ارزیابی 24 مدل تبخیر و تعرق گیاه مرجع در اقلیم‏های مختلف ایران

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکدۀ آب و خاک، دانشگاه زابل

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکدۀ آب و خاک، دانشگاه زابل

چکیده

روش‏های مختلفی برای تخمین تبخیر و تعرق وجود دارد که عملکردشان در شرایط اقلیمی گوناگون، متفاوت است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی روش‏های مختلف تبخیر و تعرق گیاه مرجع در اقلیم‌‏های مختلف ایران و اعتبارسنجی این روش‏ها با روش فائو- پنمن- مانتیث است. برای انجام کار از داده‏های هواشناسی 30 ساله (1988ـ 2017) نُه شهر کشور (شهرکرد، ارومیه، مشهد، زاهدان، بندرعباس، اهواز، گرگان، رشت و ساری) استفاده شد. ابتدا تبخیر و تعرق مرجع به روش فائو- پنمن- مانتیث به‏صورت روزانه به‏دست آمد. سپس، مقادیر تبخیر و تعرق مرجع با 24 روش دیگر نیز محاسبه شد و با استفاده از شاخص‏های آماری جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE)، نسبت میانگین(MR) و درصد خطای تخمین (PE) با روش فائو- پنمن- مانتیث مقایسه شدند. نتایج نشان داد در اقلیم سرد و نیمه‏خشک، سرد و معتدل، گرم و خشک، سرد و خشک و گرم و مرطوب به‌ترتیب شامل شهرهای ارومیه، شهرکرد، زاهدان، مشهد و اهواز مدل مک‏کینگ اصلاح‏شده، در اقلیم گرم و مرطوب بندرعباس مدل والیانتزاس 5 و در اقلیم‏های مدیترانه‏ای، نیمه‌مرطوب و مرطوب شامل شهرهای گرگان، ساری و رشت مدل دروگرز و آلن برآورد بهتر و نزدیک‏تری به روش فائو- پنمن- مانتیث داشتند. با توجه به امتیازهای داده‏شده به هر روش براساس شاخص ارزیابی MAE و RMSE، مدل‏های مک‏کینگ اصلاح‏شده، دروگرز و آلن، والیانتزاس و هارگریوز ‏سامانی و براساس شاخص PE مدل‏های دروگرز و آلن، مک‏کینگ اصلاح‏شده، والیانتزاس و هارگریوز ‏سامانی به‏عنوان مدل برتر انتخاب شدند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of 24 models of reference evapotranspiration in different climates of Iran

نویسندگان [English]

  • halimeh piri 1
  • mohammadtaher poozan 2
1 zabol university
2 zabol university
چکیده [English]

There are various methods for estimating evapotranspiration, in which the performance of these equations varies in different climatic conditions. The purpose of this study is investigate different methods of evapotranspiration of reference plant in different climates of Iran and validate these methods by FAO-Penman-Monteith method. For this, 30-year weather data (1988-2017) were used in nine cities (Shahrekord, Urmia, Mashhad, Zahedan, Bandar Abbas, Ahvaz, Gorgan, Rasht and Sari). Initially, evapotranspiration was obtained by the FAO-Penman-Monteith method on a daily basis. Then reference evapotranspiration values were calculated with 24 other methods. Using RMSE, (MAE), (MR) and (PE) with the method FAO-Penman-Monteith. The results showed that in cold and semiarid, cold, moderate, warm and dry, cold and dry, warm and humid conditions, there were Urmia, Shahrekord, Zahedan, Mashhad and Ahwaz, modified Makking models, in warm and humid climate of Bandar Abbas, respectively. The Voluntzas model and in the Mediterranean, semi-wet and humid climates including Gorgan, Sari and Rasht, the Druggerz and Allen model had a better and closer estimate by the FAO-Penman-Monteith method.Regarding the scores given to each method based on the MAE and RMSE evaluation index, modified Makking models, Derrgger and Allen, Valiantzas and Hargreaves Samani and based on the index PE models and Reynolds and Allen, McQueen modified, Valiantzas and Hargreaves Samani were selected as superior models.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evapotranspiration
  • FAO-Penman-Monteith
  • experimental models
[1].Gundekar H. G. Khodke U. M, Sarkar S. Evaluation of pan coefficient for reference crop evapotranspiration for semi-arid region. Irrigation Science. 2008; 26: 169-175.

[2].Alizadeh A, Kamali GH, Khanjani M. J. Air and Climatology. Estimation of Evapotranspiration Estimation Methods in Arid Regions of Iran, Geographical Research Magazine,2004; 105: 73-97. [Persian]

 

[3].Tabari H. Evaluation of reference crop evapotranspiration equations in various climates. Water resources management,2010; 24(10):2311-2337. [Persian]

[4].Azhar A.H, Perera B.J.C. Evaluation of reference evapotranspiration estimation methods under Southeast Australian conditions. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 2010; 137(5):.268-279.

[5].Mehdi Zadeh S, Rakhshani F, Bahmanesh J, Delir Hassannia R. Analysis of the Accuracy of Five Different Models of Valiantzas's Relationship in the Estimation of Reference Evapotranspiration. Irrigation Science and Engineering,2017; 41 (3): 132-119. [Persian]

[6].Namdarian K, Naseri A.A, Izadpanah Z, Maleki A. Comparison of FAO Penman-Monteith method and Class A evaporation pan with lysimetric data Estimation of evapotranspiration of chickpea in Khorramabad region, Iranian Journal of Cereals Research, 2014;6(1):92-99. [Persian]

[7].Djaman K, Balde A.B, Sow A, Muller B, Irmak S, N’Diaye M.K, Manneh B, Moukoumbi Y.D, Futakuchi K, Saito K. Evaluation of sixteen reference evapotranspiration methods under sahelian conditions in the Senegal River Valley. J. Hydrol. Region. Stud. 2015; 3: 139-159.

 

[8].Khoshhal J, Zare Abyane H, Joshani A.R, Khazaei M. Evaluation of potential Evapotranspiration methods using FAO pan method in east and southeast the Keshvar watershed. Quarterly of Natural Geographical.2008; 8: 28. 1-16. [Persian]

[9]Sabziparvar A.A, Tabari H. Regional estimation of reference evapotranspiration in arid and semi-arid regions. J. Irrig. Drain. Engin.2010; 136(10): 724-731.

[10].Ghorbani KH, Aligholinia, T, Rasouli Majd N. Evaluating the accuracy of the twenty experimental models of estimation of evapotranspiration of the reference plant for coastal areas in different climates. Water and soil conservation research.2017; 25 (4): 320-307. [Persian]

[11].Djaman K, Irmak S, Kabenge I, Futakuchi K. Evaluation of FAO-56 penman-monteith model with limited data and the valiantzas models for estimating grass-reference evapotranspiration in Sahelian conditions. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 2016; 142(11):.04016044.

 

[12].Irmak S, Irmak A, Allen R.G, Jones, J.W. Solar and net radiation-based equations to estimate reference evapotranspiration in humid climates. Journal of Irrigation and Drainage Engineering.2003; 129(5): 336-347.

[13]. Trajkovic S, Kolakovic S. Evaluation of reference evapotranspiration equations under humid conditions. Water Resources Management,2009; 23(14) : 3057-3067.

[14].Kisi O. Comparison of different empirical methods for estimating daily reference evapotranspiration in Mediterranean climate. Journal of Irrigation and Drainage Engineering,2013; 140(1),2655-2677.

 [15].Droogers P. Allen R.G. Estimating reference evapotranspiration under inaccurate data conditions. Irrigation and Drainage Systems, 2002; 16(1): 33-45.

 

[16].Rauf M, Azizi Makar J. Evaluation of Eighteen Model of Reference Evapotranspiration in Ardabil Plain. Water and soil conservation research.2017; 24 (6): 240-227. [Persian]

[17].Temesgen B., Eching S, Davidoff B. Frame K. Comparison of some reference Evapotranspiration equations for California, Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 2005; 131(1): 73-84.