شبیه‌سازی تغییرات دمای اعماق مختلف خاک و بررسی برخی عامل‌های جوی تأثیرگذار بر آن (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک یزد)

Abstract

دمای خاک یکی از عوامل مؤثر در استقرار پوشش گیاهی در مناطق خشک است. با توجه به آن که دمای خاک تحت تأثیر پارامترهای هواشناسی متعددی قرار دارد، بررسی اثرهای تغییر دمای هوا، ساعت آفتابی و بارش می‌تواند در درک چگونگی تغییرات دمای خاک مفید باشد. با شناخت تغییرات دمای خاک و سرعت انتقال دما در پروفیل سطحی می‌توان میزان تبخیر از خاک، نیاز آبی گیاهان، سرعت تجزیه مواد، فعالیت‌های بیولوژیکی و زمان کاشت بذرها را ارزیابی نمود. هدف از انجام این تحقیق بررسی نقش عوامل جوی در تعیین دمای خاک می‌باشد. بدین منظور با جمع‌آوری داده‌های روزانه دمای خاک در اعماق 5، 10، 20، 30، 50 و100 سانتی‌متری موجود در ایستگاه سینوپتیک یزد در سال 1385، اقدام به بررسی عامل­های هواشناسی تأثیر‌گذار و تجزیه و تحلیل آنها شد و با استفاده از الگوی تغییرات سینوسی، دمای خاک این ایستگاه در طی سال شبیه‌سازی گردید. نتیجه اولیه نشان داد که بین عامل­های جوی بارش، درجه حرارت هوا و ساعت آفتابی رابطه معنی­دار وجود دارد. به‌طوری­که مقایسه مقادیر اندازه­گیری و پیشگویی مدل روی دستگاه مختصات نشان داد که مدل سینوسی با افزایش عمق، مقادیر را کمتر از مقدار واقعی برآورد می‌نماید. درنهایت با استفاده از مدل­های بدست­آمده، منحنی تغییرات دمای خاک در هر عمق ترسیم و مورد ارزیابی قرار گرفت. بنابراین نتایج بدست­آمده از محاسبه ضریب کارایی مدل ناش‌ساتکلیف در اعماق مورد بررسی نشان داد که مقادیر خروجی از مدل در اعماق 5،10، 20، 30، 50 و100 سانتی­متری به­ترتیب دارای ضریب کارایی (R_NS²) 92/0، 91/0، 93/0، 92/0، 94/0 و 96/0 نسبت به مقادیر اندازه­گیری شده است. از آنجا که دامنه تغییرات) (R_NS²در محدوده ∞- تا یک تغییر می­کند و در مقدار یک مدل دارای حداکثر کارایی است، بدین ترتیب معادلات سینوسی قابلیت و بازدهی مناسب در پیشگویی تغییرات دمایی اعماق مختلف خاک را دارد.