تبخیر تعرق مرجع

کشور ایران دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است که ریزش های کمِ جوی، رگبارهای شدید، وقوع جریان های سیلابی و تبخیر (تبخیر تعرق) زیاد از ویژگی های آن به شمار می آید. پژوهش حاضر سعی در ارزیابی و پهنه بندی تبخیر تعرق گیاه مرجع (ETo) و ارائه آن در قالب نقشه های پهنه بندی و هم تبخیر تعرق (مرجع) به عنوان ابزاری اساسی برای مدیریت آب دارد. در این بررسی با گروه بندی مناطق هم اقلیم براساس اقلیم نمای یونسکو از میانگین های درازمدت متغیرهای اقلیمی 91 ایستگاه هواشناسی و داده های لایسیمتر، برای تعیین روش مناسب تخمین ETo استفاده شد. تبخیر تعرق گیاه مرجع برمبنای اطلاعات اقلیمی هر یک از ایستگاه ها به کمک نرم افزار RefET به 13 روش محاسبه شد. روش های محاسباتی شامل هفت روش ترکیبی بر پایه روش پنمن، دو روش دمایی، سه روش تشعشعی ـ دمایی و یک روش تشعشعی بودند. مناسب ترین روش محاسباتی از بین 13 روش، در مقایسه با مقادیر تبخیر تعرق لایسیمتری در هر اقلیم انتخاب شد. انتخاب روش محاسباتی براساس آماره های ضریب تبیین (2R)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای اریبی (MBE) صورت گرفت. مقادیر RMSE، MBE و 2R در 9 ایستگاه لایسیمتری به ترتیب 1/1 میلی متر در روز، 23/0- میلی متر در روز و 85/0 به دست آمد، که نشان دهنده دقت مناسب کار در گستره جغرافیایی کشور ایران است. در نهایت هر یک از روش های محاسباتی انتخاب شده، برای سایر ایستگاه های هم اقلیم فاقد مقادیر لایسیمتری مبنای برآورد ETo قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش های با پایه پنمن در اکثر مناطق ایران مناسب ترین روش برای برآورد ETo به شمار می آیند. در ترسیم نقشه هم تبخیر تعرق مرجع (ISOETo) و پهنه بندی آن براساس نقشه های توپوگرافی رقومی شده، اطلاعات جغرافیایی ایستگاه های هواشناسی و بهره گیری از نرم افزارهای GIS و Surfer براساس داده های تبخیر تعرق مرجع روزانه صورت گرفت. نتایج پهنه بندی به روش کریجینگ، نشان داد میزان ETo در 23 درصد از سطح ایران که در مناطق مرتفع شمال کشور قرار دارند، کمتر از 48/4 میلی متر در روز است؛ و در مقابل 77 درصد از سطح کشور در پهنه ETo بیش از این مقدار تا سقف 70/10 میلی متر در روز قرار دارد. به نظر می رسد که پراکنش مناسب زمانی و مکانی بارش های مناطق شمالی، رطوبت نسبتاً بالا و برودت هوا در کاستن از پتانسیل تبخیر تعرق این مناطق نقش اساسی دارد. در مجموع وجود بی نظمی و نوسانات زیاد در سری های زمانی بارندگی سالانه از عوامل اصلی کمبود منابع آب و به تبع آن افزایش تبخیر تعرق در مناطق خشک و نیمه خشک ایران است.

تبخیر – تعرق به عنوان یکی از متغیرهای مهم هواشناسی و ارتباط دهنده بین سطح زمین و هواکره، در بررسی شاخص-های خشکی و تخصیص منابع آبی حائز اهمیت است. آشکارسازی رفتار این سنجه اقلیمی در دوره آینده نسبت به دوره (2005-1980) و توزیع فضایی آن براساس شبکه داده، هدف تحقیق حاضر می باشد. در این پژوهش، از برونداد مستقیم مدل های دینامیکی ریزمقیاس شده پروژه کوردکس – منا (CORDEX –MNA) با تفکیک 22 کیلومتری تحت سناریو های واداشت تابشی (RCP8.5 و RCP4.5 ) استفاده شد. از روش پنمن – مونتیث، فائو، به عنوان روش برآورد کننده تبخیر – تعرق مرجع ماهانه در دوره تاریخی – مشاهده ای و دوره پیش نگری شده براساس مدلها استفاده شد. در بررسی نتایج معیارهای آماری، برونداد مدل NOAA-GFDL-GFDL-ESM2M عملکرد بهتری را نشان داد. نتایج نشان داد که الگوی فضایی ETo ماهانه در طول سال، تابع مولفه های مکانی بوده و از غرب به شرق و از شمال به جنوب مقدار آن افزایش می یابد. مناطق جنوبی، مرکزی و شرق کشور؛ کانون های حد بالای ETo محسوب می شوند. بررسی و مقایسه ETo ماهانه پیش نگری شده در دوره آینده تا میانه قرن ( 2050 میلادی) نسبت به دوره گذشته، نشان دهنده افزایش در مقدار این سنجه اقلیمی مهم در گستره ایران می باشد.