پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی

پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی

پویایی‌شناسی تبخیر-تعرق مرجع در سایه خشکی جوی: ارزیابی چندبعدی روش‌های تجربی در یک منطقه نیمه‌خشک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 عضو هیأت علمی
2 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
3 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.
10.30488/ccr.2026.598895.1357
چکیده
برآورد دقیق تبخیر–تعرق مرجع (ET₀) برای مدیریت منابع آب، به‌ویژه در شرایط تغییرپذیری اقلیم، اهمیت زیادی دارد. هدف این پژوهش، ارزیابی عملکرد 14 روش تجربی برآورد ET₀ در مقایسه با روش استاندارد فائو پنمن–مانتیث (PM-FAO56) و بررسی تغییرات زمانی آن‌ها در ایستگاه سینوپتیک هاشم‌آباد، استان گلستان، بود. برای این منظور، آمار توصیفی، تحلیل توزیع، ضریب همبستگی پیرسون و تحلیل سری زمانی با استفاده از آزمون‌های من–کندال، شیب سن و پتیت به‌کار گرفته شد. نتایج نشان داد روش ABT از نظر نزدیکی میانگین برآوردی و ویژگی‌های توزیعی به PM-FAO56 عملکرد مطلوبی داشت. روش ROM بالاترین همبستگی زمانی را با PM-FAO56 نشان داد (r=0.848)، درحالی‌که PAP با ضریب توافق لین بالاتر (LinCCC=0.702)، Bias پایین (64/14- میلی‌متر) و کمترین RMSE (05/105 میلی‌متر)، توافق و خطای مناسبی داشت. در مقابل، BC بیش‌برآورد قابل‌توجه و MAK کم‌برآورد چشمگیری نشان دادند. تحلیل روند نشان داد تمامی سری‌های ET₀ در سطح ۵ درصد روند افزایشی معنی‌دار دارند و بیشترین شیب سن مربوط به PM-FAO56 با 7/11 میلی‌متر در سال بود. آزمون پتیت نیز برای اغلب روش‌ها نقاط تغییر معنی‌داری را در سال‌های ۱۳۷۶، ۱۳۷۸ و ۱۳۹۰ شناسایی کرد. هم‌زمانی این تغییرات با افزایش دما، تابش خورشیدی و سرعت باد و کاهش رطوبت نسبی میانگین، بیانگر تغییرات قابل‌توجه در شرایط اقلیمی مرتبط با تقاضای تبخیری در ایستگاه مورد مطالعه است. یافته‌ها بر ضرورت ارزیابی چندمعیاره روش‌های ET₀ تأکید دارند؛ با این حال، تعمیم نتایج به سایر مناطق نیازمند اعتبارسنجی مستقل زمانی و مکانی است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Reference Evapotranspiration Dynamics Under the Shadow of Atmospheric Dryness: A Multidimensional Assessment of Empirical Methods in a Semi-Arid Region

نویسندگان English

Khalil Ghorbani 1
Hanieh Mesri 2
Laleh Rezaei Ghaleh 3
Meysam Salarijazi 3
Mohammad Nouri 3
1 Faculty member
2 Department of Water Engineering, Faculty of Water and Soil Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
3 Department of Water Engineering, Faculty of Water and Soil Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Gorgan, Iran.
چکیده English

Accurate estimation of reference evapotranspiration (ET₀) is essential for effective water resources management, particularly under changing climatic conditions. This study aimed to evaluate the performance of 14 empirical methods for estimating ET₀ against the standard FAO Penman–Monteith (PM-FAO56) method and to investigate their temporal variations at the Hashemabad synoptic station in Golestan Province, Iran. For this purpose, descriptive statistics, distribution analysis, Pearson’s correlation coefficient, and time-series analyses based on the Mann–Kendall, Sen’s slope, and Pettitt tests were employed. The results showed that the ABT method performed well in terms of the similarity of its estimated mean and distribution characteristics to those of PM-FAO56. The ROM method exhibited the highest temporal correlation with PM-FAO56 (r = 0.848), whereas PAP showed relatively good agreement and error characteristics, with a higher Lin’s concordance correlation coefficient (LinCCC = 0.702), low bias (−14.64 mm), and the lowest RMSE (105.05 mm). In contrast, BC showed substantial overestimation, while MAK exhibited considerable underestimation. Trend analysis indicated that all ET₀ series had significant increasing trends at the 5% significance level, with the highest Sen’s slope observed for PM-FAO56 (11.7 mm year⁻¹). The Pettitt test also identified significant change points for most methods in 1997, 1999, and 2011. The concurrence of these changes with increases in temperature, solar radiation, and wind speed, along with a decrease in mean relative humidity, indicates substantial changes in the climatic conditions associated with evaporative demand at the study station. These findings highlight the importance of a multi-criteria evaluation of ET₀ estimation methods; however, the generalization of the results to other regions requires independent temporal and spatial validation

کلیدواژه‌ها English

Reference evapotranspiration
FAO-56 Penman-Monteith
Climate change
Mann-Kendall test
Pettitt change-point

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 12 مهر 1405