تبخیروتعرق مرجع

تعیین توزیع مکانی تبخیر و تعرق مرجع (ETo) در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب، مطالعات بیلان آبی و برآورد نیاز آبی گیاهان از اهمیت زیادی برخوردارست. بنابراین هدف پژوهش حاضر تعیین مناسب-ترین روش درون یابی برای برآورد مکانی ETo و پهنه بندی این متغیر در استان خوزستان است. بدین منظور از داده های هواشناسی 42 ایستگاه در یک دوره آماری 28 ساله استفاده شد و برای تخمین مقادیر ETo در ایستگاه ها، روش فائو پنمن مانتیث بکار برده شد. به منظور برآورد مکانی ETo، هفت روش درون یابی مشتمل بر وزنی عکس فاصله، اسپلاین، گرادیان خطی سه بعدی، کریجینگ عمومی، کوکریجینگ، کریجینگ با روند خارجی و رگرسیون کریجینگ ارزیابی شدند. برای تحلیل واریوگرافی در روش های کریجینگ، پنج مدل نیم تغییرنمای کروی، نمایی، خطی، خطی دارای حد آستانه و گوسی بر داده-های ETo برازش شده و براساس مجموع مربعات، خطای کمتر و ضریب تبیین بالاتر نیم تغییر نمای مناسب انتخاب شد. تعیین مناسب ترین روش درون یابی بر اساس محاسبه شاخص های ریشه میانگین -مربعات خطا، میانگین خطای اریب و میانگین انحراف مطلق روش های مختلف انجام شد. با بررسی شاخص های خطا معلوم شد روش کوکریجینگ با مدل نیم تغییرنمای گوسی دارای کمترین خطا بود و به عنوان بهترین روش برای مکانی کردن داده های ETo ماهانه و سالانه در خوزستان معرفی شد. در مدل نیم تغییرنمای گوسی کوکریجینگ، نسبت بخش ساختاردار به کل تغییرپذیری در بیشتر ماه ها 1 بود که بیانگر ساختار مکانی قوی در تغییرات هم زمان متغیرهای ETo و ارتفاع است. اما دقت شود روش کوکریجینگ در بیشتر ماه ها دارای خاصیت کم برآوردی است.

تغییراقلیم نه تنها باعث افزایش دما می شود بلکه با تغییر در چرخه بارش جهانی منجر به تغییرات زمانی و مکانی الگوهای بارش می شود. در این تحقیق تاثیر پدیده تغییراقلیم بر دما، بارش و تبخیر و تعرق منطقه نیشابور را با درنظرگرفتن عدم قطعیت مدل های AOGCM و سناریوهای انتشار در دوره 2099-2080 بررسی شد. بدین منظور در ابتدا مقادیر دمای کمینه، دمای بیشینه و بارش 10 مدل AOGCM تحت سناریوهای A2 و B1 در دوره آتی و دوره پایه (2011-1992) تهیه شده و سپس توسط مدل LARS-WG کوچک مقیاس شدند. تبخیر و تعرق مرجع نیز به روش فائو پنمن مانتیث برای مدل ها و سناریوهای تغییراقلیم محاسبه شد. نتایج نشان دهنده افزایش دما و تبخیر و تعرق در ماه های گرم و کاهش بارش در ماه های سرد است. سپس قطعیت ماهانه پارامترهای دمای کمینه، دمای بیشینه، بارش و تبخیر و تعرق بررسی شد.دما و تبخیر و تعرق در ماه های گرم و بارش در ماه های سرد دارای قطعیت کمتری نسبت به بقیه ماه ها خواهد بود. همچنین نتایج عدم قطعیت مدل ها و سناریوهای انتشار در برآورد پارامترها نشان داد، مدل های NCARPCM و HADCM3 در برآورد دمای کمینه و بیشینه و مدل هایCGCM3T47 و GFDLCM2 در برآورد بارش به ترتیب دارای بهترین و کمترین قطعیت برای دو سناریو می باشند. عدم قطعیت مدل های AOGCM در برآورد تبخیر و تعرق مرجع نیز مشخص می کند که بیشترین قطعیت در تخمین تبخیر و تعرق مرجع برای هر دو سناریو در نتایج مدل GISS-ER مشاهده شد. همچنین سناریو A2عملکرد بهتری نسبت به سناریو B1 در تخمین تبخیر و تعرق در منطقه مورد مطالعه دارد.

تعیین دقیق نیاز آبی محصولات گوناگون و همچنین میزان آب مصرفی در سطحی پهناور و در زمان واقعی یکی از مهم ترین نیازهای متخصصان آب وخاک است. پیش نیاز آن نیز تعیین تبخیروتعرق مرجع است. معمولاً محاسبه این پارامتر براساس استفاده از داده های اقلیمی و حل معادلات تجربی انجام می شود اما، به دلیل محدودبودن و توزیع نامناسب ایستگاه های هواشناسی، اغلب استفاده از داده های آنها سبب ایجاد خطا در محاسبه این پارامتر می شود. بهترین گزینه، به منظور برطرف کردن این محدودیت، استفاده از داده های سنجش از دوری است. بدین منظور می توان از محصولات گوناگون ماهواره ای بهره برد و با ترکیب آنها، برای تهیه نقشه های به روز تبخیروتعرق مرجع و واقعی اقدام کرد. ازاین رو تحقیق حاضر به منظور بررسی امکان استفاده از محصولات سامانه های WaPOR و ERA5 با هدف محاسبه میزان تبخیروتعرق مرجع روزانه، برمبنای روش تجربی پنمن مانتیث و ارزیابی و صحت سنجی خروجی های آن در سطح استان سیستان و بلوچستان ایران انجام شده است. نتایج تحقیق نشان داد که سامانه های سنجش از دوری با دقت بالای 80%، در محل ایستگاه های هواشناسی، مقدار تبخیروتعرق مرجع را برآورد کرده اند و در تمامی ایستگاه ها خطای کمتر از 2 میلی متر گزارش شد. همچنین فصل زراعی پانزدهم خرداد تا پانزدهم آبان، در مقایسه با فصل زراعی اول آذر تا پانزدهم اردیبهشت، تبخیروتعرق مرجع به دست آمده از داده های ماهواره ای همبستگی بالاتری را نشان می دهد. ازآن جاکه مقادیر برآورد و صحت سنجی شده دقت مورد قبولی داشتند، در گام بعدی می توان، در هر نقطه از استان، از این سامانه ها استفاده کرد