پيش بيني تبخير و تعرق پتانسيل با استفاده از مدل غير خطي NARX (مطالعه موردي، استان يزد)

تبخير و تعرق پتانسيل از پارامترهاي مهم سيكل هيدرولوژيك است كه پيش بيني آن مي تواند كمك شاياني به برنامه ريزي صحيح مديريت منابع آب، تغييرات نياز آبي گياهان در آينده و نيز پيش بيني وقوع خشكسالي بنمايد. در صورت نياز به پيش بيني بلند مدت و يا ميان مدت تبخير و تعرق پتانسيل، از مدل هاي جهاني اقليمي بر اساس سناريوهاي انتشار مورد نظر و ريز مقياس نمايي خروجي ها استفاده مي شود. براي پيش‌بيني هاي كوتاه مدت استفاده از مدل هاي آماري توصيه شده است. تبخير و تعرق پتانسيل يك پديده غير خطي است كه تحت تاثير پارامترهاي دما، رطوبت، ساعات آفتابي و سرعت باد مي باشد. در اين مطالعه تبخير و تعرق پتانسيل با استفاده از روش فائوپنمنمانتيث براي ايستگاه سينوپتيك يزد در دوره 1966 تا 2010 محاسبه شد. اخيرا مدل NARX به صورت نسبتا گسترده اي براي پيش بيني پارامترهاي هيدرولوژيكي و اقليمي به كار گرفته شده است. در اين مطالعه توانايي اين مدل در پيش بيني تبخير و تعرق پتانسيل مورد ارزيابي قرار گرفت. NARX يك مدل غير خطي است كه علاوه بر مقادير پارامتر هدف، داده هاي تاثيرگذار بر روي پارامتر هدف نيز به عنوان ورودي به مدل وارد مي شود. مي توان تابع غيرخطي رگرسورهاي مدل NARX را از توابع متفاوتي انتخاب نمود. در اين مطالعه از شبكه عصبي پيشخور به دليل دقت بالاي آن در مدل سازي فرايندهاي غيرخطي استفاده شد. براي آموزش شبكه از الگوريتم GDX استفاده شد. در مرحله بعد، تبخير و تعرق پتانسيل به كمك مدل NAR كه ورودي آن فقط مقادير تبخير و تعرق پتانسيل مي باشد، پيش بيني شد و با خروجي هاي مدل NARX مقايسه شد. نتايج نشان داد استفاده از پارامترهاي كمكي به نحو قابل توجهي دقت پيش بيني مقادير تبخير و تعرق پتانسيل را افزايش مي دهد. براي مثال همبستگي بين داده هاي پيش بيني شده يك ماهه دوره 2010-2002 توسط NAR و NARX با داده هاي واقعي به ترتيب 0.72 و 0.92 است.