بخشی از مقاله
چکیده
کشور ایران دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است که با ریزش های کم جوی و محدودیت شدید منابع آب روبرو می باشد. تعیین تبخیر و تعرّق که یکی از اجزای اصلی چرخه هیدرولوژی می باشد در بسیاری از مطالعات از جمله امکان استفاده از گونه های خاص خشکی پسند در راستای احیاء مناطق خشک و نیمه خشک کاربرد دارد. نتایج مطالعات مختلف نشان داده است که پس از لایسیمتر وزنی، روش فائو -پنمن -مانتیث، هم در شرای آب و هوایی خشک و هم در شرای آب و هوایی مرطوب، به عنوان دقیق ترین روش تعیین تبخیر و تعرق گیاه مرجع می باشد.
در این مطالعه تبخیر و تعرق گیاه مرجع با استفاده از روش فائو -پنمن -مانتیث در 21 ایستگاه سینوپتیک انتخاب شده در استان فارس محاسبه شد. سپس با برقراری ارتباط بین پارامتر تبخیر و تعرق با ارتفاع و همچنین روش عکس مجذور فاصله نقشه های مقادیر تبخیر و تعرق گیاه مرجع در سطح استان پهنه بندی گردید. نتایج این بررسی نشان داد که مناطق ، جنوبی و برخی نواحی شرقی استان از شدت تبخیر و تعرق بیشتری نسبت به مناطق شمالی و مرکزی برخوردار هستند.
مقدمه
تبخیر و تعرق یکی از پارامترهایی است که آگاهی نسبت به آن، جهت برآورد آب مصرفی گیاه و طراحی سیستم های آبیاری ضروری است. تبخیر و تعرق پتانسیل نقش مهمی را در مطالعات کشاورزی، طرح های مدیریت منابع آب، طراحی شبکه های آبیاری و زهکشی و سازه های آبی، بازی می کند - Snyder et al, 2006؛ Gundekar et al, 2008؛ . - Lopez-Urrea et al, 2005 یکی از راههای کاهش تلفات آب در مزارع، برنامه ریزی صحیح آبیاری می باشد که اساس آن، برآورد دقیق نیاز آبی گیاهان و در نتیجه تبخیر و تعرق گیاه مرجع می باشد. مطالعه و بررسی تبخیر و تعرّق گیاه مرجع برای ارائه الگوی کشت مناسب و بهینه سازی استفاده از منابع آب موجود در دوره های آتی ضروری است. - گل کار حمزیی یزد و همکاران، . - 1386
با توجه به اینکه ایران کشوری است که در مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارد و با کمبود منابع آب روبرو است لذا استفاده بهینه از منابع آب در مصارف مختلف می تواند از موارد مهم در کاهش خطر بحران کم آبی باشد. پیش بینی ها انجام شده نشان می دهند که، تغییرات اقلیمی در جهت گرم شدن هوا میباشد و در عرض های جغرافیایی میانی نیز در دراز مدت خشکی افزایش می یابد، که در نتیجه آن نیاز آبی گیاهان افزایش یافته و استفاده از منابع آب با محدودیت زیادتری مواجه می گردد،
به این ترتیب لزوم اعمال برنامه ریزی دقیق تر برای استفاده بهینه از منابع آب به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک محسوس تر می شود - علیزاده، . - 1383 تبخیر و تعرق یک سطح بدون کمبود آب، تبخیر و تعرق گیاه مرجع یا تبخیر و تعرق مرجع نامیده شده و با - ET0 - نشان داده می شود. سطح مرجع، یک گیاه مرجع چمن فرضی با ارتفاع 12 سانتی متر و ضریب باز تابش 23 درصد می باشد - شریفیان، 1386؛ علیزاده، . - 1383 تبخیر و تعرق گیاه مرجع یک نمایه وابسته به اقلیم است و می توان آن را بر مبنای داده های هواشناسی محاسبه کرد.
تبخیر و تعرق گیاه مرجع، بیانگر تقاضای تبخیر در آتمسفر در یک مکان و زمان مشخص از سال است و ویژگی های گیاه و عوامل مربوط به خاک را در نظر نمی گیرد. روش پنمن - مانتیث سازمان خواربار و کشاورزی یا به اختصار فائو به عنوان تنها روش استاندارد برای تعیین تبخیر و تعرق گیاه مرجع چمن توصیه می شود - نشریه 56 فائو، 1998؛ علیزاده،. - 1383 نتایج بررسی کمیته آبیاری و نیاز آبی انجمن مهندسین عمران آمریکا در مقایسه 20 روش تعیین تبخیر و تعرق از گیاه مرجع در 11 نقطه اقلیمی جهان نشان داد که روش پنمن - مانتیث فائو دقیق ترین روشمی باشد. - Allen et . - al, 1986 رشته کوه های البرز و زاگرس نقش بسیار مهمی در پراکنش ناهمگون زمانی و مکانی بارندگی در کل کشور ایفا می کنند .
این رشته کوهها مانع از رسیدن توده های مرطوب به قسمتهای داخلی کشور می شوند - رضیئی و همکاران، . - 1384 در نتیجه قسمت های بسیار زیادی از مناطق مرکزی و جنوبی کشور تحت تاثیر این موضوع دچار وضعیت اقلیمی خشک و نیمه خشک شده اند که استان فارس نیز از موضوع متاثر می باشد. از طرفی با توجه به گستردگی زیاد کشاورزی در استان فارس و مصرف زیاد آب در این بخش و همچنین کمبود منابع آب در سال های اخیر ضروری است تا با مدیریت کارآمد منابع آب و همچنین اولویت بندی مناطق مختلف از نظر خشکی، تا حد ممکن از بروز مشکلات جدی ناشی از کم آبی در استان جلوگیری شود .یکی از معیارهایی که بیانگر میزان خشکی در مناطق مختلف است پارامتر تبخیر و تعرق می باشد. بنابراین در این مطالعه تبخیر و تعرق پتانسیل با استفاده از روش فائو- پنمن -مانتیث برای ایستگاه های انتخاب شده محاسبه و میانگین آن در طول دوره آماری، برای نواحی مختلف استان تعیین شد. در پایان مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل برای سطح استان پهنه بندی گردید.
مواد و روش ها موقعیت جغرافیایی
استان فارس با مساحت 125000 کیلومتر مربع در جنوب غرب کشور و محدوده جغرافیایی 50 42 تا 55 36 درجه طول شرقی و 27 02 تا 31 43 درجه عرض شمالی واقع شده است. بارندگی این استان بین 100 تا 600 میلی متر از جنوب تا شمال استان متغییر است. میانگین دراز مدت بارش در این استان حدود 330 میلی متر می باشد. اقلیم این استان عمدتا خشک و نمیه خشک می باشد - شکل . - 1
آمار و اطلاعات
برای مطالعه و پهنه بندی تبخیر و تعرّق گیاه مرجع با استفاده از روش فائو-پنمن- مانتیث، ابتدا آمار مورد نیاز از ایستگاه های موجود در سطح استان فارس تهیه شد. سپس با در نظر گرفتن معیارهای مختلف در انتخاب ایستگاه ها از جمله نبود خلاء آماری، طول مدت آمار، پراکنش مناسب در استان، تعداد 21 ایستگاه هواشناسی انتخاب شد - جدول . - 1 با بازسازی و تطویل آمار برخی از ایستگاه ها، دوره آماری مشترک 15 ساله بین سال های 1392 - 1377 در نظر گرفته شد. برای بازسازی آمار ایستگاههای ناقص از روش نسبت نرمال استفاده شد. پراکنش ایستگاه های مورد استفاده در شکل 1 نمایش داده شده است.
روش های مختلفی برای محاسب تبخیر و تعرّق گیاه مرجع پیشنهاد شده است که هر کدام از نظر داده های مورد نیاز تا حدودی با یکدیگر تفاوت دارند. فائو در سال 1998 روش فائو -پنمن -مانتیث را به عنوان روش استاندارد برآورد تبخیر و تعرّق گیاه مرجع معرفی نمود - . - Allen, 1986 and 1998 معادله پنمن مونتیث فائو، تبخیر و تعرق سطح مرجع چمن فرضی را تعیین می کند به طوری که این چمن دارای ارتفاع 12 سانتی متر، مقاومت سطحی 70 ثانیه بر متر و ضریب بازتابش - آلبیدو - 23 درصد باشد.
