پایش رطوبت خاک منطقه ریشه با استفاده از مدل تحلیلی msmar (منطقه مورد مطالعه: استان‌های ساحلی شمال ایران)

رطوبت خاک منطقه ریشه به دلیل تاثیر مهمی که بر فرآیندهایی مانند فرسایش خاک، سیلاب، تبخیر- تعرق، رانش زمین، آب جذب شده توسط گیاهان و... دارد، یکی از اجزای مهم در چرخه هیدرولوژیکی شناخته می‌شود. اهمیت رطوبت خاک منطقه ریشه در مطالعات هواشناسی، هیدرولوژی و مدیریت منابع آب، در پژوهش‌های بسیاری بررسی شده است. تخمین رطوبت خاک در منطقه ریشه در ابعاد گسترده می‌تواند برای برنامه ریزی کشاورزی، تشخیص خشکسالی و مدلسازی‌ها اطلاعات مفیدی داشته باشد. بیلان آب و انرژی زیست بوم‌‌ها تا حدود زیادی به توزیع فضایی رطوبت منطقه ریشه خاک بستگی دارند و تعیین دقیق این پارامتر و کمبود و مازاد آن می‌تواند به ارزیابی میزان آسیب پذیری در سیستم‌‌‌های شهری و کشاورزی کمک شایانی کند. اکثر اندازه گیری‌های رطوبت خاک موجود، فقط رطوبت خاک سطحی را در نظر میگیرند، درحالیکه بسیاری از مطالعات و مدل‌ها نیازمند میزان رطوبت خاک در عمق بیش‌تری هستند. اخیرا رابطه تحلیلی رطوبت خاک اصلاح شده ( msmar) به منظور برآورد رطوبت خاک در منطقه ریشه ارائه شده است. در این پژوهش با استفاده از داده‌های مشاهداتی پنج ایستگاه هواشناسی کشاورزی استان‌های گلستان( هاشم آباد)، مازندران(قراخیل) و گیلان( لاهیجان، رشت و منجیل) به برآورد رطوبت خاک منطقه ریشه با استفاده از مدل msmar پرداخته شد و نتایج با داده‌های مشاهداتی با استفاده از شاخص‌های آماری نظیر ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب همبستگی و اریبی مقایسه شد و این نتیجه حاصل شد که مدل msmar توانسته با میانگین ضریب همبستگی 7818/0 و میانگین خطای 0476/0 به خوبی رطوبت خاک منطقه ریشه را در ایستگاه‌های مورد مطالعه در نواحی ساحلی دریای خزر برآورد نماید.

soil moisture monitoring of the root zone area using msmar model (case study: north iranian coastal provinces)

soil moisture in the root zone is one of the important components in the hydrological cycle due to its important influence on processes such as soil erosion, floods, evapotranspiration, landslides, water absorbed by plants and so on. the importance of soil moisture in the root zone in meteorological studies, hydrology and water resources management has been investigated in many studies. extensive soil moisture estimation in the root zone can be useful for agricultural planning, drought detection and modeling. the water balance and biomass energy of the ecosystems largely depend on the spatial distribution of soil root zone moisture, and precise determination of this parameter and its deficiency and surplus can help assess vulnerability in urban and agricultural systems. most existing soil moisture measurements only consider surface soil moisture, while many studies and models require greater soil moisture content. recently, an analytical relation of modified soil moisture (msmar) has been proposed to estimate soil moisture in the root zone. in this study, using the observed data of five agricultural meteorological stations of golestan (hashem abad), mazandaran (gharakhil) and gilan (lahijan, rasht and manjil) provinces, soil moisture was estimated using msmar model and the results were compared with observational data. statistical indices such as root mean square error, correlation coefficient, and bias were compared and it was concluded that msmar model could estimate the root zone soil moisture with high accuracy in studied stations (average r and rmse were 0.7818 and 0.0476, respectively).