فهرس المقالات بیلان انرژی

• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  1 - کاربرد مدل متریک برای برآورد تبخیر-تعرق واقعی ماهانه حوزه آبخیز ونک با استفاده از تصاویر سنجنده‌ مودیس
  مریم رضائی هدی قاسمیه خدایار عبدالهی
  10.30495/girs.2020.674948
  پیشینه و هدف امروزه به‌منظور استفاده منطقی آب برای محصولات کشاورزی نیاز به درک و شناخت دقیق فرآیند تبخیر-تعرق وجود دارد. تبخیر-تعرق یکی از مهم‌ترین مؤلفه‌های بیلان آب است و ازاین‌رو یک متغیر کلیدی برای مدیریت بهینه منابع آب به شمار می‌آید. هدف از انجام پژوهش حاضر برآورد أکثر

  پیشینه و هدف امروزه به‌منظور استفاده منطقی آب برای محصولات کشاورزی نیاز به درک و شناخت دقیق فرآیند تبخیر-تعرق وجود دارد. تبخیر-تعرق یکی از مهم‌ترین مؤلفه‌های بیلان آب است و ازاین‌رو یک متغیر کلیدی برای مدیریت بهینه منابع آب به شمار می‌آید. هدف از انجام پژوهش حاضر برآورد و تجزیه‌وتحلیل توزیع مکانی و زمانی تبخیر-تعرق واقعی در مقیاس زمانی ماهانه با استفاده از مدل متریک و مشاهدات ماهواره مودیس در حوزه آبخیز ونک و بررسی صحت نتایج متریک با الگوریتم بیلان انرژی سطحی برای زمین، سبال (SEBAL) است. مواد و روش هاروش های زیادی برای تخمین دقیق تبخیر-تعرق نقطه‌ای وجود دارد، ازجمله لایسیمترهای وزنی (Weighing lysimeter)، روش نسبت بوون (Bowen ratio technique) و روش ادی کوواریانس (Eddy covariance). نقطه‌ضعف روش‌های ذکرشده این است که، این روش‌ها فقط تبخیر-تعرق را برای یک مکان خاص برآورد می‌کنند و قادر به برآورد تبخیر-تعرق منطقه‌ای نیستند. مدل متریک توسط آلن و همکاران در سال 2007 بر اساس مدل شناخته‌شده سبال (باستیانسن، 1998)، ارائه گردیده است. مدل متریک، یک روش مبتنی بر سنجش‌ازدور است که تبخیر-تعرق واقعی را به‌عنوان باقیمانده معادله بیلان انرژی سطح برآورد می‌کند. در پژوهش حاضر، توزیع مکانی و زمانی تبخیر-تعرق واقعی حوضه ونک از آوریل تا نوامبر 2013 و 2014، با استفاده از مدل متریک برآورد شد و با استفاده از تصاویر سنجنده مودیس، امکان استفاده از متریک، موردبررسی قرار گرفت. حوزه آبخیز ونک در قسمت جنوب‌شرقی حوزه کارون شمالی قرارگرفته است و ازلحاظ جغرافیایی بین استان‌های چهارمحال و بختیاری و اصفهان قرارگرفته است. 60 تصویر سنجنده مودیس مربوط به شاخص سطح برگ (MOD15A2)، دمای سطح زمین (MOD11A2) و بازتاب سطحی (MOD09A1)، با فواصل زمانی هشت‌روزه استخراج گردید. تصاویر ذکرشده از وب‌سایت USGS دانلود گردید و سیستم مختصات تصاویر از حالت سینوسی به متریک (UTM) تبدیل شدند. فاکتور مقیاس مربوط به تصاویر LAI و LST و بازتاب سطحی به ترتیب 0.1، 0.02 و 0.0001 است. شروع تخمین تبخیر-تعرق در مدل متریک با معادله بیلان انرژی، است. مجموعه داده‌ها شامل مشاهدات مودیس و داده‌های هواشناسی ایستگاه‌های موجود در حوزه و اطراف آن به‌منظور محاسبه شارهای انرژی سطحی لحظه‌ای شامل؛ شار تابش خالص، شار گرمای خاک و شارگرمای محسوس در فن پردازش است. تبخیر-تعرق، در لحظه تصویر برای هر پیکسل، از تقسیم مقادیر شار گرمای نهان (LE) بر گرمای نهان تبخیر و چگالی آب، محاسبه شد.نتایج و بحث در طول این تحقیق، حد بالایی تبخیر-تعرق، افزایش تدریجی از آوریل تا جولای را در هر دو سال 2013 و 2014 نشان داد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، حداکثر میزان تبخیر-تعرق واقعی در سال‌های 2013 و 2014 برای ماه جولای به ترتیب 244 و 263 میلی‌متر‌ در ماه به‌دست‌آمد. به‌طورکلی نتایج به‌دست‌آمده از این مقاله می‌تواند به شناخت بهتر تغییرات تبخیر-تعرق منطقه‌ای کمک ‌کند. مقایسه توزیع‌های مکانیAET، LAIوLST ، در منطقه مطالعاتی نتایج نشان داد که توزیع مکانیAET تحت تأثیر دو عاملLAI وLST ، قرارگرفته است که از آزمون همبستگی پیرسون برای بررسی رابطه دو متغیرLAI وLST با تبخیر-تعرق واقعی استفاده شد. نتایج به‌دست‌آمده، نواحی با پوشش گیاهی متراکم و دمای سطح زمین پایین دارای مقادیر بالای تبخیر-تعرق بوده و مناطق دارای دمای سطح بالا و پوشش گیاهی پراکنده و کم از مقدار تبخیر-تعرق کمیبرخوردارند.نتایج نشان داد که روند تغییرات میانگین دمای ماهانه، همسو با تبخیر-تعرق واقعی است، در مورد میانگین آلبیدو و شار تابش خالص نیز روند مشابهی دیده شد. لازم به ذکر است که عدم وجود اندازه‌گیری‌های زمینی برای مقایسه آن‌ها با مقادیر تبخیر-تعرق مدل، یک محدودیت بالقوه از پژوهش حاضر است. بااین‌حال، رویکرد پیشنهادی، ارزیابی برآوردهای تبخیر-تعرق به‌دست‌آمده از مدل متریک با برآوردهای تبخیر-تعرق حاصل از مدل سبال، (به‌عنوان روش استاندارد) است، که رویکردی است که به‌طور گسترده برای مقابله با چنین محدودیت‌هایی استفاده می‌شود. در گام دوم تجزیه‌وتحلیل، در پژوهش حاضر، مقادیر برآوردی تبخیر-تعرق ماهانه با استفاده از معادلات متریک در مقابل سبال برای حوزه ونک در سال 2014، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج مدل سبال به‌عنوان مرجعی برای مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از مدل متریک مورداستفاده قرار گرفت. بررسی آماری به‌منظور تعیین اختلاف بین تبخیر-تعرق ماهانه استخراج‌شده از متریک در مقابل تبخیر-تعرق ماهانه استخراج‌شده از سبال صورت گرفت. از معیارهای ارزیابی ضریب نش-ساتکلیف (NS; Nash-Sutcliffe coefficient)، ضریب تبیینCoefficient of Determination و میانگین خطای مطلق (MAE; Mean Absolute Error)، استفاده شد. مقادیر بالای ضرایب R2و نش-ساتکلیف و مقادیر پایین MAE نشان داد که مدل متریک در بیشتر ماه‌ها با مدل سبال، ارتباط نزدیکی دارد. مقادیر تبخیر-تعرق ماهانه برآورد شده توسط مدل متریک در مقابل مقادیر تبخیر-تعرق ماهانه تخمین زده‌شده از مدل سبال، از آوریل تا نوامبر 2014 برای حوزه ونک ارزیابی و مقایسه گردید. بر اساس نتایج کلی نشان می دهد که پراکندگی برآوردها در یک حد قابل‌قبول است. در سال 2014، توافق خوبی بین مدل‌های متریک و سبال وجود داشت (R2 =0.96-0.99، NSE=0.93-0.99و MAE=1.3-7.53).در سال 2014، نتایج دیگر نشان داد که در هر دو مدل، حد بالایی تبخیر-تعرق، افزایش تدریجی از آوریل تا جولای را نشان داد.نتیجه گیری با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، نواحی دارای شاخص پوشش گیاهی بالا (LAI) و دمای سطح زمین پایین نسبت به سایر نواحی که دارای شاخص پوشش گیاهی پایین و دمای سطح زمین بالا هستند از میزان تبخیر-تعرق بیشتری برخوردارند. روند تغییرات سری زمانی شاخص LAI و تبخیر-تعرق در این پژوهش، با روند تغییرات پارامترهای مذکور در تحقیقی که توسط ریزگونزانلس و همکاران (2019) با استفاده از مدل متریک در داکوتا بررسی‌شده بود، مطابقت داشت. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  2 - تاثیر اندازه گلخانه بر موازنه (بیلان) انرژی تولید خیار گلخانه ای در استان تهران (Cucumis sativus)
  بردیا بیات محمد حسین انصاری مرجان دیانت علی محمدی ترکاشوند
  10.30495/sarj.2023.1987820.1140
  محاسبه بیلان انرژی خیار گلخانه ای طی پژوهشی در شرق استان تهران به مدت یک سال (97-1396) انجام گرفت. نتایج نشان دادند وسعت گلخانه ها در بیلان انرژی بسیار تاثیرگذار است به نحوی که در گلخانه های بزرگ مقیاس الکتریسیته مصرفی بیشترین سهم از انرژی ورودی را با 43/2% را دارا است أکثر

  محاسبه بیلان انرژی خیار گلخانه ای طی پژوهشی در شرق استان تهران به مدت یک سال (97-1396) انجام گرفت. نتایج نشان دادند وسعت گلخانه ها در بیلان انرژی بسیار تاثیرگذار است به نحوی که در گلخانه های بزرگ مقیاس الکتریسیته مصرفی بیشترین سهم از انرژی ورودی را با 43/2% را دارا است ولی در گلخانه های متوسط مقیاس این میزان تنها 34/7% و کوچک مقیاس 32/1% از انرژی ورودی است و در رتبه بعدی مصرف کودهای شیمیایی (نیتروژن، فسفر و پتاسیم) قرار دارد که سهم این عامل در گلخانه های بزرگ، متوسط و کوچک مقیاس به ترتیب 15/9% ، 18/9% و 20% از انرژی ورودی است. انرژی ورودی و خروجی نیز با تغییر وسعت گلخانه ها به طور معنی داری تغییر می کنند به طوری که در گلخانه بزرگ ، متوسط و کوچک مقیاس این مقادیر به ترتیب برابر با (325222 و 173136 مگاژول در هکتار)، (231802 و 147801 مگاژول در هکتار) و (210491 و 133040 مگاژول در هکتار) هستند که متعاقب آن بیلان انرژی گلخانه های بزرگ مقیاس 532/ 0، متوسط مقیاس 638/ 0 و کوچک مقیاس 0/632 محاسبه شدند که در این بین گلخانه های بزرگ مقیاس با صرف بیشترین انرژی ورودی، کمترین عملکرد ممکن را تولید کردند که دلیل بر ناکارآمدی این سطح از کشت است. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  3 - برآورد هدایت روزنه‌ای برگ‌های کدو تحت سطوح مختلف نیتروژن با استفاده از دمای برگ
  محمدرضا نادری محمد بنایان مرتضی گلدانی امین علیزاده
  از آنجایی که هدایت روزنه‌ای (gs) پیوند دهنده‌ی فتوسنتز و تعرق گیاه است، برآورد دقیق آن به منظور اتخاذ عملیات‌های مدیریتی که قادر به افزایش رشد گیاه از طریق مصرف کارآمدتر آب هستند، دارای اهمیت زیادی می‌باشد. در مطالعه‌ی حاضر، از مدل ساده‌ای که مبتنی بر اختلاف دمای میان ب أکثر

  از آنجایی که هدایت روزنه‌ای (gs) پیوند دهنده‌ی فتوسنتز و تعرق گیاه است، برآورد دقیق آن به منظور اتخاذ عملیات‌های مدیریتی که قادر به افزایش رشد گیاه از طریق مصرف کارآمدتر آب هستند، دارای اهمیت زیادی می‌باشد. در مطالعه‌ی حاضر، از مدل ساده‌ای که مبتنی بر اختلاف دمای میان برگ گیاه و یک سطح مرجع است، به‌منظور برآورد هدایت روزنه‌ای برگ‌های گیاه استفاده شد. این مدل به وسیله داده‌های مربوط به یک آزمایش مزرعه‌ای دو ساله، که طی سال‌های 1392 و 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد بر روی گیاه دارویی کدوی پوست کاغذی به اجرا در آمد، واسنجی و اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد، کارآیی و دقت مدل در شبیه‌سازی هدایت روزنه‌ای برگ‌های کدو تحت شرایطی که بوته‌ها با کمبود نیتروژن مواجه نبودند، بسیار خوب بود. تحت شرایطی که بوته‌های کدو با کمبود نیتروژن مواجه بودند نیز، از طریق معرفی شاخص تغذیه نیتروژن (NNI) و اعمال آن در مدل، کارآیی و دقت مدل تا حد خوب یا بسیار خوب بهبود یافت. اختلاف نسبی بین میانگین مقادیر شبیه‌سازی شده و اندازه‌گیری شده‌ی هدایت روزنه‌ای برای تیمارهای بدون کمبود نیتروژن، 1/1 تا 5/2 درصد و برای تیمارهای با کمبود نیتروژن، 8/2 تا 5 درصد بود. بنابراین، مدل مورد استفاده در این مطالعه، به دلیل دقت نسبتاً بالا، ساده بودن و نیاز داشتن به داده‌های ورودی اندک، گزینه‌ای مناسب جهت استفاده در مدل‌های گیاهی مبتنی بر هدایت روزنه‌ای می‌باشد. تفاصيل المقالة