیمات کشوری ایران تا سطح دهستان و مدل رقومی Prskدر نرم افزاری به نام AgroClimRiskبه همدیگر متصل شدند. این نرم افزار مقدار حداقل، حداکثر، ضریب تغییرات و میانگین Prskو همچنین گروه خطر را روی محدوده جغرافیایی و زراعی در هر منطقه از کشور به انتخاب کاربر ارائه می دهد.
    کلیدواژگان: بیمه کشاورزی، بارش سیل آسا، ریسک اقلیمی، GIS، هم بارش ایران، مدل سازی
  • آرشین بختیاری* صفحه 34
    گردشگری کشاورزی (آگریتوریسم) از مهم ترین اشکال گردشگری در محیط باز محسوب می گردد. از این رو بررسی اقلیم آسایش در محیط باز جهت برنامه ریزی این نوع از گردشگری اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه، استان کرمان به لحاظ کشاورزی، پتانسیل توسعه آگریتوریسم و برگزاری جشنواره های خاص برداشت محصول به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد. به منظور ارزیابی اقلیم آسایش گردشگری از شاخص دمای معادل فیزیولوژیک (PET)2 و بسته نرم افزاری RayManاستفاده شد. جهت محاسبه این شاخص از داده های اقلیمی ماهانه ده ایستگاه همدیدی استان از بدو تاسیس تا سال 2015 بهره گرفته شد. برای بررسی وجود همبستگی بین مقادیر ماهانه شاخص و ارتفاع ایستگاه های مطالعاتی از معادلات گرادیان بین این دو متغیر استفاده گردید و با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی استان، پهنه های مختلف تغییرات شاخص در ارتفاعات مختلف استان در محیط نرم افزاری GISتعیین گردید. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع، این شاخص در تمامی ماه های سال کاهش می یابد. تحلیل پهنه های مختلف ترسیم شده نشان داد که در ماه ژانویه فقط شهر جیرفت، در ماه فوریه شهرهای جیرفت، کهنوج و شهداد و در ماه مارس مناطق بم و کهنوج مناسب برنامه ریزی های آگریتوریسم می باشند. همچنین در ماه آوریل شهرهای انار و سیرجان و در ماه مه شهرهای کرمان، انار، بافت و شهربابک از دیدگاه آسایش اقلیمی قابل پیشنهاد هستند. ماه های ژوئن، ژوئیه و اوت تنها منطقه لاله زار و در ماه سپتامبر علاوه بر لاله زار، شهرهای کرمان و بافت نیز مناسب فعالیت های آگریتوریسم هستند. ماه اکتبر شهرهای انار، بم و سیرجان و ماه نوامبر کهنوج، جیرفت و شهداد و در ماه سپتامبر تنها شهر جیرفت در محدوده آسایش اقلیمی قرار گرفته اند. بنابراین می توان گفت که در ماه های ژانویه، ژوئن، ژوئیه، اوت و دسامبر، کم ترین انعطاف در تعیین مسیرهای گردشگری کشاورزی استان کرمان وجود داشته و ماه های فوریه، مارس و نوامبر بهترین زمان جهت برنامه ریزی های گردشگری کشاورزی به خصوص در مسیرهای کرمان، جیرفت، کهنوج، شهداد و بم می باشد.
    کلیدواژگان: اقلیم آسایشی، شاخص دمای فیزیولوژیک، گردشگری کشاورزی، کرمان
  • علی اکبر سبزی پرور*، الهام فخاری زاده شیرازی، صفر معروفی، یوسف رضایی صفحه 45
    آلبیدوی سطح زمین، که نسبت بین تابش خورشیدی بازتابی به ورودی است، یکی از متغیرهای مهم هواشناسی در محاسبه ترازمندی تابشی سطح، نیاز آبی گیاهان و شرایط مرزی مدل های اقلیمی می باشد. در چند دهه اخیر، مقدار آلبیدو به وسیله داده های ماهواره ای نیز برآورد می شود. در این پژوهش، مقدار ضریب آلبیدوی سطحی در یک منطقه تحت کشت واقع در همدان با استفاده از تصاویر Level1-Gو CDRماهواره لندست-7 برآورد و با داده های زمینی مقایسه شد. در این راستا، 14 تصویر ماهواره ای به کار برده شده است. مولفه های تابش توسط ثبات تابش خالص واقع در ایستگاه اقلیم شناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا برداشت گردید. پس از انجام تصحیحات خطاهای SLC- Off،اثر ابر، خطای سنجنده، خطای اتمسفر و توپوگرافی، مقادیر آلبیدوی سطحی در طول موج های مختلف محاسبه گردید. نتایج نشان داد که آلبیدوی برآورد شده پوشش سبز منطقه مورد مطالعه بین 21/0 تا 26/0 متغیر بود و آلبیدوی پوشش برف حدود 65/0 تخمین زده شد. در این رابطه، میانگین مربعات خطای آلبیدوی سطحی تخمین زده شده از تصاویر Level1-Gو CDRبین 09/0 الی 02/0 به دست آمد. بیش ترین خطا مربوط به آلبیدوی سطحی در محدوده مادون قرمز نزدیک بود. با توجه به نتایج تست فیشر، اختلاف معنی داری بین آلبیدوی تخمین زده شده از تصاویر level1-Gو CDRمشاهده نگردید. بنابراین، در برآورد آلبیدوی سطحی به صورت خام و با تفکیک مکانی ضعیف، هر یک از دو روش بدون ارجحیت قابل استفاده می باشند.
    کلیدواژگان: آلبیدوی سطحی، لندست، 7، CDR، بازتاب، همدان
  • شیده شمس، محمد موسوی بایگی*، امین علیزاده، محمود شور، علی اکبر کامگار حقیقی صفحه 55
    به منظور بررسی اثر غلظت دی اکسیدکربن و مقادیر مختلف آب آبیاری بر رشد و عملکرد گیاه عدس، آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد صورت پذیرفت. در این تحقیق آثار افزایش غلظت دی اکسیدکربن از 400 به 800 و ppm1200 بر رقم بیله سوار تحت چهار تیمار آبیاری (FC، FC125٪، FC75٪و FC50٪) تحت یک آزمایش بلوک کاملا تصادفی بررسی شد. نتایج حاصله نشان داد افزایش غلظت دی اکسیدکربن از 400 به 800 و ppm1200 به ترتیب موجب افزایش 21 و 50 درصدی عملکرد گیاه شده است که این افزایش در اثر افزایش 13 و 43% جرم خشک 100 دانه و 7 و 4% تعداد غلاف ها می باشد. همچنین دو برابر شدن غلظت دی اکسیدکربن به ترتیب افزایش 15، 28 و 22% ارتفاع، جرم خشک ساقه و جرم خشک ریشه را به همراه دارد؛ در حالی که 3 برابر شدن غلظت دی اکسیدکربن این پارامترها را به ترتیب 24، 59 و 39% افزایش می دهد. از سوی دیگر دو و سه برابر شدن غلظت دی اکسیدکربن به ترتیب موجب کاهش 12 و 30 درصدی و معنی دار تبخیر- تعرق و کاهش 6 و 15% میزان پروتئین موجود در دانه می گردد. لازم به ذکر است که کاهش میزان آب آبیاری کاهش تولید و نیز کاهش میزان پروتئین را به همراه دارد.
    کلیدواژگان: دی اکسیدکربن، تبخیر، تعرق، وزن خشک، عملکرد، پروتئین
  • غلامعباس فلاح قالهری*، مهدی اسدی، عباسعلی داداشی رودباری صفحه 68
    هدف از این مطالعه تعیین مناطق مستعد کشت گندم دیم در استان فارس با توجه به عوامل اقلیمی و ارتفاع می باشد. به این منظور، در تحقیق حاضر، متغیرهای اقلیمی رطوبت، بارش و دما به همراه توپوگرافی در قالب رهیافت فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) برای وزن دهی به لایه ها مورد استفاده قرار گرفت.تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که استان فارس را می توان از نظر قابلیت کشت گندم دیم به چهار ناحیه بسیارمناسب، مناسب، متوسط و نامناسب تقسیم بندی نمود. بر طبق یافته ها، مناطق بسیار مناسب جهت کشت گندم دیم در استان فارس، بیشتر در محدوده جنوب غربی و غرب استانقرار دارند (ایستگاه های لامرد، شیراز و درودزن). مساحت این محدوه بالغ بر 3429172 هکتار است که حدود 28 درصد از کل مساحت استان را در بر می گیرند.
    کلیدواژگان: تحلیل سلسله مراتبی، ایران، گندم دیم
|
  • F. Modaresi, S. Araghinejad*, K. Ebrahimi Page 1
    Autumn precipitation forecasting plays a key role in agricultural planning especially rainfed farming feasibility studies. In this study, model fusion technique has been used in order to increase the accuracy of autumn precipitation forecast. Based on two teleconnection signals of SOI and NINO 3.4 as predictors, five models including; Artificial Neural Network (ANN), Generalized Regression Neural Network (GRNN), Support Vector Regression (SVR), K-Nearest Neighbor (KNN), and Linear Regression (LR) with optimized structure have been implemented as individual rainfall forecasting models (IPFMs) in Seimareh subbasin of Karkheh basin, IRAN. In order to combine the IPFMs, the ordered weighted aggregation strategy (OWA) has been performed in which, two weighting methods including Orness and Orlike methods have been used and assessed for determining the weights of IPFMs. The results of this study showed that the forecasted rainfall obtained from two methods of OWA model fusion strategy has more accuracy comparing to individual forecasting models. Moreover, application of the Orlike method did a quite better job than Orness method. Besides, comparing the results of the OWA strategy methods with two other strategies viz model fusion with artificial neural network and selecting the best IPFM revealed that both Orness and Orlike methods are performing more precisely than two other strategies in forecasting rainfall.
    Keywords: Model Fusion, Ordered Weighted Aggregation (OWA), Orness, Orlike, SOI, NINO 3.4
  • Gh. Fadavi, J. Bazrafshan*, N. Ghahreman Page 14
    The main objective of this study is to evaluate different interpolation methods for estimation of regional minimum temperature in Isfahan province, Iran. In order to explore the effect of stations number on the accuracy of the interpolation methods, two years 1992 and 2007 with different number of meteorological stations have been selected. The daily minimum temperature (Tmin) data of 30 meteorological stations (17 synoptic and 13 climatological stations) for year 1992 year and 54 meteorological stations (31 synoptic and 23 climatological stations) for 2007 year were collected from Isfahan and neighboring provinces. In order to regionalize the point data of Tmin, several interpolation methods, including inverse distance weighted (IDW), Kriging, Co-Kriging, Kriging Regression, Multiple Regression and Spline were worked out. To evaluate the performance of these methods, 2 days from each month, i.e. total 24 days for both years were chosen randomly. The obtained results were compared using statistical measures including: RMSE, MBE, MAE and correlation coefficient (r). The findings revealed that the application of multiple regression method for interpolation produced the least error in estimation of minimum temperature in 1992 (with RMSE ranging from 2.33 to 5.12 and r from 0.38 to 0.85). For 2007 year, the best estimation was achieved by multiple regression and Kriging-Regression (RMSE from 2.36 to 5 and r ranging from 0.38 to 0.83) respectively. The overall performance of Kriging, Co-Kriging, IDW, and Spline methods was also acceptable and they were in next ranks respectively. In general, with increasing number of study the overall accuracy of model performance in estimation of daily minimum temperature has been improved.
    Keywords: Interpolation, minimum temperature, Isfahan, Iran
  • A. Khalili* Page 24
    This study has been performed with two goals. Firstly, zoning the country based on risk of heavy rain damage to agricultural lands; secondly; developing a model to determine the probability of heavy rainfall damage risk (Prsk) over various regions of Iran considering their land use (e.g. rainfed or irrigated farming regions). Daily precipitation data of 405 meteorological stations across Iran with acceptable and continuous records were collected, and then the Probability Density Function (PDF) for these data was worked out using maximum likelihood method. The occurrence probability of a daily rainfall eventgreater than or equal to 50mm (Prsk) was also calculated based on these PDFs. The statistical analysis showed that, there exist a linear relationship (significant at 1%) between Prsk, asthedependent variable, and annual precipitation R, elevation Z and latitude Y as the predictors. The obtained regression equation; Prsk = a b Z R Y was used for generating the regional risk maps. Besides, the digital precipitation model of Iran based on climatic data of 1100 stations for a 40-year period as well as the digital elevation model of Iran with a resolution of 1x1 Km2 were prepared for calculating Prsk. Then, by using GIS tools, an error layer was prepared to correct the calculated values of Prsk. Finally these risk values were classified as : 50= very high risk and corresponding maps were produced. Ultimately, for practical applications, a new agro-climatic risk software namely, AgroClimRisk was introduced by which, the Digital Land-use Model and digital boundaries of administrative regions of the country were incorporated in developed Prsk model. This package is capable to calculate the maximum, minimum, mean and coefficient of variation values of Prsk and quantification of its risk of damage to farmlands over each part of the country using geo-statistical methods.
    Keywords: Agro, insurance, Heavy rainfall risk, Modeling, Iran, GIS
  • A. Bakhtiari* Page 34
    Agritourism is one of the most important kinds of tourism in outdoors, which is mainly affected by climatic comfort indices. In this study, the climatic and geographical features of Kerman province from Agritourism point of view have been assessed. Existing record of monthly climatic data of 10 synoptic stations across the province were obtained by which, the climate comfort index of Physiological Equivalent Temperature (PET) was calculated using RayMan package. To investigate the correlation between monthly values of the index and station's elevation, a simple gradient equation was applied. Then, the maps of index changes at different elevations were worked using Arc GIS ver 10. The results indicated that the index decreases with height for entire year. Generated zoning maps showed that in January condition is favorable only in Jiroft. In month of February Jiroft and Shahdad stations, and in March Kahnooj and Bam regions are suitable for Agritourism purposes. Also in April, in Sirjan and Anar, in May, Baft, Anar, Kerman and Shahr-e Babak have found to be proper choices. During June, July and August only Lalehzar area, and in September Lalehzar, Kerman and Baft can be recommended for related activities. In general, months of January, June, July and august have got the least flexibility for any Agritoursim planning due to unfavorable weather conditions.
    Keywords: Climate comfort, Physiological equivalent temperature index, Agritourism, Kerman
  • A. A. Sabziparvar*, E. Fakharizadeh Shirazi, S. Marofi, Y. Rezaei Page 45
    Land surface albedo, is defined as the ratio of the surface reflected to received solar radiation. It is one of the major meteorological variables required for calculation of the surface radiation budget,crop water requirement and boundary conditions of climate models. During the last several decades, the albedo has been estimated using remotely sensed data. In this study, land surface albedo is estimated by using Level1-G and CDR Landsat-7 satellite images and compared with in-situ data in a farmland located in Hamedan province in the proximity of the climatology station located at faculty of agriculture, Bu-Ali Sina University. For this purpose, 14 satellite images were used. In-situ surface albedo data were also obtained from the net radiometer installed at the study site. Surface albedo was calculated at various wavelengths after removing SLC-Off, cloud effect, and atmospheric and topographic errors. The results showed that the estimated green cover albedo values were within the range of 0.21 0.26 and snow cover albedo was approximately 0.65. Estimates of surface albedo from CDR and Level1-G images were evaluated against the surface measurements by using root mean square errors (RMSE). The calculated RMSE was within the range of 0.02 to 0.09. Furthermore, the maximum error of estimated albedo was observed in NIR wavelengths. According to the Fisher test results, there was no significant difference between the estimated surface albedo from CDR and Level1-G images. Hence, for crude estimation of surface albedo, both approaches can be recommended with no priority; especially, for coarse regional estimates.
    Keywords: Surface albedo, Landsat, 7, Reflectance, CDR, Hamedan
  • Sh. Shams, M. Mousavi Baygi*, A. Alizadeh, M. Shoor, A. A. Kamgar, Haghighi Page 55
    In order to investigate the effect of increasing carbon dioxide concentration on growth and yield of lentil (Lens culinaris, Bileh-Savar), an experiment was conducted at Ferdowsi University’s research greenhouse. The effects of increasing carbon dioxide concentration from 400 to 800 and 1200 ppm at four irrigation levels (1.25 FC, FC, 0.75 FC and 0.5 FC) under randomized complete design were studied. Elevated amounts of C 2 concentration from 400 to 800 and 1200 ppm, increased yield by 21 and 50%, respectively which may be attributed to corresponding increase in weight of 100 seeds for 13 and 43% and also increased number of pod; 4% and 7, respectively. Also, by doubling CO2 concentration, crop height, shoot dry matter and root dry matter were increased by 15, 28 and 22%, respectively; while tripling CO2, raised these parameters, 24, 59 and 39% respectively. On the other hand doubling and tripling the amount of carbon dioxide concentration, led to a decreaseinevapotranspiration for amount of 12 and 30% .Moreover, the protein content of the grain showed an average decrease of 10 %. It should be mentioned thatreducing the amount of irrigation water reduced the biomass and the amount of protein as well.
    Keywords: Carbon dioxide, Evapotranspiration, Dry matter, Lentil, Yield
  • Gh. Fallah Ghalhari ⃰, M. Asadi, A. Dadashi Roudbari Page 68
    The aim of this feasibility study is determination of suitable zones for rainfed wheat cultivation in Fars province, south of Iran. Climatic variables including humidity, rainfall, and temperature along with elevation were employed to determine the suitable areas for wheat cultivation using Analytic Hierarchy Process (AHP) approach. The study results revealed that, from dryland cultivation point of view, the province can be regionalized into four zones i.e. ‘very suitable’, ‘suitable’, ‘average’, and ‘non suitable’. Based on the results, the ‘very suitable’ areas are mostly located in the west and south west of the province (Lamerd, Shiraz and Doroudzan stations), covering an area of 3,429,000 hectares, about % 28 of the total area of the province.
    Keywords: Analytic Hierarchy Process (AHP), Iran, Rain, fed wheat