مقایسه فراسنج های دمایی اندازه گیری شده در شالیزار و ایستگاه هواشناسی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده کشاورزی-دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشجوی رشته هواشناسی کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

3 هئیت علمی / موسسه تحقیقات برنج کشور

4 دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

سابقه و هدف: دما یکی از اساسی ترین فراسنج‌های هواشناسی است که کاربردهای فراونی در علوم و فنون کشاورزی دارد. هدف از انجام این پژوهش مقایسه داده‌های ثبت شده در یک ایستگاه هواشناسی سینوپتیک استاندارد (هواشناسی کشاروزی رشت) و دمای ثبت شده در شالیزار و در ارتفاع میانگین سایه‌انداز برنج است.
مواد و روش‌ها: برای این منظور دمای شالیزار در پناهگاه هواشناسی استاندارد، با دو روش دماسنجی و دمانگاری و در ارتفاع 65 سانتی‌متری اندازه‌گیری شد و با داده‌های ایستگاه هواشناسی کشاورزی در مجاورت مزرعه مقایسه شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که روند تغییرات دما در طول فصل در ایستگاه و مزرعه و در تمام اندازه‌گیری‌ها افزایشی است اما میزان افزایش در بیشینه‌ها بیشتر از کمینه‌ها است. نتایج مقایسات میانگین نشان می‌دهد که توسعه سایه‌انداز موجب بوجود آمدن اختلافات معنی‌دار در اندازه‌گیری‌های مزرعه و ایستگاه می‌گردد. اختلافات در دمای بیشینه بیشتر از دماهای کمینه هستند و نشان‌دهنده این است که خرد اقلیم مزرعه بر کاهش بیشینه‌های دما موثرتر است. اختلاف دماسنجی (روزانه) مزرعه و ایستگاه در کل فصل بین دمای میانگین و بیشینه به ترتیب 1/1 و 6/1 درجه سلسیوس می‌باشد، اما کمینه‌ها اختلاف معنی‌دار ندارند. درجه روز رشد (GDD) محاسبه شده از سه منبع اندازه‌گیری این تحقیق با یکدیگر اختلاف معنی دار دارند و نشان دهنده اهمیت دقت در محاسبه این فراسنج در هواشناسی کشاورزی است. پیش از پایان مرحله رشد (مرحله دوم) اختلاف معنی‌داری بین دماسنجی در مزرعه و ایستگاه وجود ندارد و داده‌های ایستگاهی مستقیما به جای داده‌های مزرعه‌ای قابل استفاده‌اند. بیشترین اختلافات در مرحله میانی رشد و مرحله انتهایی (9/0 و 3/2 درجه سلسیوس در میانگین و 4/1 و 9/2 درجه سلسیوس در بیشینه) دیده می‌شوند. بیشینه و میانگین دمای کل دوره در ایستگاه با ضرایب تبیین 79/0 و 74/0 به مقادیر مزرعه‌ای تبدیل می‌گردند. با قطع آبیاری و ورود گیاه به مرحله رسیدگی کامل دوباره شباهت بین اندازه‌گیری‌های مزرعه‌ای و ایستگاهی بیشتر می‌شود. به دلیل تداوم بیشتر دماهای کمینه نسبت به دمای بیشینه و وجود زمان کافی برای تطبیق سنجنده، کمینه‌های ثبت شده در دمانگار نسبت به بیشینه‌ها اختلاف کمتری با داده‌های دماسنجی در ایستگاه دارند.
نتیجه‌گیری: تکمیل پوشش گیاهی و سایه انداز شالیزار موجب بوجود آمدن اختلاف معنی دار در مزرعه و ایستگاه می شود و این اختلاف در بیشینه بیش از کمینه است. درصورت به کارگیری داده‌های دمانگار و استخراج بیشینه و کمینه چنانچه تداوم دما در ساعاتی طولانی‌تر باشد احتما مشاهده نتایج دقیق‌تر در گراف دمانگار بیشتر است. اگرچه روند افزایش دما در هر دو فراسنج بیشینه و کمینه افزایشی است اختلاف دمای بیشینه و کمینه در تمامی روش‌های اندازه‌گیری در طول فصل افزایش می‌یابد. وقوع بارندگی باعث کاهش اختلاف دمای بیشینه و کمینه می‌گردد. با قطع آبیاری و ورود گیاه به مرحله رسیدگی اختلاف ایستگاه و مزرعه معنی دار نیست.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The comparison of temperature elements measured in station and in paddy filed

نویسندگان [English]

  • Ebrahim AsadiOskouei 2
  • Mohammad Reza Yazdany 3
  • Amin Alizadeh 4

3 Rice Research Institute of Iran

چکیده [English]

Background and objective: Temperature is one of the most basic meteorological parameters of frequency applications in agricultural science and technology. The aim of this study was to compare the data recorded in a standard synoptic weather station (Rasht agro meteorology station) and temperature recorded in rice fields and in the average canopy height of rice.
Material and methods: For this purpose, the temperature of paddy field installed in standard screen box is measured in 65 cm in height using thermograph and thermometer, and it was compared with the data of the Agricultural Meteorological Station in the vicinity of the farm.
Results: Results show that temperature changes during the season at the station and farm and in all measurements are incremental, but the increase in the maximum is higher than the minimum. The mean comparisons of the canopy have a significant difference in measurements of farm and the station. Differences in maximum temperature are greater than the minimum temperatures, indicating that the effect of farm microclimate on reducing the maximum temperature is more effective. The differences of field (daily) thermometer and stations in the whole season were between 1.1 and 6.1 degrees Celsius respectively in average temperature and maximum, but no significant difference in minimum is seen. In this study, growing degree days (GDD) calculated from three sources has significant differences and reflects the importance of accuracy in the calculation of these parameters in agricultural meteorology. Before the end of the growth phase (Phase II) there is no significant difference between the thermometer in field and station, so station data can be used directly instead of field data. Most differences are seen in the middle stage and end-stage growth (0.9 and 2.3 degrees Celsius on average and 1.4 and 2.9 degrees Celsius of the maximum). Maximum and mean temperatures of the whole period at stations with coefficients of determination values, 0.79 and 0.74, can be converted to farm temperature. By stopping irrigation and entering to complete maturity, the similarity between the field and the station records become greater. Because minimum temperatures last longer than the maximum and there is sufficient time for thermometer to be adjusted to the environment, the registered minimum in the thermograph has less difference than the maximum data in comparison of the same elements in stations.
Conclusion: Development of canopy causes significant differences between data recorded in paddy field and station and difference in maximum temperature is more than minimum temperature. The accuracy of data which is measured by thermograph and to extract maximum and minimum temperatures, it is important to consider the persistence of the temperature, If the temperature continues longer hours it has probably more accurate results. However both maximum and minimum temperatures have increasing trend, the difference between maximum and minimum increase during the season in all methods. Rain reduces the difference between the maximum and minimum temperature. With the interruption of irrigation and reaching maturity stage, the difference between the station and the farm is not meaningful.

کلیدواژه‌ها [English]

  • minimum and maximum temperature
  • temperature of paddy field
  • temperature of station
  • thermograph
  • thermometry
 1.Alizade, A., Khanjani, M.J., Taraz, H., and Rahnavard, M.R. 2006. Assessment if temperature
data correction on accuracy of evepotranspiration calculation and comparing to lysimeteric
results. J. Geograph. Reg. Dev. 6: 91-99. (In Persian)
2.Allen, R.G., Brockway, C.E., and Wright, J.L. 1983. Weather station siting and consumptive
use estimates. J. Water Resour. Plng. Mgmt. ASCE. 109: 2. 134-146.
3.Allen, R.G. 1996. Assessing integrity of weather data for reference evapotranspiration
estimation. J. Irrig. Drain. Eng. 122: 2. 97-106.
4.Amiri Tabar, R., RahimiKhoob, A., and Behbahani, S.M.R. 2014. Comparative study of
temperature parameters and reference evapotranspiration at two weather stations located
within the uncultivated and well-watered area- Case study in arid region of southeast of
Tehran. J. Water Soil Cons. 21: 1. 253-270. (In Persian)
5.FAO. Crop Evapotranspiration (Guidelines for Computing Crop Water Requirements), FAO
Irrigation and Drainage Paper No. 56.
6.Ley, T.W., and Allen, R.G. 1994. Energy and water balance analyses of arid weather sites.
Proc. ASAE Int. Summer Meeting, American Society of Agricultural Engineers. St. Joseph.
Mich.
7.Mohamadian, A., Alizadeh, A., and Javanmard, S. 2005. Adjusting the amount of
overestimation reference evapotranspiration calculated by non-reference data in Iran. J. Agr.
Eng. Res. 6: 23. 67-84. (In Persian)
8.Mohseni, Z. 2010. The meteorological equipment of the ground surface. Psychology and Art
press, 268p. (In Persian)
9.Mousavi Baigi, M. 2009. Weather and climatology in agriculture. Ferdowsi university of
Mashhad press, 382p. (In Persian)
10.Rosenberg, N.J., Blad, B.L., and Verma, Sh.B. 1983. Microclimate: The Biological
Environment. 2nd edition. Wiley Publication, 528p.
11.Schuller, L.K., Burfeind, O., and Heuwieser, W. 2013. Short communication: Comparison of
ambient temperature, relative humidity and temperature-humidity index between on-farm
measurements and official meteorological data. J. Dairy Sci. 96: 7731-7738.
12.Stigter, K. 2010. Applied agrometeorology. Springer. DOI 10.1007/978-3-540-74698-0.
13.Temesgen, B., Allen, R.G., and Jensen, D.T. 1999. Adjusting temperature parameters to
reflect well-watered conditions. J. Irrig. Drain. Eng. 25: 1. 26-33.