فهرست مطالب

نشریه هواشناسی کشاورزی
سال پنجم شماره 2 (پاییز و زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1397/01/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محسن کاظمی، سادات فیض نیا، حسن خسروی، حمید مصباح صفحه 1
    در دهه های اخیر، گرمایش جهانی از مهم ترین عوامل اقلیمی موثر بر کاهش سطح آب دریاچه ها و تالا ب ها در جهان بوده است. علاوه بر عوامل اقلیمی، در سال های اخیر فعالیت های انسانی تاثیرات چشمگیری بر کاهش سطح آب و تغییر زیست بوم دریاچه ها و تالاب ها داشته اند. هدف از این پژوهش، بررسی روند عوامل اقلیمی (بارندگی، تبخیرتعرق) و فعالیت های انسانی (تغییرات جریان ورودی و سطح آب زیرزمینی اطراف دریاچه مهارلو) طی 5 دهه اخیر با استفاده از دو آزمون من کندال و پتیت است. نتایج پایش تغییرات سطح آب دریاچه حاکی از کاهشی 82 درصدی است. با توجه به نتایج دو آزمون من کندال و پتیت، بارندگی درطی سال-های اخیر تغییرات معنی داری در سطح احتمال 1% نداشته اما تبخیرتعرق پتانسیل، از سال 1365 روند افزایشی معنی داری (در سطح 1%) داشته است. افزایش بی رویه در بهره برداری از آب های زیرزمینی و همچنین محدود کردن جریانات ورودی به دریاچه از عوامل اصلی کاهش سطح آب دریاچه مهارلو هستند. به نحوی که دبی جریان ورودی رودخانه خشک شیراز به دریاچه مهارلو از سال 1385 در سطح احتمال 1% دارای روند کاهشی بوده است.
    کلیدواژگان: دریاچه مهارلو، آزمون من کندال، بارندگی، تبخیرتعرق، مدیریت آب
  • مرجان بهلکه، ابوالحسن فتح آبادی، حامد روحانی، سید مرتضی سیدیان صفحه 11
    انتظار می رود تغییر اقلیم با تغییر مقدار و توزیع زمانی بارش سبب تغییر احتمال خشکسالی و ترسالی ها در بعضی مناطق شود. این اثرات در مناطقی مانند استان گلستان با اقلیم های متفاوت، بارزتر است. در این پژوهش به منظور بررسی پیامدهای تغییر اقلیم در دو ایستگاه باران سنجی با اقلیم متفاوت، اقدام به تجزیه و تحلیل شدت، تداوم و فراوانی ترسالی ها و خشکسالی ها دردوره پایه (1986-2005) و آینده شد. با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی SDSM با در نظر گرفتن مدل گردش عمومی جو بر اساس گزارش پنجم هیئت بین الدول (AR5) و سناریوهای انتشار 6/2RCP، 5/4RCP و 5/8RCP، سری های زمانی بارش در دوره آینده اول (2031 تا 2050) و دوره آینده دوم (2051 تا 2070) پیش گویی شد. بعد از اطمینان از کارایی مدل در بازتولید داده های بارش در دوره پایه، مقادیر شاخص های بارش استاندارد و بارش استاندارد نسبی در پنجره های زمانی مختلف محاسبه و با شمارش تعداد ماه های طبقات ترسالی و خشکسالی و همچنین استفاده از زنجیره مارکف مرتبه اول، ویژگی های خشکسالی آینده نسبت به دوره پایه مقایسه گردید. نتایج نشان داد که در دو ایستگاه ارازکوسه و تمر احتمال خشکسالی ها در آینده افزایش می یابد. همچنین، با افزایش پنجره زمانی بارش استاندارد، تداوم تمام طبقات تحت هر سه سناریو افزایش پیدا خواهد کرد. از طرف دیگر با افزایش پنجره زمانی شاخص استاندارد از شدت ترسالی ها و خشک سالی های کاهش می یابد، در صورتی که تداوم آن ها افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، ریز مقیاس نمایی، SDSM، شاخص SPI، زنجیره مارکف، خشکسالی
  • فاطمه حسینی، علیرضا فریدحسینی، سید مجید هاشمی نیا، آذر زرین صفحه 24
    کمبود داده های اقلیمی منطقه ای یکی از چالش های بنیادی در مطالعات اقلیم شناسی کشاورزی است. در این تحقیق، تاثیر توپوگرافی در خروجی مدل اقلیمی RegCM4 مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این مطالعه، بررسی اعمال داده های توپوگرافی اصلاح شده (GMTED2010) به جای داده های معمول توپوگرافی (GTOPO) بر خروجی های مدل می باشد. به این منظور، یک بازه یک-ساله (دسامبر 2013 تا دسامبر 2014) با دوره پایدارسازی مناسب انتخاب و مدل دو بار با شرایط یکسان و فقط جایگزینی داده توپوگرافی اجرا گردید. داده های شرایط مرزی ثانویه از داده های بازتحلیل NNRP2 و قدرت تفکیک 20 کیلومتر (5/2 در 5/2 درجه) انتخاب شد. داده های دمای سطح آب از پایگاه داده NOAA در مقیاس هفتگی و مقیاس مکانی 1 در 1 درجه اخذ شد. نتایج حاصل از خروجی ها نشان داد که داده توپوگرافی GMTED نسبت به داده توپوگرافی GTOPO در مناطقی از ساحلی دریای خزر افزایش ارتفاع (در بیشترین حالت 254 متر) و در بعضی از مناطق رشته کوه های البرز کاهش ارتفاع (بیشترین کاهش ارتفاع 400 متر) داشته است. به دلیل ارتفاع بیشتر GTOPO در رشته کوه های البرز سرعت باد نیز به مراتب نسبت به GMTED بیشتر بوده به طوری که بیشترین تفاوت تا 6/1- متر بر ثانیه در زمستان داراست. در منطقه حداکثر اختلاف توپوگرافی، کاهش ارتفاع در داده GMTED نسبت به داده GTOPO با افزایش 80 درصدی بارش در فصل بهار همراه است. تفاوت دما نیز کاملا از الگوی تفاوت ارتفاع دو داده توپوگرافی تبعیت کرده و در مناطقی که ارتفاع افزایش یافته میانگین دمای روزانه 4/2 درجه سلسیوس کاهش و در مناطقی که ارتفاع کاهش یافته است دما حدود 2/1 درجه سلسیوس افزایش پیدا کرده است. همچنین اصلاح توپوگرافی که منجر به کاهش ارتفاع در ناحیه کوهستانی شده است سبب کاهش سرعت باد و واقعی تر شدن آن شده است. نتیجه کلی آن است که داده توپوگرافی اصلاح شده GMTED نتایج خروجی مدل را بهبود داده و می بایست در پژوهش های آتی جایگزین داده قدیمی GTOPO گردد.
    کلیدواژگان: توپوگرافی، ایران، RegCM4، GTOPO، GMTED
  • مینا اقتدارنژاد، ام البنین بذرافشان، جواد بذرافشان صفحه 35
    خشکسالی از زیان بارترین مخاطرات طبیعی است که از نظر فراوانی رخداد و میزان خسارات وارده در صدر قرار دارد. در این تحقیق، به منظور تحلیل خشکسالی از شاخص بارندگی - تبخیر تعرق استاندارد شده (SPEI) از 54 ایستگاه سینوپتیک برای دوره آماری 64 ساله (2014-1951) استفاده شد. جهت پایش زمانی و مکانی خشکسالی، مقادیر شاخص در مقیاس های زمانی 12، 24 و 48 ماهه محاسبه و روندیابی شد. روند تغییرات ، دما و بارش نیز طی مقیاس های زمانی مورد مطالعه با استفاده از آزمون تحلیل روند من-کندال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، روند شاخص SPEI طی دوره آماری مورد بررسی در بخش وسیعی از کشور افزایشی است، این در حالی است که روند دما و بارش در اکثر ایستگاه ها به ترتیب افزایشی و کاهشی است. براین اساس، شاخص SPEI می تواند به عنوان ابزار مفیدی در زمینه پایش و پیش آگاهی خشکسالی در ایران مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: پایش خشکسالی، شاخص استاندارد شده بارش، تبخیر تعرق، تحلیل روند، ایران
  • منصور موذن پور کرمانی، اکبر محمدی محمد آبادی، علیرضا بادیه نشین، حمیده نوری صفحه 47
    با توجه به رشد چشمگیر سطح زیر کشت پسته در ایران و به منظور استفاده بهینه از منابع آب، اطلاع دقیق از نیاز آبی این گیاه ضروری است. آبیاری در سنین ابتدایی رشد (تا ده سال) در استقرار درخت پسته و محصول دهی آن تاثیر به سزایی دارد. هدف اصلی اجرای طرح، تعیین میزان تبخیر تعرق درختان پسته از چهار سالگی هم زمان با پیوندزنی تا سن نه سالگی هم زمان با سن محصول دهی اقتصادی بوده است. این طرح در رفسنجان و در ایستگاه شماره دو موسسه تحقیقات پسته کشور، با استفاده از یک لایسیمتر بتنی زهکش دار با ابعاد 6×9 متر و عمق متوسط 4/3 متر انجام شده است. در لایسیمتر و اطراف آن نهال های یک ساله پسته از رقم بادامی ریز Pistacia vera L کشت شد. مقدار تبخیر تعرق و ضریب گیاهی در هر دور آبیاری 20 روزه در دوره رشد 8 ماهه پسته با استفاده از اطلاعات لایسیمتری تعیین گردید. تبخیر تعرق نهال پسته در چهار، پنج، شش، هفت، هشت و نه سالگی به ترتیب 2/2291، 8/2507، 4/2739، 0/4516، 0/4604 و 0/5621 مترمکعب در هکتار با مقادیر متوسط Kc برابر با 108/0، 104/0، 15/0، 21/0، 28/0 و 33/0 به دست آمد. در این تحقیق مقدار متوسط ضریب گیاهی Kc در مراحل پنج گانه رشد پسته به ترتیب برابر 2/0، 17/0، 22/0، 16/0 و 19/0 محاسبه شد.
    کلیدواژگان: آبیاری، پسته، ضریب گیاهی، لایسیمتر
  • بهنوش فرخ زاده، شهروز منصوری، عادل سپهری صفحه 56
    در این تحقیق ارتباط بین شاخص بارش استاندارد (SPI) سالانه با شاخص پوشش گیاهی بارزسازی شده (EVI) و شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) و نیز میزان تشخیص تغییرات پوشش گیاهی توسط دو شاخص NDVI و EVI با روش تفریق تصویر مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور داده های بارندگی ایستگاه های موجود در 5 ایستگاه در مراتع دشتی استان گلستان از آغاز تاسیس تا سال 1393 و تصاویر سنجنده MODIS در طول سال های 2000 تا 2012 در فصل رویش پوشش گیاهی مراتع استان گلستان جمع آوری گردید. جهت تعیین میزان همبستگی بین شاخص خشکسالی و شاخص های سنجش از دور از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان همبستگی بین شاخص خشکسالی SPI با EVI و NDVI به ترتیب برابر با 75/0 و 78/0 و میزان همبستگی در تشخیص تغییرات پوشش گیاهی دو شاخص NDVI و EVI برابر با 98/0 است که در سطح 05/0 معنی دار می باشد. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که در مناطقی با داده های باران سنجی ناکافی و پراکنش نامناسب برای پایش خشکسالی می توان از داده های سنجش از دور . همچنین شاخص های پوشش گیاهی NDVI و EVI برای تشخیص تغییرات پوشش گیاهی مناسب می باشند.
    کلیدواژگان: خشکسالی، سنجش از دور، گلستان، پوشش گیاهی
|
  • M. Kazemi, S. Feiznia, H. Khosravi, H. Mesbah Page 1
    Over the last few decades, the water level appears to have declined for most of the Lakes as a consequence of global warming. Besides, in addition to climatic factors, human activities have had profound impact on lowering lakes water level and ecosystem changes. The aim of this study was trend analysis of climatic factors (rainfall and evapotranspiration) and water balance (flow and underground water withdrawal) in Maharloo Lake region during last five decades using Man Kendall and Petit Tests. The results showed a %82 decrease of Lake water level. Rainfall did not show a significant trend at %1 significance level , but there exist a significant trend for evapotranspiration which might be a major cause for observed reduction of water level. Human activities and increased consumption and withdrawal in Maharloo basin may be considered as the other major affecting factors. Such that the discharge of Khoshkrood river which flows into the lake has significantly decreased since 2006.
    Keywords: Maharloo, Water management, Man-Kendall, Trend, Rainfall, Evapotranspiration
  • M. Bahlake, A. Fathabadi, H. Rouhani, S. M. Seyedian Page 11
    As a result of global warming a significant change in wet and dry spells pattern is expected. These variations would be more significant in regions with diverse climates like Golestan province, Iran. In this research, the impact of climate change on the frequency and intensity of droughts are assessed using Standardized Precipitation Indices (SPI) in two raingauges stations namely Arazkuse and Tamar. The rainfall data for baseline period (1986-2005) for both stations were collected and examined. The projections of rainfall amount for two future periods, 2031–2050 and 2051–2070, obtained from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) outputs were downscaled under three representative concentration pathway (RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5), using the statistical downscaling model (SDSM). After evaluation of skill of WG model in simulation of historical rainfall data, SPI and relative SPI values in different time steps were calculated. Then by using first-order Markov chains drought characteristics during baseline and future period were compared. The results showed that probability of droughts in the future in both Tamar and Arazkuse stations, would increase. With increasing SPI time scale, duration of all drought classes is projected to decrease in the future under all three RCP scenarios.
    Keywords: Climate change, Downscaling, SDSM, Markov chain, SPI Indices, Drought
  • F. Hosseini, A. Faridhosseini, S. M. Hasheminia, A. Zarrin Page 24
    Lack of regional climatic data is great challenge for agroclimatic studies. In this research, the influence topography on RegCM4 model results was investigated. In order of determine the role of topography on improving the results of RegCM model, two topographic datasets (GTOPO, GMTED) were used for a specific period of time and similar conditions to run the model. The experiments were done with lateral boundary conditions obtained from The NCEP-DOE Reanalysis 2 (NNRP2) dataset at 2.5° × 2.5° latitude-longitude horizontal resolution. The sea surface temperature (SST) for the corresponding regional climate simulations were prescribed from the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Optimum Interpolation SST (OISST) dataset with a weekly temporal resolution and 1° × 1° spatial resolution. The topographical output of the model showed an increase of elevation in the Caspian sea coast [max (GMTED-GTOPO) = 254 m], while in some areas of Alborz mountains a decrease in elevation [max (GMTED-GTOPO) = -400 m] was observed. Due to higher elevation of GTOPO in the Alborz Mountains, the derived speed of this simulation is relatively higher than GMTED, which could reach as high as 1.6 m/s during winter season. The highest precipitation difference occurred during spring season in the vicinity of the area where 400 m of decreased elevation was observed, with amounts as high as 16 mm/day (80% increase in precipitation). The temperature differences followed closely the topographical differences. In the seashore areas, where there was increased elevation, temperature decreased correspondingly (max. of -2.4°), whereas in mountainous areas with decrease in elevation, the temperature increase was observed (max. of 1.2°). The findings from this research identified, the modified data (GMTED) is improving the results of the model and should be replace the old data (GTOPO) in future research.
    Keywords: Topography, Iran, RegCM4, GMTED, GTOPO
  • M. Eghtedar Nezhad, O. Bazrafshan, J. Bazrafshan Page 35
    Drought is one of the most damaging natural hazards that it is placed in the first order in terms of both the frequency of occurrence and the magnitude of created damages. In this study, we used the standardized precipitation - evapotranspiration drought index (SPEI) for analysis of drought in the 54 synoptic stations for a 64 years (1951- 2014) period. For drought monitoring and regionalization, the SEPI values were calculated in 12, 24 and 48 months timescales. The trend of rainfall, temperature and SEPI was investigated using Mann-Kendall test during the study period. The results showed that an increasing trend for drought and temperature and decreasing trend for rainfall. Considering the correlation of drought and temperature, the findings of study confirmed that SEPI had a good performance for monitoring drought across Iran.
    Keywords: Drought monitoring, SPEI, Trend analysis, Iran
  • M. Moazenpour Kermani, A. Mohammadi Mohammad Abadi, A. Badiehneshin, H. Noory Page 47
    Considering the significant increase of pistachio cultivation area in Iran and lack of water resources, accurate determination its water requirement is necessary. Since irrigation in the initial stages of pistachio is essential for adequate tree establishment, the main objective of this study was to measure the evapotranspiration of pistachio trees (ETc) between four to nine years of age, when the economical yields is achieved. This study was conducted in Rafsanjan Pistachio Research Institute station using a cubic concrete drainage lysimeter with a 54 m2 surface area (6 m × 9 m) and a depth of 3.4 m. One-year old seedlings of Pistacia vera L. were cultivated inside and surrounding of the lysimeter. The amount of evapotranspiration and crop coefficient (Kc) was measured every 20-days during the eight-month growing season of pistachio using lysimeteric data. For the young trees For the young trees from four to nine years of age, the amount of seasonal evapotranspiration was 2291.2, 2507.8, 2739.4, 4516.0, 4604.0 and 5621.0 cubic meters per hectare with the mean Kc values of 0.108, 0.104, 0.15, 0.21, 0.28 and 0.33, respectively.The mean Kc coefficients of pistachio in five growth stages were determined as 0.2, 0.17, 0.22, 0.16 and 0.19, respectively.
    Keywords: Crop coefficient, Irrigation, lysimeter, Pistachio, Iran
  • B. Farrokhzadeh, S. Mansouri, A. Sepehri Page 56
    In this study the relationship between annual Standard Precipitation Index (SPI) and, remotely sensed indices of Enhanced Vegetation Index (EVI) and Normalized Differencing Vegetation Index (NDVI) have been studied. MODIS images of Terra satellites for the period of 2000 to 2012, during the growing season of pastures across Golestan province alongwith rainfall data of five meteorological stations in Golestan rangelands from their establishment till 1993 were collected. Pearson correlation coefficient was used to assess the relationship between rainfall data and vegetations indices. Correlation coefficient between (SPI) drought index and EVI and NDVI indices was 0.75 and 0.78 respectively at 5% level of significance. Bedsides, correlation between the NDVI and EVI indices in detection of the vegetation changes were 0.98. In general, the results of this study showed that in regions with inadequate rainfall data, remote sensing products can be used for drought and vegetation cover dynamic monitoring.
    Keywords: Drought, Standard Precipitation Index, MODIS, Golestan Province