برآورد میزان تبخیر و تعرق تابستانه گیاه نیشکر در استان خوزستان با استفاده از داده های اقلیمی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد اقلیم شناسی دانشگاه تهران

2 دانشیار اقلیم شناسی دانشگاه تهران

3 استادیار اقلیم شناسی دانشگاه تهران

4 دانشجوی دکتری اقلیم شناسی دانشگاه تهران

چکیده

برآورد دقیق و به موقع تبخیر و تعرق تأثیری بسزا و حیاتی در برنامه ریزی منابع آب و کشاورزی دارد. در این پژوهش، به برآورد میزان تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در استان خوزستان پرداخته شده و داده های مورد استفاده شامل دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد و ساعات آفتابی از بدو تأسیس ایستگاه های سینوپتیک تا سال 2014 بوده است. بدین منظور در ابتدا مقادیر تبخیر و تعرق گیاه مرجع با استفاده از روش استاندارد فائو پنمن مانتیث محاسبه و سپس با استفاده از ضرایب گیاهی موجود، مقدار تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در مراحل مختلف رشد برآورد شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در استان خوزستان متوسط تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در مراحل اولیه رشد در ماه ژوئن 3/35 میلی متر در روز، در مراحل میانی رشد 10/46میلی متر و در مراحل پایانی رشد ۶/26 میلیمتر در روز بوده است. مقدار این پارامتر در ماه ژوئیه در مراحل اولیه رشد 3/59 میلی متر، در مراحل میانی 23/11 میلیمتر و در مراحل پایانی رشد به میزان 74/6 میلیمتر در روز برآورد شده است. در نهایت مقدار تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در ماه اوت در مراحل اولیه رشد 56/3 میلی متر در روز، در مراحل میانی رشد ۱1/۱2 میلی متر و در مراحل پایانی رشد 67/6 میلی متر در روز برآورد شده است. بیشینه تبخیر و تعرق روزانه و ماهانه در ماه ژوئیه و کمینه آن در ماه ژوئن اتفاق افتاده است. همچنین بیشترین میزان نوسانات روزانه و ماهانه تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در مراحل میانی رشد و کمترین آن در مراحل اولیه رشد اتفاق می افتد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimating the summer evapotranspiration of sugarcane in Khuzestan province using Climatic data

نویسندگان [English]

  • Hossein Mohammadi Hossein Mohammadi 1
  • Ghasem Azizi 2
  • Faramarz Khoshakhlagh 3
  • Mahdi Khazaei 4
1 professor of Climatology, University of Tehran
2 Associate Professor of Climatology, University of Tehran
3 Assistant Professor of Climatology, University of Tehran
4 Ph.D student of Climatology, University of Tehran
چکیده [English]

Abstract
Accurate and timely estimation of evapotranspiration has a significant and critical impact on the planning of water resources and agriculture. In this research, the estimation of evapotranspiration of sugarcane in Khuzestan province has been studied, and the data used, have been air temperature, relative humidity, wind speed and sunny hours since the establishment of synoptic station until 2014. For this purpose, the evapotranspiration values of the reference plant were first calculated using the FAO Penman-Monteith standard method and then, using available plant coefficients, the amount of sugarcane evapotranspiration was estimated at different stages of growth. The results of this study show that the average sugarcane evapotranspiration in Khuzestan province has been 3.35 mm / day in June and in the early stages of growth, 10.46 mm/day in the middle stages of growth, and 6.26 mm / day in the final stages of growth. The value of this parameter in July was estimated 3.59 mm/day in the early stages, 11.23 mm/day in the middle stages and 6.74 mm/day in the final stages of growth. Finally, the amount of evapotranspiration of sugarcane in August was estimated 3.56 mm per day in the early stages of growth, 11.12 mm/day in the middle stages and 6.67mm per day in the final stages of the growth. The maximum daily and monthly evapotranspiration has occurred in July and the minimum in June. Also, the highest daily and monthly fluctuations of sugarcane evapotranspiration have occurred in the middle stages of growth and the lowest in the early stages of growth.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evapotranspiration
  • FAO Penman-Monteith Method
  • Plant Coefficient
  • Sugarcane
  • Khuzestan Province
  1. ابراهیمی و یزدانی؛ حسین و وحید (1392) محاسبه تبخیر و تعرق فضای سبز به روش سبال (مطالعه موردی: پارک ملت مشهد) نشریه پژوهش‌های حفاظت آب وخاک، جلد بیستم، شماره سوم، صص 151 ـ 133.
  2. احسانی، ارزانی، فرحپور، احمدی، اکبرزاده؛ علی، حسین، مهدی، حسن و مرتضی (1391) برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از اطلاعات آب و هوایی، خصوصیات گیاه (مرتع) و خاک به کمک برنامه نرم افزار Cropwat 8.0 (مطالعه موردی: منطقه استپی استان مرکزی ایران، ایستگاه رود شور)، فصلنامه علمی – پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران، جلد 19، شماره 1، صص 16 ـ 1.
  3. اکبری نودهی، داود (1389) برآورد ضریب تشت تبخیر به منظور محاسبه تبخیر ـ تبخیر (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک ساری) مجله پژوهش در علوم زراعی، سال دوم، شماره 7، صص 65 ـ 74.
  4. اکبری، سیف، زارع ابیانه؛ مهدی، زهرا و  حمید (1390) برآورد میزان تبخیر-تعرق واقعی و پتانسیل در شرایط اقلیمی مختلف با استفاده از سنجش از دور، نشریه آب وخاک (علوم وصنایع کشاورزی)، جلد 25، شماره 4، صص 844 ـ 835.
  5. امیدوار، داوری، ارشد، موسوی بایگی، اکبری و فرید حسینی؛ جواد، کامران، صالح، محمد، مرتضی و علیرضا (1391) برآورد تبخیر وتعرق واقعی با استفاده از تصاویرسنجنده استرومدل متریک، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال سوم، شماره نهم، صص 49 ـ 38.
  6. پیری، حلیمه (1391) ارزیابی روش‌های محاسباتی تبخیر و تعرق پتانسیل با داده‌های لایسی متر «مطالعه موردی: دشت سیستان» فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال سوم، شماره نهم، صص 62 ـ 50.
  7. جهانبخش اصل، موحد دانش، مولوی؛ سعید، علی‌اصغر و واحد (1380) تحلیل مدل‌های برآورد تبخیر ـ تعرق برای ایستگاه هواشناسی تبریز، مجله دانش کشاورزی،جلد 11، شماره 2، صص 65 ـ 51.
  8. روشن، خوش اخلاق، کرمپور؛ غلامرضا، فرامرز و مصطفی (1390) ارزیابی واصلاح مدل مناسب تبخیر و تعرّق بالقوّه برای ایران، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 78، صص 68 ـ 49.
  9. زارع ابیانه، بیات ورکشی، سبزی پرور، معروفی، قاسمی؛ حمید، مریم، علی‌اکبر، صفر و عادل (1389) ارزیابی روش‌های مختلف برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع و پهنه بندی آن در ایران، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 74، صص 110 ـ 95.
  10. سبزی پرور، تفضلی، زارع ابیانه،  بانژاد، موسوی بایگی، غفوری، محسنی موحد، مریانجی؛ علی‌اکبر، فرضین، حمید، حسین، محمد، محمد، اسداله و زهره (1387) مقایسه چند مدل برآورد تبخیر ـ تعرق گیاه مرجع در یک اقلیم سرد نیمه خشک، به منظور استفاده بهینه از مدل‌های تابش، مجله آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی) جلد 22، شماره 2، صص 340 ـ 327.
  11. سلطانی، میر لطفی، دهقانی سانیج؛ اسعد، سیدمجید و حسین (1391) برآورد تبخیر ـ تعرق مرجع با استفاده از داده‌های محدود هواشناسی در شرایط اقلیمی مختلف، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی) جلد 26، شماره 1، صص 149 ـ 139.
  12. شریفان، علیزاده؛ حسین و امین (1388) ارزیابی روش‌های دمایی و تشعشعی در برآورد حداکثر تبخیر-تعرق با احتمالات مختلف (مطالعه موردی: منطقه گرگان) نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی) جلد 23، شماره 3، صص 9 ـ 1.
  13. شریفان، قهرمان؛ حسین و بیژن (1385) بررسی و مقایسه تبخیر ـ تعرق برآورد شده از تشت تبخیر با مقادیر ET0  روش استاندارد در منظقه گرگان، مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، جلد سیزدهم، شماره پنجم، صص 28 ـ 18.
  14. علیزاده، امین (1383) اصول هیدرولوژی کاربردی، چاپ هفدهم، مشهد: انتشارات دانشگاه امام رضا (ع).
  15. فرهودی، شمسی پور؛ رحمت الله و علی اکبر (1379) برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل منطقه بلوچستان جنوبی، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 39، صص 105 ـ 114.
  16. مباشری، محمد رضا (1386) ارائه روشی جهت معتبر سازی داده‌های لندست ETM7+ برای برآورد تبخیر وتعرق پس از معیوب شدن تصحیح کننده خط اسکن (SLC) فصلنامه پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 60، صص 95 ـ 85.
  17. محمدیان، علیزاده، جوانمرد؛ آزاده، امین و سهیلا (1384) محاسبه میزان فرابرآورد تبخیر ـ تعرق مرجع با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی غیر مرجع در ایران، مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی، جلد 6؛ شماره 23؛ صص 84 ـ 67.
  18. مساعدی، قبائی سوق؛ ابوالفضل و محمد (1392) ارزیابی معادله‌های مختلف تجربی برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع در شرایط مختلف نبود پارامترهای هواشناسی اندازه‌گیری شده در چند ناحیه آب و هوایی ایران، نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، جلد بیستم، شماره سوم، صص 50 ـ 27.
  19. ناظم السادات، سید محمد جعفر (1392) مبانی هوا و اقلیم شناسی، تهران: مرکز نشر دانشگاهی.
  20. یاوری، امیدوار، داوری، فرید حسینی، اینانلو؛ مهدی، جواد، کامران، علیرضا و محمد (1393) ارزیابی روش‌های تجربی برآورد تبخیر وتعرق واقعی سالانه در مقیاس بزرگ به کمک تبخیر و تعرق برآوردی از روش سبال در دشت نیشابور، فصلنامه علمی ـ پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال پنجم، شماره هفدهم، صص 44 ـ 55.

 

 

21. Abtew.,Wossenu; Assefa.,MeLesse(2013) evaporation and evapotranspiration: measurement and estimations, new york and London, springer.

22. Allen., Richard G;Pereira.,Luis S;Raes.,Dirk; Smith.,Martin(1998) FAO Irrigation and Drainage PaperCrop Evapotranspiration «Rome, Italy.»

23. Garcia, M., D. Raes, R. Allen, and C. Herbas, (2004) Dynamics of reference evapotranspiration in the Bolivian highlands (Altiplano). Agric. For. Meteor., 125, 67–82.

24. Kim., Jongyoun;Hogue., Terri S(2008) Evaluation of a MODIS-Based Potential Evapotranspiration Product at the Point Scale,journal of hydrometeorology,V.9,p.444-460.

25. Kulkarni., Ankit K; Masuti., Ravichandra.,Limaye;V. S.(2015) comparative study of evaluation of evapotranspiration methods and calculation of crop water requirements at chaskaman command area in pune region, india,International Journal of Research in Engineering and Technology,V.4,323-326.

26. Liu, Y., L. S. Pereira, J. L. Teixeira, and L. G. Cai, (1997) Update definition and computation of reference evapotranspiration (in Chinese). J. Hydrol. Eng., 6, 27– 33.

27. McMahon.,T.A;Peel.,M.C;Lowe.,L;Srikanthan.,R and McVicar.,R(2013) Estimating actual, potential, reference crop and pan evaporation using standard meteorological data: a pragmatic synthesis,Hydrology and Earth System Sciences., 17, 1331–1363.

28. McVicar T.R; Van Niel, T. G; Li., L. T; Hutchinson.,M.F; Mu., Xingmin; and Zhihong., Liu(2007)Spatially distributing monthly reference evapotranspirationand pan evaporation considering topographic influencesJournal of Hydrology, 338, 196–

220.

29. McVicar., T.R; Li.,Ling Tao; Van Niel., T. G; Hutchinson.,M.F; Mu., XingminandLiu.,Zhihong(2005) Spatially Distributing 21 Years of Monthly Hydrometeorological Data in China: Spatio-Temporal Analysis of FAO-56 Crop Reference Evapotranspiration and Pan Evaporation in the Context of Climate ChangeCSIRO Land andWater Tech. Rep. 8/05,

Canberra, Australia, 316 pp.

30. Seemann.,J.Chircov.,Y.I; Lomas.J;Primault.,B(1979) agro meteorology, New york, springer.

31. Sumner,D.M., and J.M. Jacobs, (2005) Utility of Penman- Monteith, Priestley-Taylor, reference evapotranspiration, and pan evaporation methods to estimate pasture evapotranspiration. J. Hydrol., 308, 81–104.

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