محاسبه تبخیر-تعرق مرجع برمبنای تحلیل آماری دمای هوا (مطالعه موردی: منطقه تبریز)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

آبیاری برای رشد و تولید محصولات حیاتی است و برای تأمین آن میزان آب مورد­نیاز باید تعیین شود. در مناطق خشک و نیمه­خشک پارامتر دما نقش اساسی را در تبخیر-تعرق ایفا می­کنند. در این تحقیق از احتمال وقوع 50، 65 و 80 درصد برای دمای هوا در محاسبه تبخیر-تعرق استفاده شد. برای محاسبه تبخیر-تعرق از دو رابطه فائو- پنمن- مونتیث و هارگریوز در منطقه تبریز استفاده شد. نتایج برازش داده­ها نشان داد تابع توزیع ویکبای (wakeby) بین توابع توزیع مورد بررسی بیشترین تطابق را با داده­های دما در منطقه مورد بررسی از خود نشان داد. در رابطه فائو- پنمن- مونتیث، استفاده از سطوح احتمالات­وقوع مختلف برای دمای در محاسبه تبخیر-تعرق گیاه مرجع، تأثیر ناچیزی در مقادیر به­دست­آمده داشت و اگر نیاز به محاسبات دقیق نباشد، استفاده از میانگین­گیری برای داده­های هواشناسی کافی است. این امر بیان­گر حساس نبودن رابطه فائو- پنمن- مونتیث نسبت به تغییرات اندک در کمیت­های ورودی است. اما در رابطه هارگریوز استفاده از سطوح احتمالات وقوع مختلف در برازش داده­های مربوط به دما، در محاسبه تبخیر-تعرق گیاه مرجع تأثیر چشم­گیرتری داشت. در پایان، نتایج دو روش به­کار­رفته در تحقیق با داده تشت تبخیر در منطقه مورد مطالعه مقایسه و ضریب تشت مناسب برای هر روش استخراج گردید. میانگین ضریب تشت در دوره مورد بررسی، برای رابطه پنمن مونتیث برابر 63/0 و برای رابطه هارگریوز برابر 22/1  به­دست آمد. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Calculation of the Reference Evapotranspiration based on the Statistical Analysis of Air Temperature (case study: Tabriz area)

نویسندگان [English]

  • MR Hami Kouchebagi 1
  • AH Nazemi 2
  • A Sadraddini 2
  • R Delirhasannia 3
چکیده [English]

      Irrigation is necessary for the crop growth and determining crops water requirement is essential for supplying it. In arid and semi-arid regions, air temperature plays a fundamental role in evapotranspiration process. In this study, the temperature occurrence probabilities at the levels of 50%, 65% and 80% were applied for calculation of evapotranspiration. The Penman-Monteith FAO and Hargreaves equations were used to calculate the evapotranspiration in Tabriz area. The results showed that the Wakeby distribution function had the best adaptation with the temperature data set in the study area. Using different levels of probability for temperature in determining reference evapotranspiration in the Penman-Monteith FAO method, negligible effects were seen in the obtained results so the averaged temperature data was enough for calculations at the cases that there were no needs for precise values. It was concluded that the Penman-Monteith FAO equation was not sensitive to small changes in temperature values, on the contrary in Hargreaves model, using different levels of temperature probability had significant effects on the calculated reference evapotranspiration values. Finally, results of the both methods were compared with the exact evaporation data obtained from pan and the pan coefficient was obtained for each method and suitable pan coefficient values of 0.63 and 1.22 were determined for methods of Penman-Monteith FAO and Hargreaves models, respectively. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Air temperatures
  • FAO Penman-Monteith
  • Hargreaves
  • Pan index
  • Probability of occurrence
  • Wakeby distribution function
منابع مورد استفاده
اسلامی ا و قهرمان ب، 1392. آنالیز حساسیت و بررسی عدم قطعیت پارامترهای موثر در برآورد تبخیر-تعرق مرجع در مدل های با ساختار ریاضی متفاوت. مجله آبیاری و زهکشی ایران، شماره 1، جلد 7، صفحه­های 68 تا 79.
طالبی ع، پور­محمدی س و رحیمیان م ح، 1389. بررسی عوامل مؤثر در تبخیر-تعرق مرجع، با استفاده از آنالیز حساسیت معادله فائو- پنمن- مونتیث،مطالعه موردی: ایستگاه­های یزد، طبس و مروست. نشریه پژوهش­های جغرافیای طبیعی، جلد 73، صفحه­های 97 تا 110.
موسوی بایگی م، عرفانیان م و سرمد م، 1387. استفاده از حداقل داده­های هواشناسی برای برآورد تبخیر-تعرق گیاه مرجع و ارائه ضرایب اصلاحی (مطالعه موردی: استان خراسان رضوی). مجله آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 23، شماره 1، صفحه­های 91 تا 99.
نیکبخت ج، میرلطفی س­م، 1382. تأثیر روش محاسبه ، احتمال وقوع و طول دوره حداکثر مصرف آب بر تبخیر و تعرق گیاه مرجع روزانه. مجله علوم آب و خاک، جلد2، صفحه­های 189 تا230.
Allen RG, Pereira LS, Raes D and Smith M, 1998. Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper, No 56, Rome, Italy.
Corder GW and Foreman DI, 2014. Nonparametric Statistics: A Step-by-Step Approach. Wiley.
Freund JE, 2009. Mathematical Statistics with Applications. 7th Ed, Pearson Education.
Jensen ME, Burman RD and Allen RG, 1990. Evapotranspiration and Irrigation Water Requirement. ASCE Manual, USA, 70: 332p.
Makenney MS and Norman JR, 1993.Sensitivity of some potential evapotranspiration estimation methods to climate change. Agricultural and Forest Meteorology 64: 81-110.
Maloupa EA, Papadopoulos SB, 1993. Evapotranspiration and preliminary crop Coefficient of Gerbera Soil less Culture Grown in Plastic Greenhouse, Acta Horticulturae, 335: 270-280.
Pereira AR, Villa Nova NA, Pereira AS and Barbieri V, 1995. A model for the class a pan coefficient. Agricultural and Forest Meteorology 76(1): 75- 82.
Richardson CW, 1981. Stochastic simulation of daily precipitation, temperature and solar radiation. Water Resources Research 17(1): 182–190.
Salih AMA and Sendil U, 1984. Evapotranspiration under extremely arid climates. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 110(3): 289-303.
Williams LE, 2001. Irrigation of winegrapes in California. Practical Winery & Vineyard 23(1): 42-55.
Yang H and Yang D, 2012. Climatic factors influencing changing pan evaporation across China from 1961 to 2001. Journal of Hydrology 414-415: 184–193.