واسنجي ضرايب معادله آنگستروم– پرسكات در ايستگاه هاي منتخب حوضه آبريز درياچه اروميه

Calibration of Angstrom-Prescott Equation Coefficients in the Selected Stations of Urmia Lake Watershed

تخمين صحيح تبخير- تعرق مرجع (ETo)، مستلزم برآورد دقيق مقادير تابش خورشيدي (RS) مي باشد. مدل هاي بسياري براي برآورد تابش خورشيدي وجود دارد، به طوري كه يكي از اين روابط، معادله آنگستروم– پرسكات (A-P) است. دقت معادله آنگستروم– پرسكات در تخمين ميزان تابش خورشيدي، به دقت برآورد ضرايب a و b معادله مذكور بستگي دارد. هدف تحقيق حاضر، بررسي دقت مدل هاي تخمين ضرايب معادله A-P و تاثير آن‌ها در ميزان تابش خورشيدي و تبخير- تعرق مرجع بود. براي اين منظور، داده هاي هواشناسي 4 ايستگاه سينوپتيك اروميه، تكاب، مهاباد و سلماس در حوضه آبريز درياچه اروميه طي سال هاي 1377 تا 1387 در مقياس روزانه استفاده گرديد. مدل هاي مورد استفاده در تعيين ضرايب معادله آنگستروم– پرسكات شامل مدل هاي بر پايه متوسط سالانه ساعات آفتابي نسبي ((n/N)) ?، ارتفاع از سطح دريا و ((n/N)) ?، ارتفاع از سطح دريا و عرض جغرافيايي و ((n/N)) ?، ارتفاع از سطح دريا و عرض جغرافيايي، متوسط سالانه دماي هوا و ارتفاع از سطح دريا بودند. ضرايب به ‌دست آمده به منظور محاسبه ميزان تابش خورشيدي در رابطه آنگستروم– پرسكات قرار گرفت و سپس تبخير- تعرق مرجع با استفاده از معادله فايو- پنمن- مونتيث محاسبه گرديد. به منظور ارزيابي دقت مدل ها از شاخص هاي آماري RMSE، MBE، MPE و R2 استفاده شد. نتايج ارزيابي مدل ها نشان داد كه مدل بر پايه متوسط سالانه ساعات آفتابي نسبي ((n/N)) ? (مدل Rietveld)، داراي بهترين عملكرد در برآورد ضرايب معادله آنگستروم– پرسكات در تمامي ايستگاه ها بود. مقدار متوسط شاخص هاي RMSE،MBE ، MPE و R2 براي مقادير تبخير-تعرق مرجع واقعي و تبخير- تعرق مرجع حاصل از ضرايب مدل مذكور به ترتيب mm/day 33/0 و 25/0، 27/6% و 9977/0 به دست آمد. در نهايت ضرايب به دست آمده از مدل منتخب، 26/0 a = و 43/0 b=، به عنوان ضرايب معادله آنگستروم-پرسكات در ايستگاه هاي مورد مطالعه پيشنهاد گرديدند.

Correct estimation of reference evapotranspiration (ETo) needs to estimate accurate solar radiation values. There are many models to estimate solar radiation so that one of these relationships is Angstrom-Prescott (A-P) equation. The accuracy of Angstrom-Prescott equation in estimating solar radiation value depends on the estimation accuracy of a and b coefficients of the mentioned equation. The purpose of the present research was to investigate the accuracy of models for estimating coefficients in A-P equation and their effects in the solar radiation and reference evapotranspiration values. To do this purpose, the meteorological data of four synoptic stations including Urmia, Takab, Mahabad and Salmas in the Urmia lake watershed in the daily scale from 1998 to 2008 were used. The models which used for the determination of Angstrom-Prescott equation coefficients were included models based on the annual average of relative sunshine hours ((n/N)) ?, elevation and ((n/N)) ?, elevation and latitude and ((n/N)) ?, elevation and latitude, annual average of air temperature, elevation. The obtained coefficients were used to compute the solar radiation values in Angstrom-Prescott equation and then reference evapotranspiration was calculated by FAO-Penman-Monteith equation. To evaluate the models accuracy, statistical indices including RMSE, MBE, MPE and R2 were used. The evaluation results of the models showed that the model based on annual average of relative sunshine hours ((n/N)) ? (Rietveld model) had the best performance in determining the coefficients of Angstrom-Prescott equation. The average values of RMSE, MBE, MPE and R2 indices for actual reference evapotranspiration and reference evapotranspiration obtained from coefficients of mentioned model were found 0.33 and 0.25 mm/day, 6.27% and 0.9977, respectively. For Angstrom-Prescott equation coefficients from selected model, a=0.26 and b=0.43 were suggested in the studied stations in the Urmia lake watershed.