علوم آب و خاک

تبخیر یکی از پارامترهای مهم در مدیریت پیکره‌های آبی، تغییرات تراز آب در آنها و محاسبه بیلان آب است که برآورد دقیق آن با مشکلات و پیچیدگی‌های خاصی روبه‌رو است. توجه به محدودیت روش‌های فیزیکی و تجربی برآورد تبخیر، استفاده از فناوری سنجش از دور به‌دلیل امکان برآورد مکانی اطلاعات و همچنین حداقل کردن استفاده از داده‌های هواشناسی می‌تواند کاربرد وسیعی در محاسبه تبخیر داشته باشد. الگوریتم‌های زیادی برای برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از فناوری سنجش از دور توسعه داده شده‌اند. از جمله این الگوریتم‌ها، SEBAL و SEBS هستند. در این پژوهش با استفاده از این الگوریتم‌ها برای محاسبه آلبیدوی سطح، دمای سطحی و شاخص وضعیت پوشش گیاهی از داده‌های ماهواره‌ای چندطیفی و اطلاعات هواشناسی مانند درجه حرارات، ساعت‌های آفتابی، باد، فشار بخار اشباع، رطوبت خاک و غیره استفاده و درنهایت تبخیر- تعرق در کشت و صنعت نیشکر واحد امیرکبیر واقع در جنوب غربی خوزستان، محاسبه و نقشه‌های تبخیر- تعرق برای سال 1397 تهیه شد. همچنین تبخیر- تعرق واقعی با استفاده از روش Priestly- Taylor محاسبه شد و با روش SEBAL و SEBS مورد مقایسه قرار گرفت. تفاضل مطلق برای الگوریتم SEBAL در دوره‌ مورد تحقیق بین 0/1 تا 0/27 متغیر بود و برای الگوریتم SEBS این مقدار از 0/09 تا 19/2 به‌دست آمد که برای هر دو الگوریتم قابل قبول است اما نتایج نشان می‌دهد الگوریتم SEBAL کارایی قابل قبول‌تری نسبت به الگوریتم SEBS دارد.

شور شدن خاک پدیده‌ای است که اراضی کشاورزی و عرصه‌های طبیعی را تهدید می‌کند و منجر به کاهش بهره‌وری، تخریب منابع خاک و پوشش گیاهی و درنهایت رها شدن این عرصه‌ها می‌شود. این پژوهش اقدام به کمّی‌سازی صعود موئینگی آب زیرزمینی (CR) و تبخیر و تعرق واقعی (ETa) و ارتباط آنها با شور شدن خاک دشت آزادگان واقع در غرب استان خوزستان کرده است. منطقه مطالعاتی دارای آب و هوای گرم بوده که سطح ایستابی کم‌عمق، آب زیرزمینی شور و نرخ بالای تبخیر از مهم‌ترین ویژگی‌های آن محسوب می‌شود. به این منظور نمونه‌برداری‌های میدانی در چهار فصل متوالی سال انجام و پارامترهای شوری، رطوبت و بافت خاک، عمق سطح ایستابی و شوری آب زیرزمینی در 27 نقطه معرف پراکنده از هم  در سطح منطقه مطالعاتی اندازه‌گیری شد. سپس با به‌کارگیری مدل UPFLOW، مقدار CR در فصول مختلف سال برآورد شد. همچنین از تصاویر ماهواره‌ای لندست و مدل SEBAL برای برآورد ETa و تهیه نقشه‌های مربوطه در روزهایی از چهار فصل سال استفاده شد و تأثیر این پارامتر بر نرخ صعود موئینگی روزانه در همان روزها بررسی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که میانگین ETa روزانه دشت آزادگان در فصول مختلف بین 1/55 تا 7/96 میلی‌متر بر روز متغیر بوده که موجب نرخ صعود موئینگی متغیر بین 1/2 تا 1/5 میلی‌متر بر روز شده است. این مسئله به‌طور ماهانه، منجر به جابه‌جایی 12 تا 18/8 تن بر هکتار نمک از آب زیرزمینی شور و کم عمق به سطح خاک این دشت و باعث شور شدن خاک سطحی شده است. همچنین ارتباط نزدیکی بین پارامترهای ETa، CR و روند شور شدن خاک وجود داشت که این ارتباط می‌تواند در مدل‌سازی تغییرات مکانی و زمانی شوری خاک و ارائه راهکارهای کاهش تجمع املاح در خاک منطقه مطالعاتی مورد استفاده قرار بگیرد.