علوم آب و خاک

برآورد توزیع مکانی مقادیر تبخیر و تعرق (ET) برای مدیریت کشاورزی و منابع آب ضروری می‌باشد. مطالعه حاضر با هدف تخمین ET با استفاده از الگوریتم توازن انرژی در سطح زمین (Sebal) و داده‌های ماهواره‌ای سنجنده TM خرداد سال 1388 در‌منطقه دامنه استان اصفهان صورت گرفته است. به‌منظور محاسبه ET کلیه اجزاء مدل توازن انرژی و پارامترهای مربوطه شامل تابش خالص آلبیدوی سطحی، تابش امواج کوتاه و بلند ورودی و خروجی، گسیلمندی سطح، شار گرمای خاک، شار گرمای محسوس، شاخص گیاهی NDVI، شاخص سطح برگ و دمای سطحی با استفاده داده‌های سنجنده TM تصحیح هندسی و رادیومتریک شده، استخراج گردید. نتایج نشان داد که مقادیر ET در اراضی کشاورزی حدود 2/7 میلی متر در روز است که تقریباً برابر مقدار 99/6 میلی متر به‌دست آمده از روش پنمن- مانتیث در ایستگاه هواشناسی سینوپتیک داران می‌باشد. بنابراین پهنه‌بندی‌های ET، که تقریباً معادل نیاز آبی گیاهان می‌باشد، از طریق داده‌های ماهواره‌ای می‌تواند برای انتخاب گیاهان مناسب برای مقاصد کشاورزی و برنامه‌های احیایی در مناطق پهناور خشک و نیمه خشک استان اصفهان که با خشکسالی‌های شدید و کمبود آب مواجه است مورد استفاده قرار گیرد.

روش‌های متداول بر‌آورد تبخیر و تعرق ناشی از داده‌های نقطه‌ای هستند که کاربرد آنها محدود و قابل تعمیم به مناطق و حوضه‌های آبخیز وسیع نمی‌باشند. فناوری سنجش از دور این قابلیت را دارد که با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و برخی داده‌های هواشناسی مقدار تبخیر و تعرق را در منطقه‌ای وسیع برآورد نماید. در این پژوهش به مقایسه برآوردهای تبخیر و تعرق به کمک مدل‌های SEBAL و METRIC براساس داده‌های سنجنده ETM+ از ماهواره لندست7 نسبت به تبخیر و تعرق اندازه‌گیری شده از لایسیمتر در هفت تاریخ‌ گذر ماهواره در محدوده دشت شهرکرد واقع در حوضه آبخیز رودخانه کارون پرداخته شد. نتایج نشان داد مدل SEBAL دارای کمترین مقادیر شاخص‌های NRMSE، MAE و MBE (به‌ترتیب برابر با 317/0، 503/1 میلی‌متر بر روز و 973/0- میلی‌متر بر روز) و بیشترین مقدار شاخص d (768/0) بوده است. شاخص‌های آماری مذکور برای مدل METRIC به‌ترتیب برابر با 420/0، 120/2، 023/2 و 646/0 بوده است. به‌طور کلی نتایج نشان داد مدل SEBAL از دقت بیشتری در برآورد تبخیر و تعرق نسبت به مدل METRIC تحت شرایط حاکم بر دشت شهرکرد برخوردار بوده است. تا زمانی که امکان تأمین آمار کامل هواشناسی به‌صورت ساعتی فراهم آید و یا برخی اصلاحات بر مدل METRIC انجام شود، نتایج مدل SEBAL به واقعیت نزدیک‌تر بوده و لذا مدل SEBAL توصیه می‌شود.
 

این تحقیق به‌منظور بررسی امکان استفاده از دو مدل سبال (SEBAL) و متریک ((METRIC در دو تاریخ گذر 9 تیر 1378 (برابر با 30 ژوئن 1999) و 30 مرداد 1378 (برابر با اول اوت 1999) برای برآورد و مقایسه تبخیر و تعرق گیاه مرجع (یونجه) در مقیاس منطقه‌ای با استفاده از اطلاعات سنجنده ETM+ در مقایسه با برآوردهای ET از برخی روش‌های ریاضی (تجربی و ترکیبی) شامل پنج مدل پنمن- مانتیث استاندارد شده به‌روش انجمن مهندسین عمران آمریکا (ASCE-stPM)، پنمن- مانتیث به‌روش فائو 56 (F56PM)، بلانی- کریدل (F24BC)، هارگریو- سامانی(HS) و تشتک تبخیر (Pan) انجام شد. مقدار تبخیر و تعرق در تاریخ‌های 9 تیر و 30 مرداد (1378) برای پیکسل‌های معیار سرد در مدل‌ سبال برابر با 97/6 و 77/6 میلی‌متر بر روز و در مدل متریک برابر با 27/10 و 31/9 میلی‌متر بر روز به‌دست ‌آمد. برای مدل ریاضی مناسب منطقه (هارگریوز- سامانی) مقادیری به‌ترتیب برابر با 0/8 و 5/7 میلی‌متر بر روز در تاریخ‌های گذر به‌دست آمد. به‌طور کلی نتایج نشان داد برآوردهای مدل سبال در مقایسه با برآوردهای مدل HS و داده‌های لایسیمتری موجود از صحت بیشتری نسبت به مدل متریک برخوردار و در شرایط مشابه قابل توصیه می‌باشد.