نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• علی‌محمد قائمی‌نیا ¹
• حمید‌رضا عظیم‌زاده ²
• محمد‌حسین مبین ³

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد

² استادیار خاک‌شناسی دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی و محقق پژوهشکده مناطق خشک و بیابانی، دانشگاه یزد

³ استادیار هوا و اقلیم‌شناسی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد

چکیده

دمای خاک یکی از عوامل مؤثر در استقرار پوشش گیاهی در مناطق خشک است. با توجه به آن که دمای خاک تحت تأثیر پارامترهای هواشناسی متعددی قرار دارد، بررسی اثرهای تغییر دمای هوا، ساعت آفتابی و بارش می‌تواند در درک چگونگی تغییرات دمای خاک مفید باشد. با شناخت تغییرات دمای خاک و سرعت انتقال دما در پروفیل سطحی می‌توان میزان تبخیر از خاک، نیاز آبی گیاهان، سرعت تجزیه مواد، فعالیت‌های بیولوژیکی و زمان کاشت بذرها را ارزیابی نمود. هدف از انجام این تحقیق بررسی نقش عوامل جوی در تعیین دمای خاک می‌باشد. بدین منظور با جمع‌آوری داده‌های روزانه دمای خاک در اعماق 5، 10، 20، 30، 50 و100 سانتی‌متری موجود در ایستگاه سینوپتیک یزد در سال 1385، اقدام به  بررسی عامل­های هواشناسی تأثیر‌گذار و تجزیه و تحلیل آنها شد و با استفاده از الگوی تغییرات سینوسی، دمای خاک این ایستگاه در طی سال شبیه‌سازی گردید. نتیجه اولیه نشان داد که بین عامل­های جوی بارش، درجه حرارت هوا و ساعت آفتابی رابطه معنی­دار وجود دارد. به‌طوری­که مقایسه مقادیر اندازه­گیری و پیشگویی مدل روی دستگاه مختصات نشان داد که مدل سینوسی با افزایش عمق، مقادیر را کمتر از مقدار واقعی برآورد می‌نماید. درنهایت با استفاده از مدل­های بدست­آمده، منحنی تغییرات دمای خاک در هر عمق ترسیم و مورد ارزیابی قرار گرفت. بنابراین نتایج بدست­آمده از محاسبه ضریب کارایی مدل ناش‌ساتکلیف در اعماق مورد بررسی نشان داد که مقادیر خروجی از مدل در اعماق 5،10، 20، 30، 50 و100 سانتی­متری به­ترتیب دارای ضریب کارایی (R_NS²) 92/0، 91/0، 93/0، 92/0، 94/0 و 96/0 نسبت به مقادیر اندازه­گیری شده است. از آنجا که دامنه تغییرات)   (R_NS²در محدوده ∞- تا یک تغییر می­کند و در مقدار یک مدل دارای حداکثر کارایی است، بدین ترتیب معادلات سینوسی قابلیت و بازدهی مناسب در پیشگویی تغییرات دمایی اعماق مختلف خاک را دارد.

کلیدواژه‌ها

• بارش
• ساعت‌آفتابی
• دمای خاک
• دمای هوا
• معادلات سینوسی شبیه‌سازی شده
• یزد

عنوان مقاله [English]

Simulating temperature variations of soil different depths and study of some effective atmospheric parameters (case study-Yazd synoptic station)

نویسندگان [English]

• Ali Mohammad Ghaeminia ¹
• Hamid reza Azimzadeh ²
• Mohammad Hossein Mobin ³

چکیده [English]

Soil temperature is one of the most important and effective factors influencing the establishment of vegetation in arid regions. Soil temperature is affected by several meteorological parameters. The study of air temperature, rainfall and sunshine hours can be useful to understand the variation of soil temperature. Soil temperature changes and rate of heat transport in soil profile are helpful for evaluating the amount of evaporation, plants water requirements, decomposition rate of materials, biological activities and the time of seed planting. The aim of this study is to evaluate the role of atmospheric factors in determination of the soil temperature. For this purpose, after collecting daily temperatures data of different soil depths (5, 10, 20, 30, 50 and 100 cm) in Yazd synoptic station for 2006, firstly, the effective meteorological parameters were analyzed and then soil temperature at this station  was simulated by using sinusoidal changes pattern during the year. Finally, soil temperature variation curve at any depth was plotted and evaluated using the  models obtained. Primary results showed that there was a significant relationship between precipitation, air temperature and sunshine hours. Measured and predicted values were evaluated in a coordinate system. The results showed that with increasing depth, the sinusoidal model predicted values underestimate. The results of calculating coefficients of Nash-Sutcliffe model efficiency (RNS2) showed that the estimated values by model for the different depths (5, 10, 20, 30, 50 and 100 cm), compared to the measured ones had efficiency coefficients as 0.92, 0.91, 0.93, 0.92, 0.94 and 0.96, respectively. Since (RNS2) value varies between- ∞ to 1, and when its value is equal to 1, the model has maximum efficiency, so, sinusoidal equations have good capability for predicting temperature variations in soil different depths.
 

کلیدواژه‌ها [English]

• precipitation
• sunshine hours
• Soil temperature
• Air temperature
• simulated sinusoidal equations
• Yazd