تخمین مقادیر روزانه نسبت تبخیر- تعرق مرجع یونجه به چمن و تعیین سهم مؤلفه‌های آئرودینامیکی و توازن انرژی در تبخیر- تعرق (مطالعه موردی: استان آذربایجان شرقی)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 عضو هیات علمی دانشگاه تبریز

3 عضو هیأت علمی دانشگاه تبریز -سردبیر

چکیده

تبخیر- تعرق به­عنوان یکی از مؤلفه­های اصلی چرخه هیدرولوژیک دارای اهمیت فراوانی در مدیریت منابع آب و برنامه­ریزی آبیاری می­باشد. امروزه به­دلیل نبود داده­های لایسی­متری در بیشتر ایستگاه­های هواشناسی، از مقادیر تبخیر- تعرق مرجع حاصل از مدل استاندارد  فائو- پنمن - مونتیث استفاده می­شود. مدل یاد شده برای محاسبه تبخیر- تعرق گیاه مرجع چمن ( ) به­کار برده می­شود. از سوی دیگر، مدل پنمن- کیمبرلی نیز به­طور گسترده­ای برای محاسبه تبخیر- تعرق گیاه مرجع یونجه (ETr) مورد استفاده قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، داده­های هواشناسی شش ایستگاه هواشناسی در استان آذربایجان شرقی در یک دوره آماری ده ساله برای محاسبه و ETr به­کار برده شده و سپس نسبت ETr به  برای هر شش ایستگاه در دوره مطالعاتی محاسبه شد. در ادامه، سهم هر یک از مؤلفه­های توازن انرژی و آئرودینامیکی در میزان کل تبخیر- تعرق مرجع با استفاده از مدل پنمن- کیمبرلی تعیین شد که نتایج حاصل، حاکی از نقش مهم هر دو مؤلفه در فرآیند تبخیر- تعرق ایستگاه­های مورد مطالعه بود. بر این اساس، کاربرد مدل­های مبتنی بر تابش خورشیدی نظیر مدل پریستلی- تیلور در این ایستگاه­ها می­باید با احتیاط صورت پذیرد.    

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimating Daily Alfalfa to Grass Reference Evapotranspiration Ratios and Determining the Aerodynamic and Energy Balance Components Contribution in Evapotranspiration (Case study: East Azerbaijan Province)

نویسندگان [English]

  • Jalal Shiri 1
  • Y D 2
  • SEYEDALIASHRAF SADRADDINI 3
  • Amirhossein Nazemi 1
1 Assist. Prof., Dept. of Water Engineering, Faculty of Agric., University of Tabriz, Iran
2 Assoc. Prof., Dept. of Water Engineering, Faculty of Agric., University of Tabriz, Iran
3 Prof.,
چکیده [English]

Evapotranspiration (ET), as a major component of the hydrologic cycle, is important in water resources management and irrigation scheduling. Nowadays, due to the lack of the lysimetric data in weather stations, the ET values calculated by the standard FAO Penman-Monteith model ( ) are used for grass reference crop. Also, the Penman- Kimberly model is widely applied for computing the alfalfa-reference crop ET (ETr). In the present study, the meteorological data from 6 weather stations located in the East Azarbayjan Province covering a period of 10 years were used to calculate the and ETr values. Then, the ETr to  ratios were computed for all six stations during the study period. Finally, the contributions of the energy balance and aerodynamic components on the final ET values were determined using the Penman- Kimberly model, which showed the important influence of the both components on the ET process. Consequently, the use of radiation-based models e.g. Priestly- Taylor model in these stations should be carried out by special care.   

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aerodynamic component
  • Energy balance component
  • Grass and alfalfa reference evapotranspiration
  • Seasonal variations
کریمی س، شیری ج و ناظمی اح. 1392. تخمین تبخیر و تعرق روزانه گیاه مرجع با استفاده از سیستم­های هوش­مصنوعی و معادله­های تجربی. نشریه دانش آب و خاک، جلد 23، شماره2، صفحه­های 139 تا 158.
Allen RG, Smith M, Pereira LS and Perrier A, 1994. An update for the calculation of reference evapotranspiration. ICID Bulletin 43(2): 35–92.
Allen RG, Pereira LS, Raes D and Smith M, 1998. Crop evapotranspiration. Guide lines for computing crop evapotranspiration. FAO Irrigation and Drainage Paper No 56. FAO, Rome.
Chow VT, Maidment DR and Mays LW (Eds), 1998. Applied Hydrology. McGraw-Hill. NY.
Doorenbos J and Pruitt WO, 1977. Guidelines for prediction of crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 24 (revised), Rome.
Erpenbeck JM, 1981. A methodology to estimate crop water requirements in Washington State. MS thesis, College of Engineering, Washington State Univ., Pullman, Wash.
Evett SR, Howell TA, Todd RW, Schneider AD and Tolk JA, 1998. Evapotranspiration of irrigated alfalfa in a semi-arid environment. ASAE Pap. No. 98-2123, American Society of Agricultural Engineering St. Joseph, Mich.
Hargreaves GH, and Samani ZA, 1985. Reference crop evapotranspiration from temperature. Applied Engineering Agriculture 1(2): 96-99.
Irmak S, Allen RG and Whitty EB, 2003. Daily grass and alfalfa-reference evapotranspiration estimates and alfalfa-to-grass evapotranspiration ratios in Florida. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 129(5): 360-370.
Jensen ME, Burman RD and Allen RG, 1990. Evapotranspiration and irrigation water requirements. ASCE Manuals and Reports on Engineering Practices No. 70, ASCE, New York.
Landeras G, Ortiz-Barredo A, and Lopez JJ, 2008. Comparison of artificial neural network models and empirical and semi-empirical equations for daily reference evapotranspiration estimation in the Basque Country (Northern Spain). Agricultural Water Management 95: 553-565.
Penman HL, 1948. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proceedings of Royal Society, London. A: Mathematical and Physical Sciences 193(1032): 120-145.
Priestley CHB and Taylor RJ, 1972. On the assessment of surface heat flux and evaporation using large-scale parameters. Monthly Weather Reviews 100(2): 81-92.
 Shiri J, Nazemi AH, Sadraddini AA, Landeras G, Kisi O, Marti P, 2013. Global cross-station assessment of neuro-fuzzy models for estimating daily reference evapotranspiration. Journal of Hydrology 480: 46-57. 
Shiri J, Nazemi AH, Sadraddini AA, Landeras G, Kisi O, Fakheri Fard A and Marti P, 2014a.  Comparison of heuristic and empirical approaches for estimating reference evapotranspiration from limited inputs in Iran. Computers and Electronics in Agriculture 108: 230-241.
Shiri J, Sadraddini AA, Nazemi AH, Kisi O, Landeras G, Fakheri Fard A and Marti P, 2014b. Generalizability of gene expression programming-based approaches for estimating daily reference evapotranspiration in coastal stations of Iran. Journal of Hydrology 508: 1-11.
Thornthwaite CW, 1948. An approach toward a national classification of climate. Geographical Reviews 38(1): 55-94.
Wright JL and Jensen ME, 1972. Peak water requirements of crops in Southern Idaho. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 96(1): 193–201.
Wright JL, 1996. Derivation of alfalfa and grass reference evapotranspiration. C. R. Camp, E. J. Sadler, and R. E. Yoder, eds., Evapotranspiration and irrigation scheduling, Proc., Int. Conf., Irrigation Association and Int. Committee on Irrigation and Drainage, American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, Mich.