انجمن مهندسی آبیاری و آب ایرانهواشناسی کشاورزی2345-34197220200220Daily monitoring of drought effects on vegetation cover using ERA-Interim precipitation data and MODIS Images (Case study: Kermanshah Province)پایش روزانه تأثیر خشکسالی بر پوشش گیاهی با استفاده از دادههای بارش شبکه INTERIM و تصاویر سنجنده MODIS (مطالعه موردی: استان کرمانشاه)31410428410.22125/agmj.2019.140733.1020FAپریما زرگراندانشجوی کارشناسی ارشد هواشناسی کشاورزی گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهرانجواد بذرافشاندانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهرانزهرا آقاشریعتمداریاستادیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهرانسمیه حجابیاستادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ارومیهسعیده کمالیدانشجوی دکترا هواشناسی کشاورزی گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهرانJournal Article20180821The purpose of this study is to evaluate the effects of meteorological droughts on vegetation cover using satellite images. For this purpose, vegetation images were extracted from MODIS sensor of AQUA satellite on a 16-days timescale, during the growing season for three years of Wet (2006), Normal (2009) and Dry (2008) for different land uses, i.e. forest, pasture and agriculture in Kermanshah province, Iran. After necessary corrections to the satellite images, the daily Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) values were calculated. Then, based on ERA Interim gridded precipitation data, the summed value of precipitation for the dummy durations of 1-365 days before any given date were calculated without and with a time-dependent reduction function representing the effect of precipitation on vegetation. The results showed that there is a strong and significant correlation between Interim rainfall variability and NDVI in three different land uses. The summation durations having maximum correlation with vegetation were used to calculate Effective Drought Index (EDI). It was identified that the maximum correlations between NDVI and EDI had negative values in all three selected land uses. The reason for this may be related to the technique that EDI employs to monitor drought. While vegetation cover is affected by precipitation conditions of the same year, EDI is calculated on the basis of daily precipitation with respect to its long-term average. Accordingly, another index was derived based on effective precipitation (EP) data, which is called Standard Effective Precipitation Index (SEPI). Results of comparison between NDVI and SEPI series showed that both series were similarly changed.تأثیر خشکسالی بر پوشش گیاهی را میتوان از طریق تغییرات طیفی ایجاد شده در تصاویر ماهوارهای مورد بررسی قرار داد. هدف از این مطالعه، ارزیابی تأثیر خشکسالیهای هواشناسی بر پوشش گیاهی مستخرج از تصاویر ماهوارهای است. بدین منظور، تصاویر پوشش گیاهی از سنجنده MODIS ماهواره AQUA در مقیاس زمانی 16 روزه در طی فصل رشد و برای سه سال تر (2006)، نرمال (2009) و خشک (2008) در کاربریهای جنگل، مرتع و کشاورزی استخراج شد. پس از اعمال تصحیحات لازم بر تصاویر ماهوارهای شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال (NDVI) محاسبه شد. سپس، بر مبنای دادههای تحلیل مجدد بارش روزانه پایگاه INTERIM، مجموع بارش دورههای 1 تا 365 روز قبل در دو حالت لحاظ و عدم لحاظ افت زمانی، تأثیر بارش بر پوشش گیاهی محاسبه شد. نتایج نشان میدهد همبستگی قوی و معنیداری بین تغییرات بارندگی دادههای INTERIM و نمایه NDVI در سه کاربری وجود دارد. دورههای تجمیع دارای بیشینه همبستگی با پوشش گیاهی در محاسبه شاخص خشکسالی مؤثر (EDI) استفاده شد، اما همبستگی بین NDVI و EDI در سه کاربری منتخب، منفی بود، احتمالاً به این دلیل که نمایه EDI، پایش خشکسالی را بر مبنای مقایسه با میانگین و انحراف معیار بلندمدت اقلیمی انجام میدهد، حال آن که پوشش گیاهی از شرایط بارندگی همان سال تأثیر میپذیرد. بر این اساس، شاخص دیگری بر مبنای دادههای بارش مؤثر (EP) استخراج شد که شاخص بارش مؤثر استاندارد (SEPI) نامیده شد. نتایج مقایسه سریهای NDVI و SEPI نشان داد که روند تغییرات NDVI و SEPI تقریباً یکسان است.https://www.agrimet.ir/article_104284_3ed3352d5bccd235ee75e6b05bd7031c.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایرانهواشناسی کشاورزی2345-34197220200220Evaluation of the calibrated snow model of the NOAH-MP land surface scheme coupled in the WRF using MODIS images in areas with different land-surface featuresارزیابی مدل برف واسنجی شده طرحواره سطح NOAH-MP جفت شده در مدل WRF با تصاویر سنجنده مودیس در نواحی با ویژگیهای متفاوت سطح152510430110.22125/agmj.2018.120644.1005FAمهرانه خدامرادپوراستادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایرانپرویز ایران نژاددانشیار، گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایرانJournal Article20180528Snow cover has a significant effect on agriculture, water resources and climate, and it is one of the most important components of land-surface schemes due to its high spatial and temporal variations. The snow model of the NOAHMP land-surface scheme coupled in the WRF model is evaluated with the calibrated snow melting factor by the Tera satellite’s daily MODIS images of snow cover fraction during the heavy snowfalls in 2013 and 2014. The study area including western provinces (Hamedan and Kurdistan) and northern provinces (Ardebil, Gilan, and Mazandaran) of Iran is divided into forests, rangelands, lowlands, and mountainous areas with low and high slopes. The model has the weakest (best) performance in estimating snow cover fraction (minimum air temperature) with highest (lowest) normalized root mean square error and normalized standard deviation greater than (close to) one. The model has high uncertainty in estimating the snow cover fraction and snow depth in the regions with complex topography (with a very small positive efficiency coefficient, 0.01) and heterogeneous areas (rangelands and forests with a negative efficiency coefficient and large errors). The model has the best performance in estimating the snow cover fraction and snow depth in the lowlands with the highest efficiency coefficients (0.71 and 0.40, respectively) and the lowest mean absolute error (8 and 6.4 cm respectively).پوشش برف اثر قابل توجهی در کشاورزی، منابع آب و اقلیم دارد و به دلیل تغییرات شدید مکانی و زمانی از مهمترین مؤلفهها در طرحوارههای سطح است. مدل برف طرحواره سطح NOAHMP جفت شده در مدل WRF با فاکتور ذوب برف واسنجی شده با تصاویر روزانه کسر پوشش برف سنجنده مودیس ماهواره ترا در بارشهای سنگین برف در سالهای 2013 و 2014 ارزیابی شده است. منطقه مورد مطالعه که شامل استانهای غربی (همدان و کردستان) و استانهای شمالی (اردبیل، گیلان و مازندران) است به نواحی جنگلی، مرتع، پست و کمارتفاع و کوهستانی دارای شیب کم و زیاد تقسیم شد. مدل ضعیفترین (بهترین) عملکرد در برآورد کسر پوشش برف (کمینه دمای هوا) را با بیشترین (کمترین) میانگین مربعات خطاهای نرمال شده و انحراف معیار نرمال شده بیشتر از (نزدیک به) یک دارد. مدل عدم قطعیت بالایی در برآورد کسر پوشش برف و ارتفاع برف در نواحی دارای توپوگرافی پیچیده (با ضریب کارایی بسیار کوچک مثبت، 01/0) و نواحی دارای ناهمگنی سطح (نواحی مرتع و جنگلی با ضرایب کارایی منفی و خطاهای بزرگ) دارد. بهترین عملکرد مدل در برآورد کسر پوشش برف و ارتفاع برف در نواحی پست و کم ارتفاع با بالاترین ضرایب کارایی (به ترتیب 71/0 و 40/0) و کوچکترین میانگین مطلق خطا (به ترتیب 8 و cm4/6) است.https://www.agrimet.ir/article_104301_010ec53fa55b20c5d58f71c6e231bf3f.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایرانهواشناسی کشاورزی2345-34197220200220Assessment of meteorological droughts using SPI index (Case study: Lorestan Province)پایش خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص SPI (مطالعه موردی: استان لرستان)263410430210.22125/agmj.2019.166334.1052FAحسن ترابی پودهدانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستانرضا دهقانیدانشجوی دکتری سازههای آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستانJournal Article20190419In the present study the meteorological drought was analyzed using the Standardized Precipitation Index (SPI). Also the severity, area, and drought frequency data in a network consisting 13 rain gauge stations of Lorestan province during a 46 years period were analyzed in 5 time scales (3, 6, 12, 24 and 48 months). Drought events were characterized using duration-area- frequency (DAF) and severity-area-frequency (SAF) curves. Results showed that for the 12-month time scale, a11-month drought has occurred at all stations (expect for Kahman station) and the most severe droughts with 24.4, 23.4 and 22.1 mm of rainfall were observed in Keshvar, Dorood and Kaka Raza stations. The DAF and SAF curves showed that the largest area of the region have the lowest relative frequency of drought and small magnitude with 45% percentage area. Results indicate that severe drought with 500 month return period (probability of 0.2) would occur in all time scales. The findings of this study may be used for improved drought monitoring across the province.در مطالعه حاضر از شاخص استاندارد شده بارش (SPI)، به عنوان سنجهای جهت پایش خشکسالی هواشناسی استفاده شد. بزرگی، مساحت تحت پوشش، میزان بارش و فراوانی خشکسالی (در یک دوره آماری 46 ساله) برای 13 ایستگاه بارانسنجی استان لرستان در 5 مقیاس زمانی (3، 6، 12، 24 و 48 ماهه) تعیین گردید. رخدادهای خشکسالی بر اساس منحنیهای تداوم- مساحت- فراوانی (DAF) و شدت- مساحت- فراوانی (SAF) دستهبندی و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که طولانیترین دوره خشکسالی 11 ماهه در طی دوره 12 ماهه در همه ایستگاهها (به جز کهمان) رخ داد و در شدیدترین دوره خشکسالیها به ترتیب در ایستگاههای کشور، دورود و کاکارضا به میزان 4/24، 4/23 و 1/22 میلیمتر کمبود بارندگی اتفاق افتاد. بررسی منحنیهای DAF و SAF نشان داد که بیشترین سطح منطقه دارای کمترین فراوانی نسبی خشکسالی و بزرگی کم با سطح تأثیر 45 درصد است. بررسی دوره بازگشت خشکسالیهای شدید در ایستگاهها نشان داد که خشکسالیهای شدید با دوره بازگشت 500 ماهه (احتمال 2/0 درصد) برای همه مقیاسها اتفاق خواهد افتاد. نتایج این پژوهش میتواند برای پایش خشکسالی در مناطق مختلف استان مورد استفاده قرار گیرد.https://www.agrimet.ir/article_104302_5c9c8bd2b2b8c9a62feb88b4079d4d0a.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایرانهواشناسی کشاورزی2345-34197220200220Evaluating precipitation estimates over Jazmurian Basin using satellite images and ground-based observationsبرآورد بارندگی در حوضه جازموریان با استفاده از دادههای ماهوارهای و ایستگاههای زمینی354310430310.22125/agmj.2020.201168.1072FAمجتبی سلیمانی ساردواستادیار، گروه محیط زیست، دانشکده مهندسی منابع طبیعی، دانشگاه جیرفت، ایرانمهدی سلیمانی مطلقاستادیار، گروه آموزشی مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایرانزهره ابراهیمی خوسفیاستادیار، گروه مهندسی طبیعت، دانشکده مهندسی منابع طبیعی، دانشگاه جیرفت، ایرانJournal Article20190406In recent years, remote sensing technology has been considered as a useful tool to estimation of precipitation and its spatial-temporal variations. The current study aims to estimate the amount of annual precipitation in the Jazmurian basin using remote sensing and ground-based observed data. For this purpose, the mean annual precipitation of the study region for the period of 1998 to 2017 was calculated by Thiessen method. Besides, the CHIRPS, PERSIANN-CDR and TRMM satellite products for the same period, were processed using Google Earth Engine. The results showed that based on ground observed data, the mean annual precipitation (1998-2017) of the Jazmurian basin is approximately 124 mm. The corresponding values of TRMM, CHIRPS and PERSIANN-CDR annual precipitation products, were approximately 139, 99.5 and 154 respectively. The spatial pattern of precipitation revealed that the amount of precipitation decreased from the west to the east of the basin and the lowest precipitation values are observed in central and eastern regions of Jazmurian basin. In general, TRMM provided more reliable estimations (correlation coefficient = 0.88 and lowest RMSE), therefore it can be considered as an alternative for observed data especially in areas where weather stations are limited and sparse.در سالیان اخیر، فناوری سنجش از دور به عنوان ابزار مفیدی جهت برآورد میزان پدیده بارش و تغییرات زمانی- مکانی آن مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش جهت برآورد میزان کمی بارندگی در سطح حوضه جازموریان، مقایسهای تطبیقی میان مقادیر مشاهداتی و دادههای بارش TRMM، CHIRPS و PERSIANN-CDR در طی دوره 20 ساله (1998 تا 2017) انجام شده است. با این هدف، ابتدا میانگین بارش 20 ساله در حوضه جازموریان با استفاده از روش تیسن در دوره آماری 1998 تا 2017 محاسبه شد. سپس دادههای بارندگی سه پایگاه TRMM، CHIRPS و PERSIANN-CDR در مقیاس سالانه و در دوره زمانی مشابه در محیط Google Earth Engine مورد پردازش قرار گرفتند. یافتههای این پژوهش نشان داد که میانگین بارندگی 20 ساله حوضه جازموریان بر اساس دادههای ایستگاههای زمینی، به کمک روش تیسن حدود 124 میلیمتر است، در حالی که بر اساس دادههای TRMM، CHIRPS و PERSIANN-CDR به ترتیب حدود 139 ، 5/99 و 154 میلیمتر، تخمین زده شد. همچنین با توجه به الگوی تغییرات مکانی، از غرب به شرق حوضه از میزان بارشها کم میشود، به طوری که کمترین میزان بارندگی در مرکز و نواحی شرقی حوضه ثبت شده است. به طور کلی، تولیدات ماهواره 3B43V7-TRMM به دلیل داشتن همبستگی قویتر (88/0r=) و میزان خطای پایینتر نسبت به دو ماهواره CHIRPS و PERSIANN-CDR، از عملکرد بهتری در برآورد بارشها برخوردار بوده و میتواند به عنوان جایگزین مناسبی در مناطق فاقد داده یا با محدودیت شبکه ایستگاههای هواشناسی استفاده شود.https://www.agrimet.ir/article_104303_a660114ecf5a710becc9a19695cb5987.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایرانهواشناسی کشاورزی2345-34197220200220Spatial zoning of pan evaporation and affecting variables using geostatisitc methods (Case study: Fars province)پهنهبندی مکانی تبخیر از تشت و برخی عوامل اقلیمی مؤثر بر آن با روشهای زمینآماری (مطالعه موردی: استان فارس)445410430410.22125/agmj.2019.113709.0FAسید علی اکبر موسویدانشیار بخش علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیرازJournal Article20170701The study of spatio-temporal variations of pan evaporation is quite important in water resource management and evapotranspiration estimation. In current research, these variations and affecting variables have been exmanied using several geostatisitc methods across Fars province, Iran. The skill of these methods were evaluated by statistical measures including R<sup>2</sup>, MRE, RMSE, NRMSE, GMER, and GSDER. Spatial variability structure of the studied climatic variables followed the Gaussian and spherical models with influence ranges of 9 to 35 km. The ordinary point kriging with spherical semivariogram model (with influence ranges of 8.9 to 35 km, nugget ratios of 0.09 to 36.44% and variability classes of moderate to strong) was the most suitable method for interpolating of pan evaporation (with R<sup>2</sup> of 0.74) and precipitation characteristics (with R<sup>2</sup> of 0.57 to 0.76) values. The inverse distance weighting with weighting powers of 2 to 5 was the most suitable method for prediction of temperature (with R<sup>2</sup> of 0.62 to 0.87) and wind characteristics (with R<sup>2</sup> of 0.73). The optimum distace between the rainguages was determined as 35 km. In general, the results showed that the northern and especially the northeastern parts of the province had lower temperature (<15<sup> ͦ </sup>C) and pan evaporation (235 mm), and higher wind speed (>15 m s<sup>-1</sup>) in comparison to southern parts. Therfore, precise water resource management and new cropping pattern in these regions of the province may be recommended.مطالعه تغییرات زمانی- مکانی تبخیر از تشت و عوامل اقلیمی مؤثر بر آن در مدیریت منابع آب و برآوردهای تبخیر و تعرق اهمیت دارد. در مطالعه حاضر، این تغییرات با دادههای ایستگاههای منتخب استان فارس با چند روش درونیابی زمینآماری بررسی و دقت روشها با استفاده از شاخصهای آماری (R<sup>2</sup>، MRE، RMSE، NRMSE، GMER و GSDER) ارزیابی شد. تغییرات مکانی متغیرهای اقلیمی از مدلهای گوسی و کروی با دامنه تأثیر حدود 9 تا 35 کیلومتر تبعیت مینماید. کریجینگ نقطهای معمولی با مدل کروی نیمتغییرنما (با شعاع تأثیر 9/8 تا 35 کیلومتر و نسبت اثر قطعهای 09/0 تا 44/36 درصد و با کلاس تغییرپذیری متوسط تا قوی) برای تخمین تبخیر از تشت (ضریب تعیین 74/0) و عوامل بارشی (ضرایب تعیین 57/0 تا 76/0) و روش وزندهی عکسفاصله با توانهای 2 تا 5 برای تخمین عوامل دمایی (ضرایب تعیین 62/0 تا 87/0) و سرعت باد (ضریب تعیین 73/0) مناسبترین روشها بودند. فاصله مناسب برای ایستگاههای بارانسنجی حدود 35 کیلومتر تعیین شد. بخشهای شمالی به ویژه شمالشرق استان نسبت به بخش جنوبی از تبخیر از تشت (235 میلیمتر) و سرعت باد (>15 متر بر ثانیه) بیشتری برخوردارند. بر این اساس، مدیریت بهینه آب و تجدید نظر در الگوهای کشت در مناطق مرکزی و جنوبی استان پیشنهاد میشود.https://www.agrimet.ir/article_104304_544dffd0a8a84752271e50892969e63e.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایرانهواشناسی کشاورزی2345-34197220200220Investigating the trend of extreme climatic events in South Khorasan provinceبررسی روند رویدادهای اقلیمی حدی در استان خراسان جنوبی556610430510.22125/agmj.2020.161913.1051FAالهام عابدینیدانشجوی دکترای هواشناسی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران0000-0003-3177-5194محمد موسوی بایگیاستاد هواشناسی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایرانعباس خاشعی سیوکیدانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، ایران0000-0002-2863-8483یحیی سلاح ورزیاستادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایرانJournal Article20190113In recent years, extreme events (droughts, floods, and extreme heat waves), as indicators of climate change, have received heightened attention. Increased concentration of greenhouse gases has led to global warming and significant changes in climatic extreme events pattern. In this study, 28 extreme indices proposed by a joint project between the World Meteorological Organization, the Climatic Group, the Climate Variability and Predictability Group, and the Global Research Program for Climate Change Monitoring and Detection, have been calculated from daily temperature and precipitation series of 12 meteorological stations in South Khorasan province during the period of 1992-2016. The non-parametric Mann-Kendall (MK) statistical test has been used to assess the significance of trend in extreme indices time series. The results showed a significant increasing trend in warm extreme indices and the decreasing trend for cold extreme events in most stations. Such that, the number of summer days with mean temperature above 25 degrees Celsius (SU 25) has an increasing trend in all stations. A decreasing trend was observed in cool nights (TN10P) series in most stations. There exists a high spatial variation for rainfall in the study region and no significant pattern could be observed, but in general, the trend in most stations is decreasing, for instance, the rainfall events greater than 1mm in north and central regions of the province has significantly decreased. <br /> در سالهای اخیر توجه به رویدادهای حدی (خشکسالیها، سیلها و امواج شدید گرمایی)، نهتنها به علت پیامدهای آن در بخش کشاورزی بلکه به منزله نشانگرهای تغییر اقلیم، اهمیت زیادی پیدا کرده است. افزایش غلظت گازهای گلخانهای منجر به گرمایش جهانی و در نتیجه، تغییر در الگوی وقوع رویدادهای حدی اقلیمی شده است. در این پژوهش، 28 نمایه معرف وقایع حدی پیشنهادی پروژه مشترک مابین سازمان جهانی هواشناسی، کمیسیون اقلیمشناسی، گروه تغییرپذیری و پیشبینیپذیری اقلیم و برنامه تحقیقات جهانی در زمینه پایش و آشکارسازی تغییر اقلیم ازسریهای زمانی روزانه دما و بارش 12 ایستگاه هواشناسی استان خراسان جنوبی در دوره آماری 2016-1992 محاسبه شدند. سپس، آزمون ناپارامتری من-کندال برای بررسی وجود و یا عدم وجود روند نمایههای حدی به کار رفت. نتایج نشان دادند که روند افزایش نمایههای حدی گرم و کاهش نمایههای حدی سرد در اکثر ایستگاهها مشهود است به طوریکه نمایه تعداد روزهای تابستانی که دمای حداکثر هوا بالاتر از 25 درجه سلسیوس است (SU25)، در کلیه ایستگاهها دارای روند افزایشی و نمایه شبهای سرد (TN10P) در اکثر ایستگاهها دارای روند کاهشی است. همچنین به دلیل پراکندگی زیاد و میزان کم بارش در اغلب ایستگاهها الگوی بارش منطقهای مشخصی قابل ارائه نیست ولی در کلیه ایستگاهها روند کاهش بارش وجود دارد، به طوریکه بارشهای بالاتر از یک میلیمتر در شمال و مرکز استان دارای روند کاهشی معناداری میباشند.https://www.agrimet.ir/article_104305_f7ddd23dbaf925073be55825738a7647.pdf