اصلاح معادله جنسن- هیز برای تخمین تبخیر تعرق در استان فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

آبیاری و زهکشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت

چکیده

برآورد دقیق آب مصرفی گیاه از طریق محاسبه تبخیر تعرق در بهبود مدیریت آب در مزرعه اهمیت بسیار زیادی دارد. معادله پنمن- مانتیت رایج‌ترین معادله برای برآورد تبخیرتعرق پتانسیل گیاه مرجع می‌باشد. با این حال، این معادله نیاز به داده‌های هواشناسی کامل دارد، اما تعداد کمی از ایستگاه های هواشناسی با داده‌های کامل در استان فارس وجود دارد. از سوی دیگر معادله جنسن- هیز روشی ساده‌تر برای برآورد تبخیرتعرق پتانسیل گیاه مرجع می‌باشد. از این‌رو در این تحقیق معادله جنسن- هیز برمبنای معادله پنمن- مانتیت برای هر ماه از سال با استفاده از داده‌های هواشناسی ایستگاه‌های سینوپتیک استان فارس واسنجی و سپس ارزیابی شده است. برای این منظور ضرایب واسنجی شده معادله جنسن- هیز برای تمام ماه‌های سال در ایستگاه‌های مختلف به صورت جداگانه مشخص شدند. علاوه بر این در مرحله واسنجی از دمای مؤثر ماهانه (ترکیبی از دماهای حداقل و حداکثر ماهانه با یک ضریب ثابت) به جای میانگین دمای ماهانه استفاده شد و نتایج نشان داد که این جایگزینی منجر به تخمین مناسب‌تر تبخیرتعرق می‌شود. همچنین در مرحله ارزیابی به جای ساعات آفتابی اندازه‌گیری شده در معادله جنسن- هیز از تخمین ساعات آفتابی (برمبنای دماهای حداقل و حداکثر ماهانه) استفاده شد که این جایگزینی نیز منجر به ارزیابی مناسب معادله اصلاح شده جنسن- هیز در سطح استان فارس گردید. در نهایت نتایج نشان داد که معادله اصلاح شده جنسن- هیز برای تخمین تبخیرتعرق در استان فارس مناسب می‌باشد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modification of Jensen- Haise Equation for Estimating Evapotranspiration in Farce province

نویسندگان [English]

  • Hamidreza Fooladmand
  • Maryam Salooni
Assis. Prof of Irrigation and Drainage, Islamic Azad University, Marvdasht Branch, Iran
چکیده [English]

Accurate estimation of crop water requirement based on evapotranspiration calculation has an important role in improvement of field water management. The Penman-Monteith equation is the most common method for estimating reference crop potential evapotranspiration. However, this equation needs full weatherr data, but a few stations with complete weather data exist in Fars province. On the other hand, the Jensen- Haise equation is a more simple method for estimating reference crop potential evapotranspiration. In this study, using the weather data of some synoptic stations in Fars province, the Jensen- Haise equation was calibrated and then evaluated based on Penman-Monteith method for every month of the year. For this purpose, the calibrated coefficients of the Jensen- Haise equation were determined for all months and all stations, separately. Also, the monthly effective temperature (combinatio of minimum and maximum monthly temperature with a constant coefficient) was used instead of monthly mean temperature in calibration stage, and the results indicated the appropriateness of this replacement for estimating evapotranspiration. Furthermore, the estimated sunshine hours (based on minimum and maximum monthly temperature) were used instead of measured sunshine hours in validation stage in Jensen- Haise equation, and the results indicated the appropriateness of this replacement for good validation of this equation in Fars province. Finally, the results indicated that the adjusted Jensen- Haise equation was appropriate in Fars province.

کلیدواژه‌ها [English]

  • evapotranspiration
  • Penman - monteith
  • Jensen - Haise
  • Calibration
  • Validation
  • Fars province

 

1. بابامیری، ا.، ی. دین‌پژوه و ا. اسدی. 1392. واسنجی و ارزیابی هفت روش تخمین تبخیر- تعرق گیاه مرجع مبتنی بر تابش خورشیدی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه. دانش آب و خاک، جلد 23، شماره 4. ص. 143-158.

2. سبزی‌پرور، ع.ا.، ف. تفضیلی، ح. زارع ابیانه، ح. بانژاد، م. موسوی بایگی، م. غفوری، ا.ا. محسنی موحد و ز. مریجانی. 1387. مقایسه چند مدل برآورد تبخیرتعرق گیاه مرجع در یک اقلیم سرد نیمه خشک، به منظور استفاده بهینه از مدل‌های تابش. آب و خاک، جلد 22، شماره 2. ص. 329-339.

3. شریفان، ح. و ا. علیزاده. 1388. ارزیابی روش‌های دمایی و تشعشعی در برآورد حداکثر تبخیر- تعرق با احتمالات مختلف (مطالعه موردی: منطقه گرگان). آب و خاک، جلد 23، شماره 3. ص. 1-9.

4. علیزاده، ا.، م.ج. خانجانی، ح. تراز و م.ر. رهنورد. 1385. بررسی اثرات اصلاح داده‌های دما بر دقت محاسبات تبخیرتعرق و مقایسه آن با نتایج بدست آمده از لایسیمتر وزنی. جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، شماره 6. ص. 92-99.

5. علیزاده، ا.، غ.ع. کمالی، م.ج. خانجانی و م.ر. رهنورد. 1383. ارزیابی روش‌های برآورد تبخیرتعرق در مناطق خشک ایران. تحقیقات جغرافیایی، شماره 73. ص. 97-105.

6. موسوی بایگی، م.، ب. اشرف و آ. میان‌آبادی. 1389. ارزیابی چهار مدل تبخیرتعرق گیاه مرجع در یک اقلیم نیمه‌خشک ایران با هدف انتخاب بهترین مدل تابش. پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، جلد 17، شماره 4. ص. 87-105.

7. میرزایی، ث.، ع. حسینی شمعچی و م. جهانی. 1387. تجزیه و تحلیل مدل‌های برآورد تبخیر و تعرق در حوضه آبریز قره‌سو. فضای جغرافیایی، شماره 24. ص. 147-166.

8. نجفی، پ. 1385. کاربرد حالت‌های هارگریوز- سامانی و جنسن- هیز در ارزیابی تبخیر- تعرق گیاه مرجع یونجه در اصفهان. دانش نوین کشاورزی، شماره 5. ص. 63-74.

9. Ahmadi, S.H. and H.R. Fooladmand. 2008. Spatially distributed monthly reference evapotranspiration derived from the calibration of Thornthwaite equation: a case study, South of Iran. Irrig. Sci. 26: 303-312

10. Al-Ghobari, H.M.  2000.  Estimating of reference evapotranspiration for southern region of Saudi Arabia.  Irrig.  Sci. 19: 81-86.

11. Allen, R.G., L.S. Pereira, D. Raes and M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration. Irrigation and Drainage Paper. No. 56. FAO. United Nations, Rome, Italy.

12. Angstrom, A. 1924. Solar and terrestrial radiation. Quart. J. Roy. Met. Soc. 50: 121-125.

13. Camargo, A.P., F.R. Marin, P.C. Sentelhas and A.G. Picini. 1999. Adjust of the Thornthwaite’s method to estimate the potential evapotranspiration for arid and superhumid climates, based on daily temperature amplitude. Rev. Bras. Agromet. 7(2): 251–257 (in Portuguese).

14. Dehghani Sanij, H., T. Yamamoto and V. Rasiah. 2004. Assessment of evapotranspiration estimation models for use in semi-arid environments. Agric. Water Manage. 64(2): 91-106.

15. Fooladmand, H.R. 2011. Evaluation of some equations for estimating evapotranspiration in the south of Iran. Arch. Agron. Soil Sci. 57: 741-752.

16. Fooladmand, H.R. 2012. Comparing reference evapotranspiration using actual and estimated sunshine hours in south of Iran. Afric. J. Agric. Res. 7(7): 1164-1169.

17. Fooladmand, H.R. and S.H. Ahmadi. 2009. Monthly spatial calibration of Blaney-Criddle equation for calculating monthly ETo in south of Iran. Irrig. Drain. 58: 234-245

18. Fooladmand, H.R. and M. Haghighat. 2007. Spatial and temporal calibration of Hargreaves equation for calculating monthly ETo based on Penman-Monteith method. Irrig. Drain. 56: 439-449.

19. Fooladmand, H.R., H. Zandilak and M.H. Ravanan. 2008. Comparison of different types of Hargreaves equation for estimating monthly evapotranspiration in the south of Iran. Arch. Agron. Soil Sci. 54: 321-330.

20. Gavilan, P., I.J. Lorite, S. Tornero and J. Berengena. 2006. Reginonal calibration of Hargreaves equation for estimation of reference ET in a semiarid environment. Agric. Water Manage. 81: 257-281.

21. Irmak, S., R.G. Allen and E.B. Whitty. 2003. Daily Grass and alfalfa-reference evapotranspiration estimates and alfalfa to grass evapotranspiration ratios in Florida. J. Irrig. Drain. Engin. 129(5): 360-370.

22. Itenfisu, D., R.L. Elliott, R.G. Allen and I.A. Walter. 2003. Comparison of refernce evapotranspiration calculations as part of the ASCE standardization effort. J. Irrig.  Drain. Engin. 129(6): 440-448.

23. Jabulani, J. 2008. Evaluation of the potential of using the modified Jensen-Haise model asan irrigation scheduling techniquein Zimbabwe. Elect. J. Environ. Agric. Food Chem.7(14): 2771-2778.

24. Jensen, M.E. and H.R. Haise. 1963. Estimating evapotranspiration from solar radiation. J.  Irrig.  Drain.  ASCE. 89: 15-41.

25. Kashyap, P.S. and R.K. Panda. 2001. Evaluation of evapotranspiration estimation methods and development of crop-coefficients for potato crop in a sub-humid region. Agric. Water Manage. 50: 9-25.

26. Landeras, G., A. Ortiz-Barredo and I.J. Lopez. 2008. Comparison of artificial neural network models and empirical and semi-empirical equations for daily reference evapotranspiration estimation in the Basque Country (northern Spain). Agric. Water Manage. 95: 553-565.

27. Pereira, A.R. and W.O. Pruitt. 2004. Adaptation of the Thornthwaite scheme for estimating daily reference evapotranspiration. Agric. Water Manage. 66: 251-257.

28. Rosenberry, D.O.,  D.I. Stannard, C.W. Thomas and M.L. Martinez. 2004. Comparison of 13 equations for determining evapotranspiration from a prairie wetland, Cottonwood lake area, north Dakota, USA. Wetland Sci. 24(3): 483-497.

29. Sepaskhah, A.R. and H.R. Fooladman. 2004. A computer model for design of microcatchment water harvesting systems for rain-fed vineyard. Agric. Water Manage. 64: 213–232.

30. Temesgen, B., S. Eching, B. Davidoff and K. Frame. 2005. Comparison of some reference evapotranspiration equations for California. J. Irrig. Drain. Engin. 131(1): 73-84.

31. Thornthwaite, C.W. 1948. An approach toward a rational classification of climate. Geograph. Review. 38: 55–94.

32. Trajkovic, S. and S. Kolakovic. 2009. Evaluation of reference evapotranspiration equations under humid conditions. Water Resour.  Manage. 23: 3057-3067.

33. Ventura, F., D. Spano, P. Duce and R.L. Snyder. 1999. An evaluation of common evapotranspiration equations. Irrig. Sci. 18: 163-170.