ارزیابی کارایی مدل‌های برآورد تابش خورشیدی در شبیه‌سازی عملکرد و برآورد نیاز آبی گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی دانشکده کشاورزی، مجتمع آموزش عالی تربت جام

2 گروه علوم و مهندسی آب، مجتمع آموزش عالی تربت جام، خراسان رضوی، ایران

3 پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو، پژوهشکده اقلیم شناسی و تغییر اقلیم، مشهد، ایران.

چکیده

تابش خورشیدی از جمله ورودی‌های اصلی به مدل‌های رشد گیاهان زراعی برای تخمین رشد و عملکرد گیاهان محسوب می‌گردد. این پژوهش با هدف ارزیابی میزان تاثیر‌گذاری دقت تخمین تابش توسط مدل‌های مختلف بر صحت برآورد تبخیر و تعرق و عملکرد گندم توسط مدلCSM-CERES-Wheat در سطح استان خراسان رضوی انجام شد و کارایی مدل‌های ساده‌ای شامل آنگستروم-پرسکات، آنگستروم-پرسکات پیشنهادی فاو، هارگریوز-سامانی، هارگریوز-سامانی پیشنهادی فاو، کرمانی، هانت و پاور در این مطالعه ارزیابی گردید. نتایج حاصل از تخمین تابش ‌مدل‌های مختلف در مرحله واسنجی نشان داد که مدل‌های کرمانی، آنگستروم-پرسکات کالیبره شده، آنگستروم-پرسکات با ضرایب پیشنهادی فاو، پاور، هانت و هارگریوز-سامانی واسنجی شده به ترتیب نزدیک‌ترین تخمین را نسبت به تابش اندازه‌گیری شده در مشهد داشتند. در مرحله صحت سنجی مدل‌های واسنجی شده نیز مشخص شد مدل‌های پاور، کرمانی و آنگستروم-پرسکات به ترتیب دقیق‌ترین تخمین تابش روزانه را نسبت به مقادیر اندازه‌گیری شده آن در مناطق مورد بررسی داشتند. همچنین در کل منطقه مورد مطالعه کمترین اختلاف بین عملکرد گندم و تبخیر و تعرق برآورد شده با استفاده از داده‌های تابش مشاهده شده و داده‌های تابش تخمین زده شده به ترتیب مربوط به مدل پاور، مدل‌ آنگستروم-پرسکات واسنجی شده، مدل آنگستروم-پرسکات با ضرایب پیشنهادی فاو و نهایتا مدل کرمانی بود. با توجه به دقت و پوشش گسترده مکانی داده‌های تابش در مدل پاور استفاده از آن به عنوان بهترین روش تخمین تابش برای کاربرد در مدل‌های رشد گیاهی توصیه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluating the efficiency of solar radiation estimation models in simulating the yield and water requirement of wheat

نویسندگان [English]

  • Seyed Farhad SaberAli 1
  • Zahra Shirmohammadi-Aliakbarkhani 2
  • Mansoureh Kouhi 3
1 Department of Horticulture Science and Engineering, High Educational Complex of Torbat-e Jam, khorasan Razavi, Iran
2 Department of Water Science and Engineering, University of Torbat-e Jam, Khorasan Razavi, Iran
3 Disasters and Climate Change Research Group- CRI (RIMAS), Mashhad, Iran.
چکیده [English]

Solar radiation is one of the main inputs to crop growth models to estimate growth and yield. This study was conducted with the aim of evaluating the impact of radiation estimation accuracy by different models on the accuracy of simulating wheat evapotranspiration and yield by CSM-CERES-Wheat model in Razavi Khorasan province. The efficiency of simple models including Angstrom-Prescott, Angstrom-Prescott suggested by FAO, Hargreaves-Samani, Hargreaves-Samani suggested by FAO, Kermani, Hunt and Power have been evaluated in this study. The results of the radiation estimation for different models in the calibration stage showed that Kermani, Angstrom-Prescott calibrated, Angstrom-Prescott models with FAO recommended coefficients, Power, Hunt and Hargreaves-Samani gave the closest estimates compared to the measured radiation in Mashhad, respectively. In the validation stage of the calibrated models, it is found that the Power, Kirmani, Angstrom-Prescott models had the most accurate estimation of daily radiation compared to the measured radiation in the study areas, respectively. Furthermore, the lowest difference between simulated yield and evapotranspiration of wheat using the observed radiation data and the estimated radiation data is respectively obtained from the models of Power, calibrated Angstrom-Prescott, Angstrom-Prescott with FAO suggested coefficients and finally the Kermani. Considering the accuracy and extensive spatial coverage of the radiation data in the Power model, it is recommended to use it as the best radiation estimation method for use in the crop models.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Angstrom-Prescott model
  • Calibration
  • Evapotranspiration
  • Power model
  • Simulation
  • تاریخ دریافت: 22 مهر 1402
  • تاریخ بازنگری: 07 دی 1402
  • تاریخ پذیرش: 05 بهمن 1402
  • تاریخ انتشار: 01 تیر 1403