نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه آزاد اراک

2 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک. ایران.

3 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه. ایران.

4 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک.ایران.

5 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک. ایران

چکیده

تبخیر یکی از اجزای اصلی چرخه‌ی هیدرولوژی است. تخمین و پیش‌بینی دقیق این پدیده در مدیریت آبیاری نقش مهمی دارد. در این پژوهش با استفاده از مقادیر داده‌های تبخیر از تشتک در 31 ایستگاه‌ تبخیر سنجی مراکز استان‌های کشور در دوره آماری 1394-1375، به بررسی روند تغییرات ماهانه تبخیر از تشتک با استفاده از تخمین‌گر شیب سن پرداخته شد. بدین منظور جهت آماده‌سازی داده‌‌ها عوامل ناایستایی حذف و فرضیات اساسی تحلیل سری‌های زمانی فراهم شد. جهت حذف عوامل ناایستایی از سری، ابتدا این عوامل شناسایی شده، سپس از سری حذف شدند. باقیمانده سری ایستا و بیانگر مؤلفه تصادفی مدل می‌باشد. مدل‌های سری زمانی SARIMA، ARMA، BL و FARIMA جهت مدل‌سازی و پیش‌بینی مقادیر ماهانه تبخیر از تشتک ایستگاه‌های تبخیرسنجی بررسی و نتایج آنها مورد مقایسه قرار گرفتند. در نهایت با استفاده از آزمون من-کندال دقت هر کدام از این مدل‌ها بررسی شد. نتایج روند تغییرات در مقیاس ماهانه نشان‌دهنده افزایش روند داده‌های تبخیر از تشتک در نیمه شرقی و کاهش آن در نیمه غربی کشور بود. نتایج معیار ارزیابی جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، نشان داد مدل‌های SARIMA، BL، ARMAو FARIMA به ترتیب با مقادیر 61/20، 118/16، 02/182 و47/223 بهترین عملکرد را در مدل‌سازی تبخیر از تشتک دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of The Trend of Monthly Changes of Evaporation from The Pan and Modeling Using Linear and Non-Linear Time Series Models

نویسندگان [English]

  • morteza shimi 1
  • mohsen najarchi 2
  • keyvan khalili 3
  • emadaddin hezavei 4
  • seyyed mohammad mirhoseyni 5

1 گروه عمران - آب دانشکده فنی دانشگاه آزاد اراک ایران

2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran.

3 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Urmia University, Urmia, Iran.

4 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran.

5 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran.

چکیده [English]

Evaporation is one of the main components of the hydrological cycle. Accurate estimation and prediction of this phenomenon plays an important role in irrigation management. In this study, using the values of evaporation data from the pan in 31 evaporating stations of the provincial centers of the country in the statistical period of 1996-2014, the trend of monthly changes of evaporation from the pan was investigated using the age slope estimator. For this purpose, in order to prepare the data, unstable factors were eliminated and the basic assumptions of time series analysis were provided. In order to remove unstable factors from the series, first these factors were identified, then they were removed from the series. The rest of the series is static and represents the random component of the model. SARIMA, ARMA, BL and FARIMA time series models were reviewed and their results were compared to model and predict monthly evaporation values from the pan of evaporator stations. Finally, the accuracy of each of these models was evaluated using Mann-Kendall test. The results of the trend of changes in the monthly scale showed an increase in the trend of evaporation data from the pan in the eastern half and a decrease in the western half of the country. The results of the root mean square error (RMSE) evaluation criteria showed that SARIMA, BL, ARMA and FARIMA models with values of 20.61, 168.118, 02.2182 and 223.47, respectively, have the best performance in modeling evaporation from the pan.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evaporation
  • Pan
  • Sen&rsquo
  • s slope
  • M-Kendall
  • Non-linear models