ارزيابي و مقايسه مدل هاي فيزيكي وتجربي برآورد تداوم خيسي سطح برگ

An Evaluation and Comparison of Physical and Empirical Models for Estimation of Leaf Wetness Duration

تداوم خيسي برگ (Leaf Wetness Duration) يك پارامتر كليدي در هواشناسي كشاورزي است كه به دليل دشواري هاي موجود در اندازه گيري، روش‌هاي مختلفي براي برآورد آن با استفاده از داده‌هاي هواشناسي توسعه پيدا كرده است. از ميان مدل‌هاي مختلفي كه براي برآورد LWD استفاده مي‌شود مدل‌هاي فيزيكي كه از اصول شكل‌گيري شبنم و تبخير شبنم و بارندگي استفاده مي‌كنند داراي قابليت انتقال‌پذيري مكاني زيادي بوده اما اغلب به دليل پيچيدگي استفاده عملي از آنها دشوار است. در مقابل، مدل‌هاي تجربي با وجود محدوديت‌هايي كه دارند بيشتر كاربرد دارند. ساده‌ترين مدل تجربي تنها از رطوبت نسبي استفاده مي‌كند. هدف اين مطالعه ارزيابي كارآيي يك مدل تجربي بر مبناي كاربرد رطوبت نسبي و يك رهيافت فيزيكي بر مبناي مدل پنمن - مانتيث در برآورد LWD در ايستگاه سروستان استان فارس است. نتايج نشان مي‌دهند كه هر دو مدل آستانه ثابت رطوبتي و مدل فيزيكي در فصول پاييز و زمستان برآورد بهتري از LWD را نسبت به فصول بهار و تابستان دارند .هر دو مدل در فصول گرم داراي كم‌برآورد LWD مي‌باشند كه اين مقادير در فصول سرد توسط مدل تجربي كم‌برآورد و با مدل فيزيكي بيش‌برآورد را نشان مي‌دهد و ميانگين خطاي مطلق MAE در مدل تجربي نسبت به مدل فيزيكي كمتر است. در نهايت تعيين آستانه بهينه براي محل مورد نظر و به كار‌گيري آن در مدل تجربي آستانه ثابت رطوبتي برآوردها را بهبود مي‌بخشد و LWD را با خطاي كمتري نسبت به دو مدل پيشين برآورد مي‌كند. مقايسه ساعتي هر سه مدل نيز برآوردهاي بهتر با خطاي كمتري را براي مدل آستانه بهينه نشان مي‌دهند.

Leaf Wetness Duration (LWD) is a key parameter in agricultural meteorology. Because of difficulties involved in LWD being readily measured, several methods have been developed to estimate it from weather data. Among the employed to estimate LWD, those that use physical principles of dew formation plus dew and/or rain evaporation have shown to be especially transmittable and of sufficiently accurate results, but their complexity is a disadvantage for operational use. Alternatively, empirical models have been utilized despite their limitations. The simplest empirical models use only relative humidity data. The objective of this study was to evaluate the performance of an RH-based empirical model and a Penman-Monteith physical model to estimate LWD in Sarvestan automatic station located in Fars province. The results indicated that both models during warm seasons underestimate LWD, while during cold seasons, the physical and empirical models show overestimation and underestimation, respectively. The Mean Absolute Error (MAE) in empirical model was recorded to be less than that in physical modelʹs estimations. An adjusted optimum threshold value of relative humidity was suggested for the study which improved the estimations. Using an RH-based empirical model led to more accurate LWD estimations with less errors as compared with the previous published data. Hourly comparisons also showed that the optimum threshold model was of a more acceptable performance as compared with the other models.