قباد رستمی زاد؛ مجتبی پاک پرور؛ پرویز عبدی نژاد؛ زهرا عبداللهی؛ جعفر خلفی
چکیده
مقدمه
تبخیر و تعرق (ET)، یکی از مهم‌ترین عوامل موثر در چرخه هیدرولوژیکی است و تعیین‌کننده اصلی معادلات انرژی در سطح زمین است. برآورد تبخیر و تعرق برای هیدرولوژی، آبیاری، جنگل و مرتع و مدیریت منابع آب مهم است. تبخیر و تعرق، بیلان آب و انرژی خاک را که عمدتا در مدلهای گردش عمومی و مدلسازی آب و هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد، تحت تاثیر ...
بیشتر
مقدمه
تبخیر و تعرق (ET)، یکی از مهم‌ترین عوامل موثر در چرخه هیدرولوژیکی است و تعیین‌کننده اصلی معادلات انرژی در سطح زمین است. برآورد تبخیر و تعرق برای هیدرولوژی، آبیاری، جنگل و مرتع و مدیریت منابع آب مهم است. تبخیر و تعرق، بیلان آب و انرژی خاک را که عمدتا در مدلهای گردش عمومی و مدلسازی آب و هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد، تحت تاثیر قرار می‌‌دهد. در نتیجه، پیش‌بینی جریان آب رودخانه، پیش‌بینی عملکرد محصول، سامانه‌های مدیریت آبیاری، کیفیت آب رودخانه/دریاچه همگی به سطوح تبخیر و تعرق بستگی دارند. به همین دلیل، برآورد دقیق بیلان آب ضروری است. مدلهای متعددی برای تخمین تبخیر و تعرق با استفاده از روشهای سنجش از دور توسعه یافته است. بررسی تحقیقات اخیر نشان می‌‌دهد که سنجش از دور و استفاده از تصاویر ماهوارهای توانایی بالایی در تخمین میزان تبخیر و تعرق واقعی دارد.
مواد و روش‌‌ها
هدف از این پژوهش، واسنجی الگوریتم METRIC در تخمین تبخیر و تعرق دشت سهرین-قرهچریان است که تحت تاثیر پخش سیلاب قرار گرفته است. این روش به‌وسیله بسیاری از محققان در سراسر جهان برای تخمین تبخیر و تعرق استفاده شده است. از سوی دیگر، برآورد تبخیر و تعرق واقعی در دشت‌‌های متاثر از سیلاب، به‌ویژه پخش سیلاب بر آبخوان دشت سهرین- قرهچریان از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا، این پژوهش با هدف تخمین تبخیر و تعرق با استفاده از الگوریتم متریک در دشت سهرین-قرهچریان به منظور مدیریت بهینه منابع آب در منطقه و مناطق با شرایط مشابه انجام شد. در این پژوهش، از دادههای هواشناسی روزانه و ساعتی ایستگاه سینوپتیک فرودگاه زنجان از سال 2020 تا 2021 استفاده شد که این داده‌‌ها شامل کمینه و بیشینه دما، کمینه و بیشینه رطوبت، میانگین سرعت باد، ساعات آفتابی و فشار هوا بود. برای بررسی کاربرد الگوریتم متریک، تصاویر Landsat 8 برای سال آبی 1400–1399 دانلود و پیش‌‌پردازش و پردازش‌‌های لازم بر روی آنها انجام شد. تصاویر Landsat در فواصل 16 روزه با وضوح مکانی 30 متر و از سایت سازمان زمین‌‌شناسی ایالات متحده (http://glovis.usgs.gov) به‌دست آمد. پس از پردازش تصاویر، شار خالص تشعشع سطح زمین و شار حرارتی زمین با استفاده از شارهای تشعشعی ورودی-خروجی از آلبدو، گسیل‌‌مندی، دمای سطح زمین و شاخص‌های گیاه به‌دست آمد. سپس، شار حرارتی محسوس با تعیین پیکسل‌‌های سرد و گرم محاسبه و در آخر، نقشه‌‌های تبخیر و تعرق استخراج شد.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد، با افزایش تراکم پوشش گیاهی، تبخیر و تعرق روزانه نیز افزایش می‌‌یابد. در ابتدای دوره رشد، دامنه تبخیر و تعرق بین 0.08 تا 4.97 میلی‌‌متر در روز تخمین زده شد در حالی که این مقدار در اواسط و اواخر فصل رشد به‌ترتیب در محدوده 0.086 تا 5.56 و 0.59 تا 9.57 میلی‌‌متر در روز تخمین زده شد. بر اساس نتایج، این پژوهش تبخیر و تعرق حاصل از مدل بیلان آب خاک و مدل متریک به‌ترتیب معادل 24115 و 25648 متر مکعب در سال برآورد شد. اعتبارسنجی نتایج مقدار تبخیر و تعرق حاصل از مدل متریک با مقدار تبخیر و تعرق واقعی حاصل از مدل بیلان آب خاک مقایسه شد که ضریب خطا معادل 5.97 درصد به‌دست آمد.
نتیجه‌‌گیری
با توجه به نتایج این پژوهش، مشخص شد استفاده از مدلهای بیلان انرژی با بهره‌‌گیری از علم سنجش از دور امکان برآورد تبخیر و تعرق را به‌صورت منطقه‌‌ای فراهم می‌‌کند. از طرفی، درصد خطای محاسباتی نشان می‌‌دهد الگوریتم متریک برای برآورد ET در منطقه مورد مطالعه از دقت لازم برخوردار است.
مریم زارع؛ ام البنین بذرافشان؛ مجتبی پاک پرور؛ غلامرضا قهاری
چکیده
محدودیت‌های روشهای فیزیکی و تجربی برآورد تبخیر-تعرق، کاربرد فن‌آوری سنجش از دور را برای حل معادله بیلان انرژی در سال‌های اخیر رایج ساخته است. در این پژوهش به‌منظور تدقیق عامل تبخیر-تعرق در مدل HEC-HMS و بهبود تخمین سیلاب، تعداد نه تصویر لندست هشت، دادههای هواشناسی مربوط به ایستگاه محلی و مدل سبس، تبخیر-تعرق مربوط به پنج واقعه در ...
بیشتر
محدودیت‌های روشهای فیزیکی و تجربی برآورد تبخیر-تعرق، کاربرد فن‌آوری سنجش از دور را برای حل معادله بیلان انرژی در سال‌های اخیر رایج ساخته است. در این پژوهش به‌منظور تدقیق عامل تبخیر-تعرق در مدل HEC-HMS و بهبود تخمین سیلاب، تعداد نه تصویر لندست هشت، دادههای هواشناسی مربوط به ایستگاه محلی و مدل سبس، تبخیر-تعرق مربوط به پنج واقعه در دوره زمانی 1393 تا 1396 در حوزه‌آبخیز کلستان واقع در شمال‌غربی شیراز محاسبه و به کمک دادههای فائو پنمن-مانتیس در یک پیکره‌ی آبی اعتبارسنجی شد. تبخیر در HEC-HMS شامل تبخیر مستقیم از آب و از سطح خاک و تعرق گیاهی به‌صورت یک ارتفاع متوسط تخمین زده می‌شود. در این پژوهش سعی شد با جایگزین کردن تبخیر-تعرق واقعی در مدل HEC-HMS، میزان رواناب حاصـل از بـارش با دقت بیشتری محاسبه شود. نتایج نشان داد پس از تدقیق تبخیر-تعرق، همبستگی سیلاب مدل با سیلاب اندازه‌گیری شده افزایش مشهودی داشته به طوری که R2 از 92 به 99 درصد و RMSE از 14/0 به 01/0 رسیده است. نتایج همچنین نشانگر آن است که استفاده از تصاویر ماهوارهای و الگوریتم سبس ابزار مناسبی برای برآورد تبخیر-تعرق واقعی می‌باشد. این تحقیق با در نظر گرفتن تشخیص کارایی SEBS در تعیین پراکنش مکانی و زمانی تبخیر-تعرق در یک منطقه کوهستانی و با هدف هیدرولوژیک، انجام شده است. چراکه محاسبه‌ی ET در مدلهای هیدرلوژیک می‌تواند سبب بهبود نتایج و افزایش دقت مدلهای مذکور شود.
ابراهیم خلیفه؛ محمدرضا کاویان‌پور؛ مجتبی پاک‌پرور؛ امین‌اله متقی
دوره 2، شماره 1 ، اردیبهشت 1389، ، صفحه 44-55
چکیده
نظر به اینکه بخش وسیعی از کشور ما در مناطق خشک و نیمه خشک قرار داشته و هر ساله فرسایش بادی و وقوع طوفانهای ماسهای خسارات قابل توجهی بر منابع زیستی و اقتصادی کشور وارد میآورد، لزوم بررسی این پدیده و به‌ویژه به‌روز کردن شیوهها و ابزار مطالعاتی و استفاده از فناوریهای جدید به‌خوبی احساس می‌شود. همچنین عدم وجود و یا دشواریهای ...
بیشتر
نظر به اینکه بخش وسیعی از کشور ما در مناطق خشک و نیمه خشک قرار داشته و هر ساله فرسایش بادی و وقوع طوفانهای ماسهای خسارات قابل توجهی بر منابع زیستی و اقتصادی کشور وارد میآورد، لزوم بررسی این پدیده و به‌ویژه به‌روز کردن شیوهها و ابزار مطالعاتی و استفاده از فناوریهای جدید به‌خوبی احساس می‌شود. همچنین عدم وجود و یا دشواریهای دسترسی به اطلاعات مورد نیـاز مدلهای فیزیکی و کمی، اســتفاده از مدلهـای کیفی در ارزیابی این پدیده را اجتنابناپذیر میسازد. در چنین شرایطی، طرح‌ریزی یک مدل اطلاعاتی-محاسباتی بر مبنای سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) و استفاده از سنجش از دور (RS) برای تهیه اطلاعات میدانی به منظور بررسی فرسایش بادی ضروری به نظر می‌رسد. از این رو، در این تحقیق مدل ارزیابی کیفی فرسایش بادی ایریفر (IRIFR) در قالب سامانه اطلاعات جغرافیایی اجرا و از سنجش از دور برای تعیین پارامترهای مورد نیـاز اسـتفاده شد. هدف اصلی این پژوهش، استفاده از نتایج تحقیقات انجام شده و مرتبط، تدوین و ساماندهی روش‌‌ها و مدلهای به‌کار رفته و ارائه شده در آنها در جهت انجام مطالعات فرسایش بادی، و نیز تبیین چگونگی استفاده از سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در ارزیابی کمی و کیفی فرسایش بادی (مدل اریفر) می‌باشد. از نتایج مهم پژوهش حاضر میتوان تهیه و تدارک مدون برخی لایههای اطلاعاتی مورد نیاز مدل، حذف نقشه اولیه واحدهای همگن کاری در تعداد قابل توجهی از عوامل، کاهش اثر قضاوت کارشناسی و در نهایت قابلیت تکرار دورهای مدل را نام برد. بدین ترتیب علاوه بر سازماندهی و سرعت بیشتر مطالعات و کاهش حجم و هزینه عملیات میدانی، مکانهای با حساسیت بالا در دورههای زمانی مورد نظر شناسایی شده و در نهایت، با تلفیق مناسب اطلاعات دقت ارزیابی ارتقا می‌‌یابد.
