ارزیابی هیجده مدل تبخیر و تعرق مرجع در شرایط آب و هوایی دشت اردبیل

Abstract

سابقه و هدف: تبخیر و تعرق یکی از عوامل مهمی است که دانستن مقدار دقیق آن، برای تعیین نیاز آبی و طراحی سامانه‏های آبیاری ضروری می‎باشد. یکی از راه‎های تعیین تبخیر و تعرق استفاده از مدل‎های تجربی است، اما برای استفاده در هر منطقه باید ابتدا آن‎ها را مورد ارزیابی قرار داد. برای این منظور در این تحقیق 18 مدل برآورد تبخیر و تعرق در مقایسه با نتایج لایسی‌مترهای زهکش‎دار و مدلپنمن- مونتیث فائو (FAO56) مورد ارزیابی قرار گرفت.<br /> مواد و روش‎ها: تحقیق حاضر درایستگاه تحقیقاتی هانگار دانشگاه محقق اردبیلی و در شهر اردبیل انجام شد. جهت این کار گیاه چمن در سه لایسی‌متر و در اطراف لایسی‌مترها کشت گردید. مقدار تبخیر و تعرق چمن توسط لایسی‌مترهای حجمی بر اساس اندازه‎گیری اجزای بیلان آب (حجم آب ورودی، حجم آب خروجی، ذخیره رطوبت و تبخیر و تعرق )، برآورد گردید. برای برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل تعداد 18 مدل شامل انواع مدل‎ها اعم از دمایی، تشعشعی و ترکیبی انتخاب شد. از ایستگاه هواشناسی سینوپتیک اردبیل برای تهیه اطلاعات مورد نیاز برای مدل‎ها استفاده شد. علاوه بر نتایج مربوط به لایسی‌مترها، تبخیر و تعرق به‎دست آمده از مدل پنمن- مانتیث فائو نیز به عنوان مرجع مقایسه کارآیی مد‎ل‎ها مورد استفاده قرار گرفت. کارآیی مدل‎های برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از شاخص‌های آماری، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE)، درصد خطای تخمین (PE)، نسبت میانگین (MR) و ضریب همبستگی اسپیرمن مورد ارزیابی قرار گرفت.<br /> یافته‎ها: نتایج نشان داد که برای همه‎ی مدل‎ها، پراکندگی نقاط اطراف خط یک به یک زیاد است، یا هم‎خوانی جواب آن‎ها با نتایج جواب لایسی‌متری خیلی مناسب نیست. از طرفی برخی از این مدل‎ها بیش‎برآورد و برخی از آن‎ها با کم‎برآوردی تبخیرو تعرق را محاسبه می‎کنند.بااستفاده از شاخص‎های آماری می‎توان گفت که در مقایسه با نتایج لایسی‌متری، در محل تحقیق مناسب‎ترین مدل‎ها، به ترتیب بلانی کریدل، راوازانی و همکارانو مدل Rn و ضعیف‎ترین مدل‎ها به ترتیب ایرماک و مدل‎های والیانتزاس می‎باشد.به صورت کلی تناسب نتایج مدل‎ها نسبت به نتایج مدل پنمن مانتیث فائو در مقایسه با نتایج آن‎ها نسبت به نتایج لایسی‌متری، قابل قبول‎تر بود. همچنین با توجه به محک‎های آماری در محل تحقیق نسبت به مدل پنمن- مانتیث فائو، مناسب‎ترین مدل‏ها به ترتیبتورک ، برتی و همکاران و تراجوکویچ و ضعیف‎ترین مدل‎‎ها،‎ هارگریوز- سامانی اصلاح شده،‎ ایرماک و اسکاندل تعیین گردید.<br /> نتیجه‎گیری: با عنایت به این‎که مرجع مقایسه در دو ارزیابی(لایسی‌متر و مدل پنمن- مانتیث فائو) یکسان نبود در مشخص شدن ضعیف‎ترین مدل‎ها در محل تحقیق، هم‎خوانی وجود داشت. به عبارت دیگر در هر دو روش به اتفاق، مدل‎های ایرماک و مدل‎های والیانتزاس ضعیف‎ترین نتایج را داشتند. به طور کلی در جمع‎بندی هر دو روش مقایسه، مناسب‎ترین مدل‎ها را با قاطعیت نمی‎توان معرفی نمود، اما ضعیف‎ترین مدل‎ها مشخص گردید.