مقايسه روش‌هاي مختلف تبخير و تعرق پتانسيل و بررسي تغييرات زماني- مكاني آن در حوزه آبخيز مهارلو، استان فارس با استفاده از GIS

برآورد تبخير و تعرق پتانسيل نقش مهمي در برنامه‌ريزي، طراحي و مديريت منابع آب، به‌ويژه در مناطق خشك و نيمه‌خشك دارد. هدف از تحقيق حاضر، بررسي زماني روش‌هاي مختلف محاسبه تبخير و تعرق پتانسيل شامل تورنت‌وايت، بلاني- كريدل و هارگريوز – ساماني و بررسي تغييرات مكاني آن در حوزه آبخيز مهارلو در استان فارس مي‌باشد. بدين منظور از آمار سالانه درجه حرارت در يك دوره آماري 12 ساله (2013-2002) و 12 ايستگاه هواشناسي در حوزه آبخيز مهارلو استفاده گرديد. به‌منظور پهنه‌بندي تبخير و تعرق و بررسي تغييرات مكان آن از روش ميان‌يابي عكس مجذور فاصله (IDW) در نرم‌افزار ArcGIS استفاده گرديد. در تحقيق حاضر به‌منظور انتخاب مناسب‌ترين روش برآورد تبخير و تعرق پتانسيل بلاني- كريدل، هارگريوز- ساماني، تورنت‌وايت از شاخص‌هاي آماري ميانگين مطلق خطا (MAE) (64/8، 06/12، و 93/9)، ميانگين انحراف خطا (MBE) (42/0-، 56/0-، 36/1-) و ريشه دوم ميانگين مربعات باقيمانده (RMSE) (49/2، 48/3 و 86/2) استفاده شد. نتايج نشان داد كه تغييرات زماني و مكاني تبخير و تعرق پتانسيل درروش بلاني- كريدل بيان‌گر بيش‌ترين ميزان تبخير و تعرق در ايستگاه دوبنه در سال 2009 با مقدار 5/127ميلي‌متر در سال و كم‌ترين مقدار آن مربوط به ايستگاه كافتر در سال 2006 با مقدار 1/85 ميلي‌متر در سال مي‌باشد. هم‌چنين بر اساس نتايج هارگريوز- ساماني، بيش‌ترين و كم‌ترين مقدار تبخير و تعرق به ترتيب مربوط به ايستگاه‌هاي جهان‌آباد بختگان در سال 2009 با مقدار 1/152 ميلي‌متر در سال و ايستگاه كمهر در سال 2003 با مقدار 5/96 ميلي‌متر در سال مي‌باشد، درحالي‌كه درروش تورنت‌وايت بيش‌ترين ميزان تبخير و تعرق مربوط به ايستگاه دوبنه در سال 2009 با مقدار 6/103 ميلي‌متر در سال و كم‌ترين مقدار آن مربوط به ايستگاه كمهر در سال 2011 با مقدار 7/52 ميلي‌متر در سال برآورد گرديد. هم‌چنين نتايج ارزيابي روش‌هاي مختلف برآورد تبخير و تعرق نشان داد كه با توجه به معيار MAE و RMSE روش بلاني- كريدل كم‌ترين ميزان خطا (64/8 و 49/2) و با توجه به معيار­هاي MAE و RMSE بيش‌ترين مقدار خطا مربوط به روش هارگريوز- ساماني با مقدار اندازه‌گيري شده MAE 06/12 و RMSE 48/3 بوده است، كه درمجموع روش بلاني- كريدل بهترين روش تبخير و تعرق پتانسيل به­دليل پايين بودن ميزان خطا نسبت به روش‌هاي هارگريوز- ساماني و تورنت‌وايت مي‌باشد.

Evaluating potential evapotranspiration plays an important role in planning, designing, and managing water resources, especially in arid and semi arid zones. The aim of the present research is considering spatio-temporal changes of different potential evapotranspiration methods such as Thornthwaite, Hargreaves, and Blaney-Criddle in the Maharlou Watershed, Fars province. So, yearly statistics of temperature in a course of 12 years (2002-2013) with 12 meteorology stations in Maharlou Watershed have been used. In order to zonation map of evapotranspiration and studing spatial changes, Inverse Distance Weighting (IDW) method has been used in GIS software. To choose the most suitable method for evaluating potential evapotranspiration using Blany- Criddle, Hargreaves- Samani, and Thornthwaite in this present research, statistics indicators including Mean Absolute Error (MAE) (8.64, 12.06, 9.93), Mean Bias Error (MBE) (-0.42, -0.56, -1.36), and Root-Mean-Square error (RMSE) (2.49, 2.86, 3.48) is used. Results showed that spatio-temporal changes of potential evapotranspiration in Blaney- Criddle method indicates the most amount of evapotranspiration in Dobene Station in 2009 with the amount of 127.5 mm. Whereas the least that amount of attached is in Kaftar Station in 2006 with the amount of 85.1 mm. Also based on Hargreaves results, the most and least amount of evapotranspiration is in Jahan abad bakhtegan Stations in 2009 with the amount of 152.1 mm and Komhar station in 2003 with the amount of 96.5 mm, respectively. In contrast, based on Thornthwaite method, the most amount of evapotranspiration is included in Dobene Sstation in 2009 with the amount of 103.6 mm and the least that amount of attached is in Komhar Station in 2011 with the amount of 52.7 mm. Subsequently, the results of evaluating of different evapotranspiration methods according to RMSE and MAE showed that Blaney- Criddle method the least error amount (2.49, 8.64) and also according to the MAE and RMSE criteria, the most amount of error attached of Hargreaves- Samani method with the amount measured MAE 12.06 and RMSE 3.48. In general, the Blaney-Criddle method is the best potential evapotranspiration method. On the other hand, the low error rate is due to Hargreaves- Samani and Thornthwaite based methods.