
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,651,174 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,256,920 |
ارزیابی کارایی مولد کلیژن در تولید دادههای اقلیمی به منظور استفاده در مدل WEPP (مطالعه موردی: ایستگاه زیدشت، استان البرز) | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 3، دوره 23، شماره 2، خرداد 1395، صفحه 43-62 اصل مقاله (1.15 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2016.3054 | ||
نویسندگان | ||
شهربانو عباسی جندانی* 1؛ علی اکبر نظری سامانی2 | ||
1دانشجو/ دانشگاه تهران | ||
2دانشیار/ دانشگاه تهران | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: مدلهای هیدرولوژیک و محیط زیست ابزار مهمی برای مدیریت منابع طبیعی و محیط زیست هستند، این مدلها به دادههای ورودی مختلف (مثل تابش خورشیدی، سرعت باد، بیشینه و کمینه دما، بارش، محتوای آب خاک، جریان آبراهه و غلظت رسوب) با فواصل زمانی متفاوت (مثل روزانه، ساعتی) نیاز دارند. این دادهها در بسیاری مناطق محدود میباشند. بسیاری از ایستگاههای ارزیابی اقلیمی دورههای آماری کوتاهی دارند و اغلب با مشکل داده مفقود شده در سری زمانی روبه رو هستند. بنابراین اغلب مدلهای هیدرولوژیک یا فرسایش به تولید داده اقلیمی ترکیبی به دست آمده از مشاهدات کوتاه مدت با استفاده از توزیعهای آماری متفاوت نیاز دارند. مولدها به طور گستردهای برای تولید سریهای هواشناسی ترکیبی طولانی با مشخصات آماری مطابق با داده های تاریخی که اکثراً کوتاه و حاوی داده مفقود شده هستند، استفاده میشوند. کلیژن (مولد اقلیمی) یک تولید کننده هواشناسی تصادفی است که 10 متغیر هواشناسی از قبیل بارش روزانه، مدت رگبار، شدت رگبار، تابش خورشیدی، دمای بیشینه و کمینه و سرعت و جهت باد را تولید میکنند. کلیژن در ابتدا برای تولید فایل اقلیمی مدل WEPP مورد استفاده قرار گرفت. هدف از این مطالعه ارزیابی کارایی کلیژن در ایستگاه زیدشت استان البرز میباشد. مواد و روشها: مقادیر پارامترهای ماهانه مورد نیاز کلیژن بر اساس دوره آماری 2013-2002 برای متغیرهای مربوط به بارش (مقدار بارش، احتمال روز مرطوب بعد از روز مرطوب و روز مرطوب بعد از روز خشک، حداکثر شدت نیم ساعته و زمان تا پیک بارش) و 2013-2007 برای متغیرهای دیگر (دمای بیشینه و کمینه، تابش خورشیدی، رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد در 16 جهت) استخراج شده است. برای محاسبه متغیر زمان تا حداکثر شدت نیز از الگوش شدت 165 رگبار استفاده شده است. در نهایت برای مقایسه میانگین دادههای مشاهداتی و مجموعههای چندگانه تولید شده توسط کلیژن از آزمون آماری t استفاده شده است. یافتهها: نتایج حاصل از اجرای آزمون t نشان داد که بین میانگین گروههای مختلف متغیرهای بررسی شده (بارش کل سالانه، تعداد روز مرطوب سالانه، دمای کمینه و دمای بیشینه (اختلاف معنی داری وجود ندارد و کلیژن ابزار خوبی در این زمینه میباشد. علاوه بر این مولد کلیژن کارایی خوبی نیز برای تولید داده بارش کل ماهانه دارد. نتیجه گیری: هرچند نتایج حاصل از این مطالعه نشان دهنده کارایی قابل قبول کلیژن میباشند، اما با توجه به اینکه این مطالعه اولین مطالعه از نوع خود در سطح کشور ایران میباشد و نیز طول دوره آماری مشاهداتی استفاده در این مطالعه تا حدی کوتاه بوده است، لذا تایید نهایی کارایی این تولید کننده به بررسیهای بیشتر در ایستگاههای هواشناسی مختلف نیاز دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
مولد اقلیمی؛ کلیژن؛ آزمون آماری؛ زمان تا پیک بارش؛ ایستگاه زیدشت | ||
مراجع | ||
1.Al-Mukhtar, M., Dunger, V., and Merkel, B. 2014. Evaluation of the climate generator model CLIGEN for rainfall data simulation in Bautzen catchment area, Germany. Hydrology Research. 45: 4-5. 615-630.2.Arnold, J.G., and Williams, J.R. 1989. Stochastic generation of internal storm structure. Trans. ASAE. 32: 1. 161-166.
3.Arnold, J.G., Williams, J.R., Nicks, A.D., and Sammons, N.D. 1990. SWRRB, A Basin Scale Simulation Model for Soil and Water Resources Management. TexasA&MUniversity Press, 236p.
4.Baffault, C., Nearing, M.A., and Nicks, A.D. 1996. Impact of CLIGEN parameters on WEPP predicted average annual soil loss. Transactions of the ASAE. 39: 2. 447-457.
5.Caviglione, J.H., Fonseca, I.C.D.E., and Filho, J.T. 2013. Viability of CLIGEN in the climatic conditions of Paraná state, Brazil. Rev. bras. eng. agríc. ambient. 17: 6. Campina Grande June 2013.6.Chen, J., and Brissette, F.P. 2014. Comparison of five stochastic weather generators in simulating daily precipitation and temperature for the Loess Plateau of China. Inter. J. Climatol. 34: 10. 3089-3105.7.Chen, J., Brissette, F.P., and Leconte, R. 2010. A daily stochastic weather generator for preserving low-frequency of climate variability. J. Hydrol. 388: 480-490.
8.Elliot, W.J., and Arnold, C.D. 2001. Validation of the weather generator CLIGEN with precipitation data from Uganda. Trans ASAE. 44: 1. 53-58.
9.Fan, J.Ch., Yang, Ch.H., Liu, Ch.H., and Huang, H.Y. 2013. Assessment and validation of CLIGEN-simulated rainfall data for Northern Taiwan. Paddy Water Environ. 11: 161-173.
10.Hanson, C.L., Cumming, K.A., Woolhiser, D.A., and Richardson, C.W. 1994. Microcomputer Program for Daily Weather Simulations in the Contiguous United States. USDA_ARS Publ. ARS_114, Washington, DC.
11.Headrick, M.G., and Wilson, B.N. 1997. An evaluation of stochastic weather parameters for Minnesota and their impact on WEPP. ASAE Paper No. 972230. St. Joseph, Mich.: ASAE.
12.Hoogenboom, G. 2000. Contribution of agro-meteorology to the simulation of crop production and its applications. Agric. For. Meteorol. 103: 137-157.
13.Johnson, G.L., Hanson, C.L., Hardegree, S.P., and Ballard, E.B. 1996. Stochastic weather simulation: Overview and analysis of two commonly used models. J. Appl. Meteorol. 35: 1. 1878-1896. 14.Kevin, M., Ramesh, R., John, O., Imran, A., and Bahram, G. 2005. Evaluation of weather generator ClimGen for southern Ontario. Can. Water Resour. J. 30: 4. 315-330.
15.Kou, X., Ge, J., Wang, Y., and Zhang, C. 2007. Validation of the weather generator CLIGEN with daily precipitation data from the Loess Palteau, China. J. Hydrol. 347: 347-357.
16.Min, Y.M., Kryjov, V.N., An, K.H., Hameed, S.N., Sohn, S.J., Lee, W.J., and Oh, J.H. 2011. Evaluation of the weather generator CLIGEN with daily precipitation characteristics in Korea. Asia-Pacific J. Atmos. Sci. 47: 3. 255-263.
17.Minville, M., Brissette, F., and Leconte, R. 2008. Uncertainty of the impact of climate change on the hydrology of a nordic watershed. J. Hydrol. 358: 70-83.
18.Nash, J.E., and Sutcliffe, J.V. 1970. River flow forecasting through conceptual models. Part I. A discussion of principles. J. Hydrol. 10: 3. 282-290.
19.Nicks, A.D., and Gander, G.A. 1994. CLIGEN: a weather generator for climate inputs to water resources and other models, P 903-909. In: D.G. Watson, F.S. Zazueta and T.V. Harrison (Eds.), Proceedings of fifth International Conference on Computer in Agriculture. ASAE, St. Joseph, MI.
20.Nicks, A.D., Lane, L.J., and Gander, G.A. 1995. Chapter 2. Weather Generator, P2.1-2.22 In: D.C. Flanagan and M.A. Nearing (Eds.), Hillslope Profile and Watershed Model Documentation. NSERL Report No. 10, USDA-ARS National Soil Erosion Research Laboratory, West Lafayette, IN.
21.Richardson, C.W. 1981. Stochastic simulation of daily precipitation, temperature and solar radiation. Water Resources Research. 17: 182-190.
22.Richardson, C.W., and Wright, D.A. 1984. WGEN: A model for generating daily weather variables. US Dept. Agric., Agricultural Research Service. Publ. ARS-8.
23.Semenov, M.A., and Barrow, E.M. 2002. LARS-WG, A Stochastic Weather Generator for Use in Climate Impact Studies, User Manual.
24.Stockle, C.O., Campbell, G.S., and Nelson, R. 1999. ClimGen Manual. Biological Systems Engineering Department, Washington State University, Pullman, WA.
25.Vaghefi, P., and Yu, B. 2016. Use of CLEGEN to simulated decreasing precipitation trends in the Southwest of Western Australia. Transactions of the ASABE. 59: 1. 49-61.
26.Yu, B. 2000. Improvement and evaluation of CLIGEN for storm generation. Trans. ASAE. 43: 2. 301-307.
27.Yu, B. 2005. Adjustment of CLIGEN parameters to generate precipitation change scenarios in southeastern Australia. Catena. 61: 196-209.
28.Zhang, X.C. 2005. Spatial downscaling of global climate model output for site-specific assessment of crop production and soil erosion. Agricultural and Forest Meteorology. 135: 215-229. 29.Zhang, X.C., and Garbrecht, J.D. 2003. Evaluation of CLIGEN precipitation parameters and their implication on WEPP runoff and erosion prediction. Trans. ASAE. 46: 311-320.
30.Zhang, X.C., and Liu, W.Z. 2005. Simulating potential response of hydrology, soil erosion, and crop productivity to climate change in Changwu tableland region on the Loess Plateau of China. Agricultural and Forest Meteorology. 131: 127-142.
31.Zhang, Y., Liu, B., Wang, Z., and Zhu, Q. 2008 Evaluation of CLIGEN for storm generation on the semiarid Loess Plateau in China. Catena. 73: 1. 1-9. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,310 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,333 |