ارزيابي قابليت مدل‌هاي سري زماني و تيوري آشوب در برآورد تبخير تعرق گياه مرجع (ايستگاه سينوپتيك تربت حيدريه، خراسان رضوي)

Capability evaluation of time series model and chaos theory in estimating reference crop evapotranspiration (Torbat-e-Heydarieh Synoptic station, Khorasan Razavi)

برآورد تبخير تعرق گياه مرجع (ET0 ) براي طراحي سيستم‌هاي آبياري، مديريت منابع آب، توليد محصول و ارزيابي‌هاي زيست‌محيطي ضروري است. روش‌ها و مدل‌هاي مختلفي براي پيش‌بيني ET0 با استفاده از سري‌هاي زماني ارايه شده‌اند كه از آن جمله مي‌توان مدل‌هاي سري زماني AR، MA و ARIMA را برشمرد. اما تاكنون از تيوري آشوب براي برآورد ET0 استفاده نشده است. در اين پژوهش عملكرد هر يك از مدل‌هاي سري زماني ياد شده در برآورد و تخمين تبخير و تعرق گياه مرجع به روش فايو- پنمن- مانتيس به‌صورت روزانه در ايستگاه سينوپتيك تربت حيدريه واقع در استان خراسان رضوي در دوره آماري 1991 تا 2000 ميلادي بررسي شده است. نتايج نشان داد كه مدل سري زماني ARIMA و تيوري آشوب هر دو با دقتي نزديك به يكديگر تبخير تعرق گياه مرجع را برآورد مي‌كنند. به طوري كه ضريب تبيين بين مقادير مشاهده شده و تخمين زده شده براي تبخير تعرق گياه مرجع از دو روش ARIMA و تيوري آشوب به‌ترتيب برابر 802/0 و 799/0 و مقدار RMSE برابر 585/0 و 611/0 ميلي‌متر در روز است.

Estimating reference crop evapotranspiration (ETo) is necessary for designing irrigation systems, water resources management, yield production and environmental assessments. Different models and methods have been developed in order to predict ETo using time series, including AR, MA and ARIMA. However, Chaos Theory has not been utilized to estimate the ETo till now. In this study, the performance of the mentioned time series models was evaluated for estimating daily ETo in Torbat-e-Heydarieh synoptic station, Khorasan Razavi, during 1991-2000. Results showed that the ARIMA and Chaos Theory estimate the ETo with the same accuracy, so that the correlation coefficients between observed and estimated values for ARIMA and Chaos Theory were 0.895 and 0.894, and RMSE values were 0.585 and 0.611 mm day-1, respectively.