ارزیابی معادله‌های تجربی برآورد تبخیر-تعرق پتانسیل برای اقلیم‌های خشک و نیمه‌خشک استان فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد ، گروه مهندسی آب، دانشگاه کشاورزی ومنابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

برآورد درست تبخیر-تعرق پتانسیل برای برنامه­ریزی­ نیاز آبی گیاهان در بوم ­سامانه­های طبیعی و کشاورزی و گزینش یک روش مناسب از اهمیت فراوانی برخوردار است. بنابراین هدف این پژوهش به­گزینی روش برآورد تبخیر-تعرق پتانسیل در اقلیم­های خشک و نیمه­خشک استان فارس است. برای این منظور از معادله فائو پنمن-مانتیت به عنوان روش معیار استفاده و سپس کارایی و توان برآورد روش­های تجربی (هارگریوز-سامانی، جنسن-هیز، مک­کینگ، تورنت وایت، تورک و بلانی-کریدل) نسبت به آن در دو ایستگاه شیراز و لار بررسی شد. پس از گزینش بهترین روش تجربی برای برآورد تبخیر-تعرق پتانسیل، مقدار تبخیر-تعرق ماهانه همه ایستگاه­هایِ برگزیده برآورد شد. سرانجام پراکنش مکانی تبخیر-تعرق برآورد شده استان تعیین شد. یافته­های این پژوهش نشان داد که در میان روش­های تجربی، روش هارگریوز-سامانی، با هم­بستگی (96/0 r ≥ ) و هم­خوانی بالا با داده­های برآوردی معادله فائو پنمن-مانتیت، در هر دو اقلیم خشک و نیمه­خشک، به­عنوان روشِ تجربی مناسب شناخته شد. نقشه پراکنش مکانی تبخیر-تعرق پتانسیل نمایش­گر آن است که توان تبخیرکنندگی هوا از جنوب و جنوب شرقی استان به­سوی شمالی و شمال شرقی کاهش می­یابد، و این توان در فصل­های گرم بسیار بیش­تر از فصل­های خنک است

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Empirical potential Evapotranspiration Equations for Arid and semi-arid Climates of Fars Province

نویسندگان [English]

  • Mostafa Gorji 1
  • Mahmoud Raeini-Sarjaz 2
1 MSc. Agrometeorology student, Department of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University., Sari., Iran
2 Associate Prof., Department of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University., Sari., Iran
چکیده [English]

Development of an empirical equation to estimate accurately potential evapotranspiration (ETo) is essential for programming of crops water requirements in natural ecosystems and agriculture sectors. Therefore, the aim of this research is to select the appropriate empirical equation to calculate potential evaporation for arid and semi-arid climates of Fars province. For this purpose the FAO-Penman-Montieth standard equation was employed to evaluate the efficiency and potential of empirical equations (Hargreaves-Samani, Jensen-Haise, Makkink, Turc, Thornthwaite and Blaney–Criddle) to estimate potential evapotranspiration of Shiraz and Lar stations, as reference stations for arid and semi-arid climates, respectively, in Fars province. After selecting the appropriate equation, the monthly potential evapotranspiration was calculated for all stations. Finally, the province spatial ETo distribution was determined. The results of this research showed that among the selected empirical equations the Hargreaves-Samani had the highest correlations (r ≥ 0.96) with FAO-Penman-Montieth calculated data for both arid and semi-arid climates, therefore, selected as the appropriate equation for the province. The spatial ET distribution map showed that the air potential evaporative is reducing northwards. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hargreaves-Samani
  • FAO-Penman-Montieth
  • Fars province
  • Spatial mapping- ET
احسانی،ع.، ارزانی،ح. فرح­پور،م احمدی،ح جعفری،م و اکبرزاده،م.  1391. برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از اطلاعات آب و هوایی، خصوصیات گیاه (مرتع) و خاک به کمک برنامه نرم افزار Cropwat 8 (مطالعه موردی: منطقه استپی استان مرکزی ایران، ایستگاه رود شور). فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران. 19 .1: 16-1.

تفضلی،ف. ۱۳۸۵. ارزیابی حساسیت مدل­های برآورد تبخیرو تعرق به تابش ورودی روزانه در شرایط اقلیمی همدان. پایان­نامه کارشناسی ارشد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان.

سالاریان،م.، نجفی،م.، داوری،ک.، اسلامیان،س و حیدری،م. 1392. مناسب­ترین روش برآورد تبخیر-تعرق پتانسیل در شرایط کمبود داده هواشناسی در ماه­های گرم و سرد سال. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 1. 8: 73-62.

سبزی پرور،ع.ا.، تفضلی،ف.، زارع ابیانه،ح.، بانژاد،ح.، غفوری،م.، موسوی بایگی،م و مریانجی،ز. 1387. ارزیابی حساسیت مدل­های مختلف تبخیر- تعرق مرجع (ETo) به سیگنال­های تغییر اقلیم در اقلیم سرد نیمه خشک همدان. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی.12 .46: 592-581.

سبزی پرور،ع.ا. ۱۳۷۹ . مطالعه سینوپتیکی خشک­سالی هواشناسی استان همدان. طرح تحقیقاتی، سازمان هواشناسی کشور، تهران.

شاهدی،ک و زارعی.م 1389. ارزیابی روش­های برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل در استان مازندران. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب.1. 3: 21-12.

شریفان،ح.، قهرمان،ب. 1385. بررسی و مقایسه تبخیر-تعرق برآورد شده از تشتک تبخیر با مقادیر تبخیر-تعرق روش استاندارد در منطقه گرگان. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی.13. 5: 29-18 .

نامداریان،ک.، ناصری،ع.ع.، ایزدپناه،زو ملکی،ع. 1392. مقایسه روش فائو پنمن-مانتیث و تشتک تبخیر کلاس A با داده­های لایسیمتری در برآورد تبخیر-تعرق گیاه نخود در منطقه خرم آباد، چهارمین همایش ملی مدیریت شبکه­های آبیاری و زهکشی. 8

Allen,R.G and Pruitt,W.O. 1988. Closure to rational use of the FAO Blany- Criddle formula. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE 114.2: 375-380.

Allen,R.G., Pereira,L.S., Raes,D and Smith,M. 1998. Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirement. FAO irrigation and drainage paper, no 56. FAO, Roma, Italy.

Allen,R.G., Pruitt,W.O., Wright,J.L., Howell,T.A., Ventura,F., Snyder,R., ltenfisu,D., Steduto,P., Berengena,J., Yrisarry,J.B., Smith,M., Pereira,L.S., Raes,D., Perrier,A., Alves,L., Walter,L and Elliott,R., 2006. A recommendation on standardized surface resistance for hourly calculation of reference ETo by the FAO Penmane-Monteith method. Agricultural Water Management. 81: 1-22.

Blaney,H.F and Criddle,W.D. 1950. Determining Water Requirements in irrigated Areas from climatologically and irrigation Data. USDA (SCS) TP 96 48.

Hargreaves,G.H. 1994. Defining and using reference evapotranspiration. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 120.6: 1132-1139.

Hargreaves,G.H and Samani,Z.A. 1985. Reference crop evapotranspiration from temperature. Applied Engineering in Agriculture. 1.2:96-99.

Hussein, M and Al-Ghobari, F. 2000. Estimation of reference evapotranspiration for southern region of Saudi Arabia. Journal of Irrigation Science. 19.2: 81-86.

Jensen,M.E., Burman,R.D and Allen,R.G. 1990. Evapotranspiration and irrigation water requirements. In: ACSE manuals and reports on engineering practice, no 70. ACSE, New York

Jensen,M.E and Haise,H.R. 1963. Estimating evapotranspiration from solar radiation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 93.3:15-41.

Kouchakzadeh,M and Nikbakht,J. 2004. Comparison of Different Methods to Estimate Reference evapotranspiration in Iran Different Climate with PM-FAO Standard Method. Agricultural Sciences. 10. 3: 43-57.

Liu,S., Bai,J., Jia,Z., Jia,L.,  Zhou,H and Lu,L. 2010. Estimation of evapotranspiration in the Mu Us Sandland of China. Hydrology and Earth System Sciences. 14: 573–584.

Pandey,S., Kumar,M., Chakraborty,S and Mahanti,N.C. 2014. A Statistical Comparison of Reference Evapotranspiration Methods: A Case Study from Jharkhand State of India. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. 13: 8765-8777.

Sheikh,V and Mohammadi,M. 2013. Evaluation of reference evapotranspiration equations in semi-arid regions of northeast of Iran. International Journal of Agriculture and Crop Sciences. 7: 450-456.

Thornthwaite,C.W. 1948. An approach toward a rational classification of climate, Geographical Review, 38.

Turc,L. 1961. Evaluation of the basis of potential evapotranspiration in irrigation. Annals of Agronomy. 12.1: 13-49.

Turc,L.J. 1970. Evaporation of brine: a field study of the Bonneville salt-Flats. Water Resources Research, 6: 1209–1215.

Walter,l.A., Allen,R.G., Elliott,R., Jensen,M.E., Itenfisu,D., Mecham,B., Howell,T.A., Snyder,S., Brown,P., Echings,S., Spofford,T., Hattendorf,M., Cuenca,R.H., Wright,J.L and Martin,D. 2000. ASCE'S standardized reference evapotranspiration equation. In: Proceedings of 4th National Irrigation Symposium, ASAE, Phoenix (Arizona, USA), November, 14-16.

Willmott,C.J. 1981. On the validation of models. Physical Geography. 2: 184-194.

Zacharias,S., Heatwole,C.D and Coakley,C.W. 1996. Robust quantitative techniques for validating pesticide transport models. American Society of Agricultural and Biological Engineers. 39: 47-54.