پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,240 |
| تعداد مقالات | 67,863 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,395,588 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 90,164,338 |
ارزیابی داده‌های تبخیروتعرق واقعی و پتانسیل پایگاه‌های جهانی به تفکیک حوضه‌های آبریز درجه دو ایران | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 54، شماره 5، مرداد 1402، صفحه 789-810 اصل مقاله (2.3 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2023.357603.669481 | ||
| نویسندگان | ||
| پردیس نیک داد1؛ مهدی محمدی قلعه نی* 1؛ مه نوش مقدسی2 | ||
| 1گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران. | ||
| 2گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران، | ||
| چکیده | ||
| هدف از پژوهش حاضر ارزیابی پایگاه داده‌های شبکه‌بندی شده جهانی برای دو متغیر تبخیروتعرق واقعی (ETa) و پتانسیل (ETp) در گستره‌ی 30 حوضه‌ی آبریز درجه دو کشور است. در این راستا پس از محاسبه مقادیر تبخیروتعرق واقعی و پتانسیل با استفاده از داده‌های روزانه هواشناسی در 100 ایستگاه سینوپتیک کل کشور با کمک روابط تجربی، این مقادیر با داده‌های 6 پایگاه جهانی تبخیروتعرق شامل پایگاه‌های TERRA، CRU، ERA5، GLEAM، GLDAS و MERRA مقایسه شدند. ارزیابی دقت پایگاه‌ها با استفاده از معیارهای آماری ضریب همبستگی (R)، میانگین خطای اریبی (MBE) و RMSE نرمال‌شده (NRMSE) به تفکیک 12 ماه مختلف سال و سری زمانی کل برای دوره 2019-1987 به تفکیک حوضه‌های آبریز انجام شد. به طور کلی نتایج حاکی از دقت بیشتر پایگاه داده‌ها برای متغیر ETp نسبت به متغیر ETa به خصوص در ماه‌های جولای، آگوست و سپتامبر (فصل تابستان) است. معیار MBE حاکی از کم‌برآورد مقادیر ETa در حوضه‌های با اقلیم فراخشک، کمترین مقدار برابر 34- میلی‌متر در ماه در حوضه بلوچستان، و بالعکس آن کم‌برآورد مقادیر ETp در حوضه‌های مرطوب، کمترین مقدار برابر 13- میلی‌متر در ماه در حوضه هراز، می‌باشد. مقادیر ضریب همبستگی پیرسون حاکی از همبستگی بیشتر پایگاه ERA5 نسبت به سایر پایگاه‌ها برای دو متغیر ETa و ETp به خصوص در ماه‌های ژانویه، فوریه و مارس در حوضه‌های شمالی کشور است. میانگین مقادیر شاخص NRMSE برای متغیرهای ETa و ETp به ترتیب برابر به ترتیب 89/0 و 19/0 است که حاکی از دقت خوب و عالی برای مقادیر ETp پایگاه‌ها و دقت بسیار ضعیف برای مقادیر ETa می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| اقلیم حوضه؛ تبخیروتعرق؛ داده‌های شبکه‌بندی شده جهانی؛ روابط تجربی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evaluation of actual and potential evapotranspiration in global products across Iran's sub basins | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Pardis Nikdad1؛ Mahdi Mohammadi Ghaleni1؛ mahnoosh Moghaddasi2 | ||
| 1Department of Water Science and Engineering, Arak University, Arak, Iran. | ||
| 2Department of Water Science and Engineering, Arak University, Arak, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| The purpose of the research is to evaluate the global gridded products database for two variables of actual (ETa) and potential evapotranspiration (ETp) across Iran's sub-basins. For this purpose, the daily meteorological data were collected from 100 synoptic stations around the Iran during 1987-2019. The six products including TERRA, CRU, ERA5, GLEAM, GLDAS and MERRA with 0.5×0.5 spatial resolution were compared to ETa and ETp in 30 sub basins. To assess the performance of six popular ET products, across Iran's sub basins on monthly scale, the Mean Bias Error (MBE), Pearson correlation coefficient (R) and Normalized Root Mean Square Error (NRMSE), of each product were calculated at the basin scale. The results show that more accuracy of products in ETp in comparison with ETa especially in July, August and September months. The more underestimate of ETa was accrued in hyper arid sub basins (e.g. Baluchistan with MBE equal to -34 mm per month). While, the more underestimate of ETp products were achieved in humid basins e.g. Haraz sub basin with MBE= -13 mm per month. The high underestimate of ETp were calculated to GLEAM product in June, July and August with -100 mm month-1. The high correlation between ETa observed and reanalysis are belonging to TERRA and ERA5 in Winter and Spring-Summer period, respectively. Based on NRMSE, results indicated that more accuracy of ETp comparison with ETa products with 0.19 (Excellent and Good) and 0.89 (poorly weak), respectively. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Climate of subbasins, Empirical equations, Evapotranspiration, Global gridded database | ||
| مراجع | ||
|
Abatzoglou, J. T., Dobrowski, S. Z., Parks, S. A., & Hegewisch, K. C. (2018). TerraClimate, a high-resolution global dataset of monthly climate and climatic water balance from 1958–2015. Scientific data, 5(1), 1-12. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. Fao, Rome, 300(9), D05109. Amin Fanak, M., Shamsoddini, A. & Mirlatifi, S. M. (2022). Evapotranspiration Products Assessment Using FAOPenman-Monteith Method in Zayandehrood Basin. The Journal of Spatial Planning, 26(2): 79- 99. (In Persian) Azizian, A., Bahman Abadi, B., & Jenab, M. (2020). Estimation of Evapotranspiration Using Reanalysis Models based on Global Earth Observations at Distinct Climate Regions of Iran. Journal of Water and Soil Resources Conservation, 10(1), 1-18. (In Persian) Bouchet, R. J. (1963). Evapotranspiration reelle et potentielle, signification climatique [Actual and potential evapotranspiration climate service]. International Association of Scientific Hydrology, 62, 134-142. Crago, R. D., Qualls, R., & Szilagyi, J. (2022). Complementary Relationship for evaporation performance at different spatial and temporal scales. Journal of Hydrology, 608, 127575. Dinpashoh, Y. (2006). Study of reference crop evapotranspiration in IR of Iran. Agricultural water management, 84(1-2), 123-129. dos Santos Farias, D. B., Althoff, D., Rodrigues, L. N., & Filgueiras, R. (2020). Performance evaluation of numerical and machine learning methods in estimating reference evapotranspiration in a Brazilian agricultural frontier. Theoretical and Applied Climatology, 142, 1481-1492. Gelaro, R., McCarty, W., Suárez, M. J., Todling, R., Molod, A., Takacs, L., ... & Zhao, B. (2017). The modern-era retrospective analysis for research and applications, version 2 (MERRA-2). Journal of climate, 30(14), 5419-5454. Harris, I., Osborn, T. J., Jones, P., & Lister, D. (2020). Version 4 of the CRU TS monthly high-resolution gridded multivariate climate dataset. Scientific data, 7(1), 109. Huntington, J. L., Szilagyi, J., Tyler, S. W., & Pohll, G. M. (2011). Evaluating the complementary relationship for estimating evapotranspiration from arid shrublands. Water Resources Research, 47(5). Iran's Ministry of Energy, (2012). Guide Lines and Criteria for Classification and Coding Basin and Study Areas in IRAN. Department of Technical Affairs, Report number 310, 150 pages. (In Persian) Li, M. F., Tang, X. P., Wu, W., & Liu, H. Bin. (2013). General models for estimating daily global solar radiation for different solar radiation zones in mainland China. Energy Conversion and Management. 70: 139–148. Liu, H., Xin, X., Su, Z., Zeng, Y., Lian, T., Li, L., ... & Zhang, H. (2023). Intercomparison and evaluation of ten global ET products at site and basin scales. Journal of Hydrology, 617, 128887. Liu, Z., Yao, Z., & Wang, R. (2019). Simulation and evaluation of actual evapotranspiration based on inverse hydrological modeling at a basin scale. Catena, 180, 160-168. Ma, N., Zhang, Y., Szilagyi, J., Guo, Y., Zhai, J., & Gao, H. (2015). Evaluating the complementary relationship of evapotranspiration in the alpine steppe of the Tibetan Plateau. Water Resources Research, 51(2), 1069-1083. Martens, B., Miralles, D. G., Lievens, H., Van Der Schalie, R., De Jeu, R. A., Fernández-Prieto, D., ... & Verhoest, N. E. (2017). GLEAM v3: Satellite-based land evaporation and root-zone soil moisture. Geoscientific Model Development, 10(5), 1903-1925. Matin, M. A., & Bourque, C. P. A. (2013). Assessing spatiotemporal variation in actual evapotranspiration for semi-arid watersheds in northwest China: Evaluation of two complementary-based methods. Journal of Hydrology, 486, 455-465. Miralles, D. G., Holmes, T. R. H., De Jeu, R. A. M., Gash, J. H., Meesters, A. G. C. A., & Dolman, A. J. (2011). Global land-surface evaporation estimated from satellite-based observations. Hydrology and Earth System Sciences, 15(2), 453-469. Moshir Panahi, D., Kalantari, Z., Ghajarnia, N., Seifollahi-Aghmiuni, S., & Destouni, G. (2020). Variability and change in the hydro-climate and water resources of Iran over a recent 30-year period. Scientific reports, 10(1), 7450. Moshir Panahi, D., Sadeghi Tabas, S., Kalantari, Z., Ferreira, C. S. S., & Zahabiyoun, B. (2021). Spatio-temporal assessment of global gridded evapotranspiration datasets across Iran. Remote Sensing, 13(9), 1816. Moshir Panahi, D., Sadeghi Tabas, S., Kalantari, Z., Ferreira, C. S. S., & Zahabiyoun, B. (2021). Spatio-temporal assessment of global gridded evapotranspiration datasets across Iran. Remote Sensing, 13(9), 1816. Ochege, F. U., Shi, H., Li, C., Ma, X., Igboeli, E. E., & Luo, G. (2021). Assessing satellite, land surface model and reanalysis evapotranspiration products in the absence of in-situ in central Asia. Remote Sensing, 13(24), 5148. Penman, H. L. (1948). Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 193(1032), 120-145. Rienecker, M. M., Suarez, M. J., Gelaro, R., Todling, R., Bacmeister, J., Liu, E., ... & Woollen, J. (2011). MERRA: NASA’s modern-era retrospective analysis for research and applications. Journal of climate, 24(14), 3624-3648. Rodell, M., Houser, P. R., Jambor, U. E. A., Gottschalck, J., Mitchell, K., Meng, C. J., ... & Toll, D. (2004). The global land data assimilation system. Bulletin of the American Meteorological society, 85(3), 381-394. Sharafi, S., & Mohammadi Ghaleni, M. (2021). Calibration of empirical equations for estimating reference evapotranspiration in different climates of Iran. Theoretical and Applied Climatology, 145(3-4), 925-939. Shirmohammadi-Aliakbarkhani, Z., & Saberali, S. F. (2020). Evaluating of eight evapotranspiration estimation methods in arid regions of Iran. Agricultural Water Management, 239, 106243. Thornthwaite, C. W. (1948). An approach toward a rational classification of climate. Geographical review, 38(1), 55-94. Tsiros, I. X., Nastos, P., Proutsos, N. D., & Tsaousidis, A. (2020). Variability of the aridity index and related drought parameters in Greece using climatological data over the last century (1900–1997). Atmospheric Research, 240: 104914. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. 1979. Map of the world distribution of arid regions: map at scale 1:25,000,000 with explanatory note, MAB Technical Notes 7. UNESCO, Paris. Xiang, K., Li, Y., Horton, R., & Feng, H. (2020). Similarity and difference of potential evapotranspiration and reference crop evapotranspiration–a review. Agricultural Water Management, 232, 106043. Yao, T., Lu, H., Yu, Q., Feng, S., Xue, Y., & Feng, W. (2023). Uncertainties of three high-resolution actual evapotranspiration products across China: Comparisons and applications. Atmospheric Research, 286, 106682. Yarahmadi, J., Mirlatifi, S. M., Shamsoddini, A., & Delavar, M. (2020). Evaluation of temporal-spatial global terrestrial actual evapotranspiration data in Karkhe Dam Watershed. Watershed Engineering and Management, 12(4), 1024-1039. (In Persian) Yin, W., Fan, Z., Tangdamrongsub, N., Hu, L., & Zhang, M. (2021). Comparison of physical and data-driven models to forecast groundwater level changes with the inclusion of GRACE–A case study over the state of Victoria, Australia. Journal of Hydrology, 602, 126735. Zhang, M., Teng, Y., Jiang, Y., Yin, W., Wang, X., Zhang, D., & Liao, J. (2022). Evaluation of terrestrial water storage changes over china based on GRACE solutions and water balance method. Sustainability, 14(18), 11658. Zuo, H., Chen, B., Wang, S., Guo, Y., Zuo, B., Wu, L., & Gao, X. (2016). Observational study on complementary relationship between pan evaporation and actual evapotranspiration and its variation with pan type. Agricultural and Forest Meteorology, 222, 1-9. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 109 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 138 |
||