توسعه و کاربرد مدل pmf56-hybrid برای تخمین تبخیر و تعرق مرجع در حوزه آبریز دریاچه ارومیه

با وجود اهمیت مسئله خشک شدن دریاچه ارومیه، انجام تحقیقات علمی و مبتنی بر اصول آبخیزداری در رابطه با آن کمتر به چشم می خورد. تابش خورشیدی از پارامترهای کلیدی ورودی مدل های تخمین نرخ تبخیر و تعرق مرجع می باشد، در این تحقیق، پس از ارزیابی و انتخاب بهترین مدل تخمین تابش، متوسط ماهانه نرخ تبخیر و تعرق مرجع روزانه در 7 ایستگاه هواشناسی واقع در حوزه آبریز دریاچه ارومیه در دوره آماری 20051986 برآورد شد. مدل هایی که برای برآورد تابش خورشیدی مورد ارزیابی قرار گرفتند شامل مدل فیزیکی هیبرید (hybrid)، مدل تجربی آنگسترمپرسکات و مدل های اصلاح شده دانشیار و صباغ می باشند. برای ارزیابی مدل های تابش از معیارهای آماری خطا شامل me، mae، rmse و mpe استفاده شد. مقدار آماره rmse در مدل هیبرید برابر 7/1 مگاژول بر مترمربع در روز و در مدل های آنگسترمپرسکات، اصلاح شده دانشیار و صباغ به ترتیب برابر 9/2، 3/2 و 9/2 مگاژول بر مترمربع در روز به دست آمد. نتایج نشان دهنده کارایی بالاتر مدل هیبرید نسبت به سه مدل دیگر در مقیاس ماهانه می باشد. در مرحله بعد، تاثیر انتخاب مدل تابش در برآورد نرخ تبخیر و تعرق مرجع توسط مدل استاندارد پنمن مونتیث فائو(pmf56) مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل pmf56 با مدل هیبرید تلفیق شده و مدل جدیدی به نامpmf56hybrid توسعه یافت. این مدل در تخمین نرخ تبخیر و تعرق مرجع ایستگاه های انتخابی از کارایی بالاتری برخوردار است. نتایج نشان داد که استفاده از مدل های هیبرید و اصلاح شده دانشیار منجر به بهبود تخمین et0 شده و دارای خطای کمتری نسبت به دو مدل دیگر می باشند. مدل واسنجی شده آنگسترومپرسکات، نرخ تبخیر و تعرق مرجع را 19 درصد بیشتر برآورد می کند.

Developing PMF56-Hybrid Model and its Application to Predict Reference Evapotranspiration (ET0) in the Lake Urmia Basin

Concerning the drying problem of the Lake Urmia in Iran, so far the relevant scientific research has not been conducted based on watershed management principles. The surface solar radiation (Rs) is one of the key input parameters in most of reference evapotranspiration (ET0) prediction models. In the present research, four solar radiation models were evaluated to predict the monthlymean values of daily ET0 at seven synoptic stations located in the Lake Urmia basin during the 19852005 period. For the ET0 prediction, we applied the PenmanMonteithFAO 56 model (PMF56). At first, we evaluated four radiation models consisting of Hybrid: H, Aring ngstrouml mPrescott: AP, Modified Danear: MD, and Modified Sabbagh: MS. Four statistical criteria used included the mean error (ME), the mean absolute error (MAE), the root mean square error (RMSE), and the mean percentage error (MPE). The mean RMSE value of hybrid model was 1.7 MJ/m2/day while the RMSEs for the AP, the MD and the MS models were 2.9, 2.3, and 2.9 MJ /m2/day, respectively. The results revealed a higher performance of hybrid model to predict the monthly radiation. In addition, the Rs models used in the original PMF56 model were compared with a case in which the measured daily Rs data was used. Finally, by integrating the hybrid model and the PMF56, we developed a coupled model as PMF56Hybrid. The application of the Hybrid and the MD models resulted in a decrease in the RMSEs. The AP model used in the PMF56 showed about 19% overestimation.