فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

زمينه و هدف: داده‌هاي رطوبت خاک به دست آمده از ماهواره‌ها نقش مهمي در مديريت موثر منابع آب، به ويژه در مناطق مستعد کم آبي و خشکسالي ايفا مي‌کند. با نظارت بر پويايي رطوبت خاک در طول زمان، سياست‌گذاران آب مي‌توانند استراتژي‌هاي تخصيص پايدار آب را توسعه دهند، اقدامات حفاظت از آب را اجرا کنند و اثرات نامطلوب خشکسالي بر کشاورزي را کاهش دهند. داده‌هاي ماهواره‌اي شناسايي نقاط بالقوه تنش آبي را تسهيل مي‌کند. داده‌هاي ماهواره‌اي شناسايي نقاط تنش آبي بالقوه را تسهيل مي‌کند هدف از اين پژوهش ارزيابي دقت رطوبت خاک مدل GLDAS با داده‌هاي مشاهداتي در مناطق با آب و هواي مرطوب، نيمه مرطوب، خشک و پايش خشکسالي کشاورزي با استفاده از مدل GLDAS ، شاخص خشکسالي VHI و بارش ساليانه است. روش پژوهش: در اين پژوهش رطوبت خاک مدل GLDAS از سال 2003 تا سال 2020 در 6 منطقه کشاورزي اکلاهما به صورت روزانه استخراج و با داده‌هاي مشاهداتي ثبت شده در6 منطقه کشاورزي واقع در اکلاهما مقايسه شد. براي درک بهتر از ميزان اختلاف ميان داده‌­هاي رطوبت خاک مدل GLDAS با داده‌هاي مشاهداتي، مناطق کشاورزي به سه منطقه مرطوب، نيمه مرطوب، خشک تقسيم شدند و نهايتا به کمک دو شاخص ضريب همبستگي CC و خطاي جذر ميانگين مربعات RMSE ، به صورت روزانه، فصلي و سالانه مورد ارزيابي قرار گرفتند. يافته‌ها : نتايج نشان داد بيشترين متوسط همبستگي رطوبت خاک فصلي مربوط به فصل زمستان و پاييز است و يکي از دلايل آن  بارندگي بيشتر در اين فصول است. بيشترين همبستگي متوسط مناطق با 64/0متعلق به مناطق مرطوب و کمترين متوسط همبستگي 47/0 مربوط به مناطق خشک بود. مناطق مرطوب معمولاً پوشش گياهي بيشتري نسبت به مناطق خشک دارند. پوشش ­گياهي به دليل تأثير بر سيگنال‌هاي مايکروويو دريافتي توسط سنسورهاي ماهواره‌اي بر دقت تخمين‌هاي رطوبت خاک ماهواره تأثير مي گذارد. همچنين وجود پوشش گياهي متراکم، بازيابي رطوبت خاک داده‌هاي ماهواره‌اي را بهبود  مي‌بخشد، به ويژه مناطقي که پوشش گياهي فراوان دارند . نتايج بررسي RMSE ( cm 3 /cm 3 ) مدل GLDAS و داده‌هاي مشاهداتي در 6 ­ ­­منطقه کشاورزي اکلاهما نشان دهنده عملکرد خوب مدل GLDAS بود. در ادامه همبستگي داده‌هاي مدل GLDAS با شاخص خشکسالي VHI و بارش مورد بررسي قرار گرفت که همبستگي رطوبت خاک مدل GLDAS با داده‌هاي بارش 17 ساله  برابر با 68/0 و همبستگي مدل GLDAS و VHI برابر با 2/0 بود. يکي از دلايل تغييرات همبستگي بين بارش، VHI و رطوبت خاک مدل GLDAS ، تغييرات پارامترهاي هيدرولوژيکي مانند تغذيه آب زيرزميني، نرخ تبخير و تعرق، و رواناب سطحي، در سال‌هاي مختلف است. نتايج : با توجه به نتايج به دست آمده رطوبت خاک به عنوان يک واسطه حياتي بين بارش و VHI عمل مي‌کند. در حالي که بارش به طور مستقيم بر ديناميک‌هاي رطوبت خاک تأثير مي‌گذارد، رطوبت خاک، به نوبه خود، جذب آب گياه، تعرق و فرآيندهاي فيزيولوژيکي را کنترل مي‌کند که به VHI منجر مي‌شود. داده‌هاي رطوبت خاک مدل GLDAS را مي‌توان براي پايش و ارزيابي خشکسالي استفاده کرد. داده‌هاي GLDAS در فواصل زماني منظم (به عنوان مثال، روزانه، ماهانه) در دسترس هستند، که امکان نظارت بر پويايي رطوبت خاک را در طول زمان فراهم مي‌کند. اين وضوح زماني براي رديابي شروع، مدت و شدت رويدادهاي خشکسالي بسيار مهم است. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد که مي‌توان از داده‌هاي رطوبت خاک مدل GLDAS با اطمينان خاطر در پايش خشکسالي کشاورزي استفاده کرد.