این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۸، شماره ۱، صفحات ۲۰۱-۲۱۸
عنوان فارسی ارزیابی تبخیر-تعرق سنجنده مودیس با تبخیر-تعرق پنمن-مانتیث فائو ۵۶ و پریستلی-تیلور در اقلیم-های متفاوت ایران
چکیده فارسی مقاله چکیدهسابقه و هدف: تبخیر-تعرق از مهم‌ترین مؤلفه‌ها در بخش زمینی چرخه هیدرولوژی است که به‌عنوان رابط چرخه آب و انرژی، در برهم‌کنش جو و سطح نقش مهمی را بر عهده دارد. دسترسی به تصاویر سنجش‌ازدور امکان مطالعات مکانی و زمانی تبخیر-تعرق شامل: تبخیر-تعرق واقعی (AET) و پتانسیل (PET) را به‌خوبی فراهم کرده است. تبخیر-تعرق محصول MOD16A2 سنجنده مودیس در بین تصاویر سنجش‌ازدور، به‌دلیل توان تفکیک‌های بسیار مناسب مکانی (500 متر) و زمانی (8 روزه) در مطالعات منطقه‌ای در نواحی فاقد داده می‌تواند بسیار مفید باشد.مواد و روش‌ها: این پژوهش محصول تبخیر-تعرق پتانسیل زمینی جهانی سنجنده مودیس (MOD16A2) را با دو روش تبخیر-تعرق مرجع پنمن-مانتیث فائو 56 و پریستلی-تیلور در ایستگاه‌های هواشناسی در دوره زمانی 2001 تا 2018 مورد ارزیابی قرارداد. محدوده موردمطالعه واقع در استان‌های جنوب غرب ایران (خوزستان و بوشهر)، غرب ایران (استان‌های همدان و کرمانشاه) و شمال ایران (استان‌های گیلان و مازندران) است که بر اساس روش یونسکو از خشک تا خیلی مرطوب طبقه‌بندی شد. سپس تبخیر-تعرق مرجع پنمن- مانتیث فائو 56 و پریستلی-تیلور با استفاده از داده‌های هواشناسی با پکیج Evapotranspiration در نرم‌افزار R و داده‌های تبخیر-تعرق پتانسیل محصول MOD16A2 از سامانه Google Earth Engine آماده شدند. سپس این داده-ها بر اساس شاخص‌های ارزیابی در اقلیم‌های متفاوت با یکدیگر مقایسه شدند.یافته‌ها: محصول MOD16A2 تبخیر-تعرق را نسبت به هر دو روش پنمن مانتیث فائو 56 و پریستلی-تیلور در تمام تیپ‌های اقلیمی بیش برآورد می‌کند و دارای واریانس بیش‌تری در داده‌ها است. ویژگی‌های آماری MOD16A2 شامل: چارک‌های اول و سوم در اقلیم‌های خشک و نیمه‌خشک با تبخیر-تعرق پنمن-مانتیث فائو 56 اختلاف کمتری نسبت به روش پریستلی-تیلور دارد، درحالی‌که چارک‌های اول و سوم MOD16A2 در اقلیم‌های نیمه مرطوب، مرطوب و خیلی مرطوب شباهت بیشتری به تبخیر-تعرق پریستلی-تیلور دارد. هم‌چنین MOD16A2 چرخه فصلی تبخیر-تعرق را به‌خوبی برآورد می‌کند، اما تاریخ وقوع بیشینه‌های MOD16A2 در تمام تیپ‌های اقلیمی، اکثراً با یک هفته تقدم رخ می‌دهد. تبخیر-تعرق محصول MOD16A2 در برآورد تبخیر-تعرق پنمن-مانتیث (پریستلی-تیلور) در اقلیم‌های خشک و نیمه‌خشک (نیمه مرطوب تا خیلی مرطوب)، به‌ویژه نیمه‌خشک با زمستان سرد و تابستان گرم (خیلی مرطوب)، به‌دلیل خطاهای کوچک مدل شامل PBIAS و RMSE به ترتیب در محدوده 5/46-3/40 درصد وmm/8d 6/19-4/14 (محدوده 97-5/72 درصد وmm/8d 5/24-6/18) و ضرایب بالای توافق اصلاح‌شده در محدوده 61/0-5/0 (5/0-37/0)، تبین وزنی در محدوده 63/0-55/0 (51/0-44/0) موفق است. هم‌چنین رابطه خطی قوی بین MOD16A2 تبخیر-تعرق پریستلی-تیلور و پنمن-مانتیث در اکثر تیپ‌های اقلیمی، به‌دلیل ضرایب همبستگی بالا (بیش‌تر از 85/0) وجود دارد. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش بیانگر عدم قطعیت کمتر تبخیر-تعرق محصول MOD16A2 با تبخیر-تعرق پنمن مانتیث فائو 56 در اقلیم‌های ‌خشک و نیمه‌خشک، به‌ویژه نیمه‌خشک است، درحالی‌که در اقلیم‌های نیمه مرطوب تا مرطوب MOD16A2 عدم قطعیت کمتری در تبخیر-تعرق پریستلی-تیلور دارد. هم‌چنین تبخیر-تعرق سنجنده مودیس با روش پنمن-مانتیث فائو 56 و در اقلیم‌های نیمه‌خشک کمترین عدم قطعیت را با توجه به کم‌ترین خطاها دارد؛ بنابراین با توجه به تغییرات اقلیمی اخیر در خصوص افزایش دما و درنتیجه افزایش تبخیر-تعرق، به‌ویژه در نواحی خشک و نیمه‌خشک جهان و پیشنهاد روش پنمن-مانتیث فائو 56 به‌عنوان روش استاندارد برآورد تبخیر-تعرق توسط فائو، تبخیر-تعرق MOD16A2 می‌تواند نقش کلیدی را در برنامه‌ریزی‌های آبیاری، مدیریت منابع آب و پایش خشک‌سالی در نواحی فاقد داده واقع در اقلیم‌های خشک و نیمه‌خشک (به‌ویژه نیمه‌خشک) ایفا کند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله سنجنده مودیس، MOD16A2، تبخیر-تعرق پتانسیل، تبخیر-تعرق پنمن-مانتیث فائو 56، تبخیر-تعرق پریستلی-تیلور،
عنوان انگلیسی The Evaluation of Evapotranspiration Product of MODIS with Penman-Montieth FAO 56 and Priestley-Taylor Evapotranspiration at the Different Climate Types of Iran
چکیده انگلیسی مقاله AbstractBackground and PurposeEvapotranspiration is one of the most critical components in the land branch of the hydrological cycle, which, as the link between water and energy cycles, plays an essential role in the interaction of the atmosphere and surface. Getting access to remote sensing images has made it possible to study evapotranspiration spatially and temporally, including actual evapotranspiration (AET) and potential evapotranspiration (PET). Evapotranspiration of the MOD16A2 MODIS sensor can be very useful among remote sensing images due to its very appropriate spatial (500 m) and temporal (8 daily) resolutions in regional studies in areas without data.Materials and MethodsThis study evaluated the MODIS global terrestrial potential evapotranspiration product (MOD16A2) using two reference evapotranspiration methods of Penman-Monteith FAO 56 and Priestley-Taylor in meteorological stations from 2001 to 2018. The study area is located in the southwestern provinces of Iran (Khuzestan and Bushehr), west of Iran (Hamedan and Kermanshah provinces), and north of Iran (Guilan and Mazandaran provinces), which is classified from arid to perhumid according to the UNESCO method. Then, Penman-Monteith FAO 56 and Priestley-Taylor reference evapotranspiration was prepared using meteorological data with the Evapotranspiration package R software, and the potential evapotranspiration data of the MOD16A2 product was provided using the Google Earth Engine system. Then, these data were compared based on evaluation metrics in different climates.FindingsCompared to both the Penman-Monteith FAO 56 and Priestley-Taylor methods, the MOD16A2 product overestimates evapotranspiration in all climate types and has greater variance in data. The statistical properties of the MOD16A2 include: the first and third quarters in arid and semi-arid climates with Penman-Monteith FAO 56 evapotranspiration is less different than the Priestley-Taylor method. In contrast, the first and third quarters of the MOD16A2 are more similar to the Priestley-Taylor evapotranspiration in semi-humid, humid, and perhumid climates. MOD16A2 also estimates the seasonal evapotranspiration cycles well, but the date of the MOD16A2 peaks in all climate types occur mostly with one-week precedence. The evapotranspiration of the MOD16A2 is successful in estimating the Penman-Monteith (Priestley-Taylor) evapotranspiration in arid and semi-arid climates (semi-humid to perhumid climates), particularly semi-arid with cold winters and hot summers climate (perhumid climate), due to the small errors of the model, including PBIAS and RMSE respectively in the range of 40.3-46.5% and 14.19-6.6mm/8d (the range of 72.5-97% and 6-24.5 mm/8d), the high coefficient of the modified agreement index in the range of 0.5-0.61 (0.37-0.5), weighted determination in the range of 0.55-0.63 (0.44-0.51). Moreover, there is a strong positive linear relationship among MOD16A2, Priestley-Taylor, and Penman-Monteith in most climate types, because of their high correlation coefficients (more than 0.85).ConclusionThe results of this study indicate less uncertainty in evapotranspiration of the MOD16A2 product with the Penman-Monteith FAO 56 method in the semi-arid and arid climates, especially semi-arid climates. In contrast, in the semi-humid to hyperhumid climates, MOD16A2 product has less uncertainty with the Priestley-Taylor method. Also, the MOD16A2 product has the least uncertainty in the semi-arid climates due to the least errors. Therefore, considering the recent climate change in terms of increasing temperature and consequently increasing evapotranspiration, particularly in arid and semi-arid regions around the world, and proposing the Penman-Monteith FAO 56 as the standard method of estimating evapotranspiration by FAO, the MOD16A2 evapotranspiration can play a crucial role in irrigation planning, water resources management, and drought monitoring in the arid and semi-arid climates without any observed dataset, especially semi-arid climates.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله سنجنده مودیس, MOD16A2, تبخیر-تعرق پتانسیل, تبخیر-تعرق پنمن-مانتیث فائو 56, تبخیر-تعرق پریستلی-تیلور
نویسندگان مقاله مهرانه خدامرادپور |
دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی‌سینا

لیلا قوی |
دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی‌سینا

نشانی اینترنتی https://jwsc.gau.ac.ir/article_5578_0e375e8f818a9f604177e4ef45bf20c0.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات