Nivar

Nivar

Comparison of different methods of estimating potential evapotranspiration by FAO Penman Monteith (Case Study: Sepidan Region)

Document Type : Original Article

Authors
Hedieh Ahmadpari
Seyyed Ebrahim Hashemi Garmdareh
Kobra ghalehkohneh
10.30467/nivar.2017.51886
Abstract
Evapotranspiration is an important factor of hydrological cycle that must be estimated in irrigation and drainage projects. Studies have shown that in the absence of lysimeter, FAO Penman-Monteith method provide acceptable estimate of evapotranspiration values, but this method requires a lot of meteorological parameters. Therefore other hydrological evapotranspiration methods that needs few parameters should be evaluate for each region. In this study reference crop evapotranspiration calculated by Ref-ET software for Sepidan, Fars, by using Sepidan synoptic stations meteorological data during years 2004 to 2015. The results of methods compared with FAO Penman-Monteith standard method. The efficiency of all methods was evaluated using Root Mean Square Error (RMSE) and Mean Absolute Error (MAE) statistic parameters. The results showed that Methods based on Penman-Monteith (ASCE st PM, ASCE PM rs, ASCE PM), respectively, with the RMSE of about 0.03, 0.079, 0.079 and with the MAE of about, 0.021, 0.068, 0.069 appropriate methods for estimating reference evapotranspiration are considered. FAO 24Rd Pan and FAO Pan Methods, respectively, with the RMSE of about 1.426, 2.338 and with the MAE of about 1.186, 2.072 has the least compliance with the Penman-Monteith FAO method. So in situation of less data for FAO Penman-Monteith method in Sepidan, it is possible to use of other methods that needs few hydrological parameters.
 
Keywords
Potential Evapotranspiration
Sepidan region
Ref-ET Software
FAO-Penman-Monteith
 
1- ‌‌ایزدپناه، ‌‌ز. ‌‌و ‌‌کرمی، ‌‌ا. ‌‌(‌‌1392)، ‌‌ارزیابی ‌‌روش‌های ‌‌مختلف ‌‌برآورد ‌‌تبخیر ‌‌و ‌‌تعرق ‌‌پتانسیل ‌‌در ‌‌ایستگاه ‌‌سینوپتیک ‌‌اهواز، ‌‌چهارمین ‌‌همایش ‌‌ملی ‌‌مدیریت ‌‌شبکه‌های ‌‌آبیاری ‌‌و ‌‌زهکشی، ‌‌اهواز، ‌‌دانشگاه ‌‌شهید ‌‌چمران ‌‌اهواز.
2- ‌‌برون، ‌‌م. ‌‌اسفندیاری ‌‌بیات، ‌‌م. ‌‌و ‌‌کیهان ‌‌فرد، ‌‌م. ‌‌(1391)، ‌‌ارزیابی ‌‌روش‌های ‌‌مختلف ‌‌برآورد ‌‌تبخیر ‌‌و ‌‌تعرق ‌‌پتانسیل ‌‌در ‌‌ایستگاه ‌‌سینوپتیک ‌‌نائین، ‌‌اولین ‌‌همایش ‌‌ملی ‌‌بیابان، ‌‌تهران، ‌‌مرکز ‌‌تحقیقات ‌‌بین ‌‌المللی ‌‌بیابان ‌‌دانشگاه ‌‌تهران.
3- ‌‌بزرگی، ‌‌ا. ‌‌احمد ‌‌پور، ‌‌ع. ‌‌افراسیاب، ‌‌پ. ‌‌و ‌‌شیبانیان، ‌‌ع.(1394)، ‌‌ارزیابی ‌‌روش‌های ‌‌تجربی ‌‌برآورد ‌‌تبخیر ‌‌و ‌‌تعرق ‌‌پتانسیل ‌‌ایستگاه ‌‌سینوپتیک ‌‌فسا ‌‌توسط ‌‌مدل ‌‌REF-ET‌‌، ‌‌دومین ‌‌کنگره ‌‌ملی ‌‌زیست ‌‌شناسی ‌‌و ‌‌علوم ‌‌طبیعی ‌‌ایران، ‌‌تهران، ‌‌مرکز ‌‌راهکارهای ‌‌دستیابی ‌‌به ‌‌توسعه ‌‌پایدار ‌‌و ‌‌موسسه ‌‌آموزش ‌‌عالی ‌‌مهر ‌‌اروند.
4- ‌‌خرمی، ‌‌م. ‌‌شیاسی، ‌‌م. ‌‌انصاری، ‌‌ح ‌‌. ‌‌و ‌‌مرادی، ‌‌ح. ‌‌(1392)، ‌‌ارزیابی ‌‌تطابق ‌‌نتایج ‌‌روش‌های ‌‌مختلف ‌‌برآورد ‌‌تبخیر ‌‌و ‌‌تعرق ‌‌با ‌‌روش ‌‌فائو-پنمن-مانتیث، ‌‌دومین ‌‌کنفرانس ‌‌بین ‌‌المللی ‌‌مدل­سازی ‌‌گیاه، ‌‌آب، ‌‌خاک ‌‌و ‌‌هوا، ‌‌کرمان، ‌‌دانشگاه ‌‌تحصیلات ‌‌تکمیلی ‌‌صنعتی ‌‌و ‌‌فناوری ‌‌پیشرفته.
5- ‌‌سمیعی، ‌‌م. ‌‌و ‌‌کرمی، ‌‌م. ‌‌(1391)، ‌‌ارزیابی ‌‌روش‌های ‌‌مختلف ‌‌برآورد ‌‌تبخیر ‌‌و ‌‌تعرق ‌‌پتانسیل ‌‌در ‌‌ایستگاه ‌‌سینوپتیک ‌‌لار، ‌‌اولین ‌‌همایش ‌‌ملی ‌‌حفاظت ‌‌و ‌‌برنامه ‌‌ریزی ‌‌محیط ‌‌زیست، ‌‌همدان، ‌‌دانشگاه ‌‌آزاد ‌‌اسلامی ‌‌واحد ‌‌همدان، ‌‌شرکت ‌‌هم ‌‌اندیشان ‌‌محیط ‌‌زیست ‌‌فردا.
6- ‌‌سمیعی، ‌‌م. ‌‌و ‌‌برون، ‌‌م. ‌‌(1390)، ‌‌ارزیابی ‌‌روش‌های ‌‌مختلف ‌‌برآورد ‌‌تبخیر ‌‌و ‌‌تعرق ‌‌پتانسیل ‌‌در ‌‌ایستگاه ‌‌سینوپتیک ‌‌شهرضا، ‌‌یازدهمین ‌‌سمینار ‌‌سراسری ‌‌آبیاری ‌‌و ‌‌کاهش ‌‌تبخیر، ‌‌کرمان، ‌‌دانشگاه ‌‌شهید ‌‌باهنر.
7- ‌‌عزیزی ‌‌مبصر، ‌‌ج.(1393)، ‌‌ارزیابی ‌‌روش‌های ‌‌محاسبه ‌‌تبخیر ‌‌و ‌‌تعرق ‌‌مرجع ‌‌در ‌‌مقایسه ‌‌با ‌‌روش ‌‌استانداردFAO ‌‌56‌‌، ‌‌دومین ‌‌همایش ‌‌سراسری ‌‌کشاورزی ‌‌و ‌‌منابع ‌‌طبیعی ‌‌پایدار، ‌‌تهران، ‌‌موسسه ‌‌آموزش ‌‌عالی ‌‌مهر ‌‌اروند، ‌‌گروه ‌‌ترویجی ‌‌دوست‌داران ‌‌محیط ‌‌زیست ‌‌و ‌‌انجمن ‌‌حمایت ‌‌از ‌‌طبیعت ‌‌ایران.
8- ‌‌غلامی، ‌‌ز. ‌‌واحد ‌‌بردی، ‌‌ش. ‌‌و ‌‌سعدالدین، ‌‌ا. ‌‌(1394)، ‌‌ارزیابی ‌‌بهترین ‌‌روش ‌‌تجربی ‌‌جهت ‌‌تخمین ‌‌تبخیر ‌‌و ‌‌تعرق ‌‌پتانسیل ‌‌(مطالعه ‌‌موردی: ‌‌حوزه ‌‌آبخیز ‌‌کچیک ‌‌استان ‌‌گلستان)، ‌‌سومین ‌‌همایش ‌‌سراسری ‌‌کشاورزی ‌‌و ‌‌منابع ‌‌طبیعی ‌‌پایدار، ‌‌تهران، ‌‌موسسه ‌‌آموزش ‌‌عالی ‌‌مهر ‌‌اروند، ‌‌گروه ‌‌ترویجی ‌‌دوست­داران ‌‌محیط ‌‌زیست.
9- ‌‌قنبری، ‌‌ع. ‌‌و ‌‌بذرافشان، ‌‌ا.(1394)، ‌‌ارزیابی ‌‌روش‌های ‌‌برآورد ‌‌تبخیر-تعرق ‌‌پتانسیل ‌‌در ‌‌استان ‌‌هرمزگان، ‌‌اولین ‌‌همایش ‌‌بین ‌‌المللی ‌‌و ‌‌سومین ‌‌همایش ‌‌ملی ‌‌مهندسی ‌‌و ‌‌مدیریت ‌‌کشاورزی، ‌‌محیط ‌‌زیست ‌‌و ‌‌منابع ‌‌طبیعی ‌‌پایدار، ‌‌همدان، ‌‌دبیرخانه ‌‌دائمی ‌‌همایش.
10- Ahmadi, ‌‌S. ‌‌H., ‌‌& ‌‌Fooladmand, ‌‌H. ‌‌R. ‌‌(2008). ‌‌Spatially ‌‌distributed ‌‌monthly ‌‌reference ‌‌evapotranspiration ‌‌derived ‌‌from ‌‌the ‌‌calibration ‌‌of ‌‌Thornthwaite ‌‌equation: ‌‌a ‌‌case ‌‌study, ‌‌South ‌‌of ‌‌Iran. ‌‌Irrigation ‌‌Science, ‌‌26(4), ‌‌303-312.
11- Allen, ‌‌R. ‌‌G., ‌‌Pereira, ‌‌L. ‌‌S., ‌‌Raes, ‌‌D., ‌‌& ‌‌Smith, ‌‌M. (1998). ‌‌Crop ‌‌evapotran spiration-Guidelines ‌‌for ‌‌computing ‌‌crop ‌‌water ‌‌requirements-FAO ‌‌Irrigation ‌‌and ‌‌drainage ‌‌paper ‌‌56. ‌‌FAO, ‌‌Rome, ‌‌300(9), ‌‌D05109.
12- Castaneda, ‌‌L., ‌‌& ‌‌Rao, ‌‌P. (2005). ‌‌Comparison ‌‌of ‌‌methods ‌‌for ‌‌estimating ‌‌reference ‌‌evapotranspiration ‌‌in ‌‌Southern ‌‌California. ‌‌Journal ‌‌of ‌‌environmental ‌‌hydrology, ‌‌13.
13- DehghaniSanij, ‌‌H., ‌‌Yamamoto, ‌‌T., ‌‌& ‌‌Rasiah, ‌‌V. ‌‌(2004). ‌‌Assessment ‌‌of ‌‌evapotranspiration ‌‌estimation ‌‌models ‌‌for ‌‌use ‌‌in ‌‌semi-arid ‌‌environments. Agricultural ‌‌water ‌‌management, ‌‌64(2), ‌‌91-106.
14- ‌‌Fooladmand, ‌‌H. ‌‌R., ‌‌& ‌‌Haghighat, ‌‌M. ‌‌(2007). ‌‌Spatial ‌‌and ‌‌temporal ‌‌calibration ‌‌of ‌‌Hargreaves ‌‌equation ‌‌for ‌‌calculating ‌‌monthly ‌‌ETo ‌‌based ‌‌on ‌‌Penman‐Monteith ‌‌method. ‌‌Irrigation ‌‌and ‌‌Drainage, ‌‌56(4), ‌‌439-449.
15- Landeras, ‌‌G., ‌‌Ortiz-Barredo, ‌‌A., ‌‌& ‌‌López, ‌‌J. ‌‌J. (2008). ‌‌Comparison ‌‌of ‌‌artificial ‌‌neural ‌‌network ‌‌models ‌‌and ‌‌empirical ‌‌and ‌‌semi-empirical ‌‌equations ‌‌for ‌‌daily ‌‌reference ‌‌evapotranspiration ‌‌estimation ‌‌in ‌‌the ‌‌Basque ‌‌Country (Northern ‌‌Spain). ‌‌Agricultural ‌‌water ‌‌management, ‌‌95(5), ‌‌553-565.
16- Liu, ‌‌S., ‌‌Bai, ‌‌J., ‌‌Jia, ‌‌Z., ‌‌Jia, ‌‌L., ‌‌Zhou, ‌‌H., ‌‌& ‌‌Lu, ‌‌L. (2010). ‌‌Estimation ‌‌of ‌‌evapotranspiration ‌‌in ‌‌the ‌‌Mu ‌‌Us ‌‌Sandland ‌‌of ‌‌China. ‌‌Hydrology ‌‌and ‌‌Earth ‌‌System ‌‌Sciences, ‌‌14(3), ‌‌573-584.
17- Nikam, ‌‌B. ‌‌R., ‌‌Kumar, ‌‌P., ‌‌Garg, ‌‌V., ‌‌Thakur, ‌‌P. ‌‌K., ‌‌& ‌‌Aggarwal, ‌‌S. ‌‌P. (2014). ‌‌Comparative ‌‌Evaluation ‌‌Of ‌‌Different ‌‌Potential ‌‌Evapotranspiration ‌‌Estimation ‌‌Approaches. ‌‌International ‌‌Journal ‌‌of ‌‌Research in ‌‌Engineering ‌‌and ‌‌Technology, ‌‌3(06), ‌‌544-552.
18- Samani, ‌‌Z. ‌‌A., ‌‌& ‌‌Pessarakli, ‌‌M. (1986). ‌‌Estimating ‌‌potential ‌‌crop ‌‌evapotranspiration ‌‌with ‌‌minimum ‌‌data ‌‌in ‌‌Arizona. ‌‌Transactions ‌‌of ‌‌the ‌‌ASAE,29(2), ‌‌522-0524.
19- ‌‌Sentelhas, ‌‌P. ‌‌C., ‌‌Gillespie, ‌‌T. ‌‌J., ‌‌& ‌‌Santos, ‌‌E. ‌‌A. (2010). ‌‌Evaluation ‌‌of ‌‌FAO ‌‌Penman–Monteith ‌‌and ‌‌alternative ‌‌methods ‌‌for ‌‌estimating ‌‌reference ‌‌evapotranspiration ‌‌with ‌‌missing ‌‌data ‌‌in ‌‌Southern ‌‌Ontario, ‌‌Canada.Agricultural ‌‌Water ‌‌Management, ‌‌97(5), ‌‌635
20- Temesgen, ‌‌B., ‌‌Eching, ‌‌S., ‌‌Davidoff, ‌‌B., ‌‌& ‌‌Frame, ‌‌K. (2005). ‌‌Comparison ‌‌of ‌‌some ‌‌reference ‌‌evapotranspiration ‌‌equations ‌‌for ‌‌California. ‌‌Journal ‌‌of ‌‌irrigation ‌‌and ‌‌drainage ‌‌engineering, ‌‌131(1), ‌‌73-84.
21- Trajkovic, ‌‌S., ‌‌& ‌‌Kolakovic, ‌‌S. (2009). ‌‌Evaluation ‌‌of ‌‌reference ‌‌evapotranspiration ‌‌equations ‌‌under ‌‌humid ‌‌conditions. ‌‌Water ‌‌Resources ‌‌Management, ‌‌23(14), ‌‌3057-3067.
22- Weiß, ‌‌M., ‌‌& ‌‌Menzel, ‌‌L. (2008). ‌‌A ‌‌global ‌‌comparison ‌‌of ‌‌four ‌‌potential ‌‌evapotranspiration ‌‌equations ‌‌and ‌‌their ‌‌relevance ‌‌to ‌‌stream ‌‌flow ‌‌modelling ‌‌in ‌‌semi-arid ‌‌environments. ‌‌Advances ‌‌in ‌‌Geosciences, ‌‌18, ‌‌15-23.
Nivar
Volume 41, 98-99
September 2017
Pages 13-22

  • Receive Date 15 January 2017
  • Accept Date 30 July 2017
  • Publish Date 23 September 2017