مقایسه روش‌های مختلف تبخیر و تعرق پتانسیل و بررسی تغییرات زمانی- مکانی آن در حوزه آبخیز مهارلو، استان فارس با استفاده از gisgis

برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل نقش مهمی در برنامه ریزی، طراحی و مدیریت منابع آب، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک دارد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی زمانی روش های مختلف محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل شامل تورنت وایت، بلانی کریدل و هارگریوز-سامانی و بررسی تغییرات مکانی آن در حوزه آبخیز مهارلو در استان فارس می باشد. بدین منظور از آمار سالانه درجه حرارت در یک دوره آماری 12 ساله (2013-2002) و 12 ایستگاه هواشناسی در حوزه آبخیز مهارلو استفاده گردید. به منظور پهنه بندی تبخیر و تعرق و بررسی تغییرات مکان آن از روش میان یابی عکس مجذور فاصله (idw) در نرم افزار arcgis استفاده گردید. در تحقیق حاضر به منظور انتخاب مناسب ترین روش برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل بلانی کریدل، هارگریوز سامانی، تورنت وایت از شاخص های آماری میانگین مطلق خطا (mae) (8.64، 12.06، و 9.93)، میانگین انحراف خطا (mbe) (0.42-، 0.56-، 1.36-) و ریشه دوم میانگین مربعات باقیمانده (rmse) (2.49، 3.48 و 2.86) استفاده شد. نتایج نشان داد که تغییرات زمانی و مکانی تبخیر و تعرق پتانسیل درروش بلانی کریدل بیان گر بیش ترین میزان تبخیر و تعرق در ایستگاه دوبنه در سال 2009 با مقدار 127.5میلی متر در سال و کم ترین مقدار آن مربوط به ایستگاه کافتر در سال 2006 با مقدار 85.1 میلی متر در سال می باشد. هم چنین بر اساس نتایج هارگریوز سامانی، بیش ترین و کم ترین مقدار تبخیر و تعرق به ترتیب مربوط به ایستگاه های جهان آباد بختگان در سال 2009 با مقدار 152.1 میلی متر در سال و ایستگاه کمهر در سال 2003 با مقدار 96.5 میلی متر در سال می باشد، درحالی که درروش تورنت وایت بیش ترین میزان تبخیر و تعرق مربوط به ایستگاه دوبنه در سال 2009 با مقدار 103.6 میلی متر در سال و کم ترین مقدار آن مربوط به ایستگاه کمهر در سال 2011 با مقدار 52.7 میلی متر در سال برآورد گردید. هم چنین نتایج ارزیابی روش های مختلف برآورد تبخیر و تعرق نشان داد که با توجه به معیار mae و rmse روش بلانی کریدل کم ترین میزان خطا (8.64 و 2.49) و با توجه به معیار های mae و rmse بیش ترین مقدار خطا مربوط به روش هارگریوز سامانی با مقدار اندازه گیری شده mae 12.06 و rmse 3.48 بوده است، که درمجموع روش بلانی کریدل بهترین روش تبخیر و تعرق پتانسیل به دلیل پایین بودن میزان خطا نسبت به روش های هارگریوز سامانی و تورنت وایت می باشد.

Comparing Different Methods of Potential Evapotranspiration and Studying Temporal and Spatial Changes in the Mahalou Watershed using GIS

Evaluating potential evapotranspiration plays an important role in planning, designing, and managing water resources, especially in arid and semi arid zones. The aim of the present research is considering spatiotemporal changes of different potential evapotranspiration methods such as Thornthwaite, Hargreaves, and BlaneyCriddle in the Maharlou Watershed, Fars province. So, yearly statistics of temperature in a course of 12 years (20022013) with 12 meteorology stations in Maharlou Watershed have been used. In order to zonation map of evapotranspiration and studing spatial changes, Inverse Distance Weighting (IDW) method has been used in GIS software. To choose the most suitable method for evaluating potential evapotranspiration using Blany Criddle, Hargreaves Samani, and Thornthwaite in this present research, statistics indicators including Mean Absolute Error (MAE) (8.64, 12.06, 9.93), Mean Bias Error (MBE) (0.42, 0.56, 1.36), and RootMeanSquare error (RMSE) (2.49, 2.86, 3.48) is used. Results showed that spatiotemporal changes of potential evapotranspiration in Blaney Criddle method indicates the most amount of evapotranspiration in Dobene Station in 2009 with the amount of 127.5 mm. Whereas the least that amount of attached is in Kaftar Station in 2006 with the amount of 85.1 mm. Also based on Hargreaves results, the most and least amount of evapotranspiration is in Jahan abad bakhtegan Stations in 2009 with the amount of 152.1 mm and Komhar station in 2003 with the amount of 96.5 mm, respectively. In contrast, based on Thornthwaite method, the most amount of evapotranspiration is included in Dobene Sstation in 2009 with the amount of 103.6 mm and the least that amount of attached is in Komhar Station in 2011 with the amount of 52.7 mm. Subsequently, the results of evaluating of different evapotranspiration methods according to RMSE and MAE showed that Blaney Criddle method the least error amount (2.49, 8.64) and also according to the MAE and RMSE criteria, the most amount of error attached of Hargreaves Samani method with the amount measured MAE 12.06 and RMSE 3.48. In general, the BlaneyCriddle method is the best potential evapotranspiration method. On the other hand, the low error rate is due to Hargreaves Samani and Thornthwaite based methods.