مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

ارزیابی و واسنجی مدل مک‌کینک برای تخمین تبخیر- تعرق مرجع در مناطق بادخیز ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران
چکیده
هدف: هدف این پژوهش بررسی تأثیر سرعت باد بر دقت روش مک‌کینک ( MK) در محاسبه تبخیر-تعرق مرجع (ET0) و اصلاح ضریب مدل برای مناطق بادخیز است.
روش و داده: از اطلاعات هواشناسی طولانی مدت ایستگاه‌های اردبیل، الیگودرز، بیجار، تربت‌جام، رفسنجان، زابل و منجیل استفاده گردید. مقدار ET0 به دست آمده از روش MKبا مقدار تبخیر –تعرق به دست آمده از روش فائو پن من-مانتیث (PM) مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. در انتها به منظور واسنجی مدل MK و اصلاح ضریب مدل (α) برای ایستگاه‌های مورد بررسی از سه روش متداول شامل 1) نسبت تبخیر-تعرق PM به MK2) استفاده از حداقل کردن مجذور مربعات خطا و 3) ایجاد رابطه رگرسیونی بین سرعت باد و ضریب مدل استفاده می‌شود.
یافته‌ها: برای ایستگاه‌های مورد بررسی نسبت متوسط بلندمدت ماهانه تخمین ET0 از مدل MK به تخمین ET0 از مدل PM در برابر مقادیر متوسط ماهانه سرعت باد در طول دوره آماری مورد نظر نشان داد که با افزایش سرعت باد مدل MK مقدار ET0 را کمتر از مدل PM برآورد می‌کند. نتایج نشان داد که ایستگاه زابل با NRMSE بالاتر از ۵/۵ و d کمتر از ۰/۶۵ کمترین نزدیکی را با مدل PMداشته است که این امر به علت میانگین بالای سرعت باد در این ایستگاه است. ایستگاه اردبیل با d بالاتر از 97/0 دارای بهترین نتایج بوده و بدون واسنجی کردن، مدل MK را برای بیان تبخیر-تعرق مرجع استفاده کرد.
نتیجه‌گیری: برای ایستگاه‌های تربت‌جام، رفسنجان و زابل رابطه رگرسیونی چندجمله‌ای میان پارامتر α و سرعت باد با ضریب همبستگی به ترتیب برابر ۰/۷۹، ۰/۷۲ و ۰/۹۰ به دست آمد. برای ایستگاه‌های اردبیل، الیگودرز و بیجار ضریب تعدیل مدل از طریق حداقل کردن مجذور مربعات خطا به دست آمد.
نوآوری، کاربرد نتایج: مدل MK تعدیل شده در این پژوهش توافق خوبی با مدل PMدر ایستگاه‌های مورد بررسی را فراهم می‌کند؛ لذا می‌تواند به عنوان جایگزین ساده‌ای از مدل استاندارد PM که نیاز به داده‌های هواشناسی زیادی دارد مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Evaluation and Calibration of Makkink Model in Estimating Reference Evapotranspiration in Windy Areas of Iran

نویسندگان English

Eisa nadim mir
mohammad mahdi chari
parviz haghighatjuo
parisa kahkhamoghadam
mahdi keikha
Water Engineering Department, Faculty of water and soil, University of Zabol, Zabol, Iran
چکیده English

Aim: The aim of this research was to investigate the impact of wind speed on the accuracy of the Makkink (MK) method in calculating reference evapotranspiration (ET0) and to modify the model coefficient for windy regions.
Materials & Methods: Long-term meteorological data from the Ardabil, Aligoudarz, Bijar, Torbat-e Jam, Rafsanjan, Zabol, and Manjil stations were utilized. The ET0 values obtained using the MK method were evaluated against those calculated using the FAO Penman-Monteith (PM) method. Finally, the MK model was calibrated, and its coefficient (α) was adjusted for the studied stations.
Finding: For the examined stations, the long-term average monthly ratio of ET0 estimated by the MK model to that estimated by the PM model versus the average monthly wind speed over the statistical period showed that as wind speed increased, the MK model estimated lower ET0 values compared to the PM model. The results revealed that the Zabol station, with an NRMSE higher than 5.5 and d less than 0.65, had the least agreement with the PM model, likely due to its high average wind speed. Ardabil station, with d greater than 0.97, provided the best results and could use the MK model without calibration to represent reference evapotranspiration.
Conclusion: A polynomial regression relationship between parameter α and wind speed was obtained for the Torbat-e Jam, Rafsanjan, and Zabol stations, with correlation coefficients of 0.79, 0.72, and 0.90, respectively. For the Ardabil, Aligoudarz, and Bijar stations, the model adjustment coefficient was derived by minimizing the sum of squared errors.
Innovation: The modified MK model developed in this study shows good agreement with the PM model for the examined stations and can therefore be used as a simpler alternative to the standard PM model, which requires extensive meteorological data.

کلیدواژه‌ها English

Potential evapotranspiration
Penman&‌‌‌minus
Monteith
wind speed
Adjustment factor
Empirical equations

مقالات آماده انتشار، اصلاح شده برای چاپ
انتشار آنلاین از 11 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 29 فروردین 1404
  • تاریخ بازنگری 22 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 22 خرداد 1404
  • تاریخ انتشار 11 اردیبهشت 1405