Akdeniz bölgesi için en uygun Hargreaves-samani eşitliğinin belirlenmesi

Murat COBANER; Hatice ÇITAKOĞLU; Tefaruk HAKTANIR; Fatma YELKARA

Makale detayları

Akdeniz bölgesi için en uygun Hargreaves-samani eşitliğinin belirlenmesi

Yazarlar:

Murat COBANER | Hatice ÇITAKOĞLU | Tefaruk HAKTANIR | Fatma YELKARA

Yayıncı:

Dicle University

Dergi:

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2016 Vol.7 Issue 2, pp.181-189

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

11/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000950695

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2146-4391

pISSN:

1309-8640

Anahtar kelimeler:

Özet:

 

Penman-Monteith equation is the most commonly
 used model in the literature for estimation of
 reference (grass) evapotranspiration (ET0) because
 of the fact that it gives more accurate and consistent
 estimates. Despite its higher accuracy potential,
 Penman-Monteith equation requires quite a few
 meteorological quantities as explanatory variables
 affecting the value of evapotranspiration such as
 solar radiation, air temperature, wind velocity, and
 relative humidity. Because it needs so many
 meteorological variables and partly due to its
 cumbersome analytical form, the Penman-Monteith
 (PM) equation is not easily applicable for all cases
 for calculating the reference evapotranspiration,
 and therefore the Hargreaves-Samani (HS) equation
 is necessarily used instead of it for regions at which
 the pertinent meteorological data may not be
 available.
 Originally, the HS equation was developed for
 semiarid environments, therefore, its results are less
 accurate as compared to the FAO-56 PM formula
 for different climate conditions. For this reason,
 many researchers tried to calibrate the HS equation
 based on the FAO-56 PM with different methods.
 Generally, the main approach for the calibration of
 the HS equation is linear regression with PM ET0 or
 lysimeter values. . Alternatively, some researchers
 were calibrated the HS equation by adjusting the
 constant values of the HS equation. In addition to
 these methods, different numerous attempts were
 done for improving the estimation capability of the
 HS equation with the help of additional climatic
 variables such as wind speed (WS), relative humidity
 (RH). Various studies have shown that this method
 overestimates ET0 in warm humid areas.
 In this study, first, Hargreaves-Samani equation is
 calibrated using maximum temperature, minimum
 temperature, maximum humidity and minimum
 humidity data measured at 38 stations in the highly
 humid Mediterranean Region of Turkey. Using the
 monthly average values of the relevant
 meteorological variables and ET0,PM values over the
 period: 1975–2010 were used for the calibration
 (training phase) and validation (testing phase) of the
 HS equation. With the help of Excel Solver, suitable
 magnitudes for a and b coefficients of the HS
 equation for different meteorological variables
 (RHmax, RHmin, Tmax and Tmin) were computed based
 on the ET0 values computed by the FAO-56 PM
 equation. The predictive abilities of the HS equation
 calibration in such manner were quantitatively
 evaluated by the common test statistics.
 For reliability assessment of calibrated HS
 equations, 3 weather stations data were used for
 regions. The results of the original and calibrated
 HS equations data were compared. A reduction in
 the mean absolute relative error (MARE), root mean
 square error (RMSE) and mean absolute error
 (MAE) statistics are obtained with calibrated HS
 equations. The scatter diagram of the FAO-56 PM
 equation versus original and calibrated HS
 equations show that the calibrated HS equations
 estimates are closer to the exact line (1:1 line). The
 calibrated HS equation reduces the MARE statistics
 almost 3% and 10% for the training and testing data
 sets, respectively. The best estimations obtained
 from calibration with the maximum temperature,
 which provided the smallest values of MAE (0.849
 and 0.704 mm), MARE (14.76 and 10.56%) and
 RMSE (1.143 and 0.904 mm) according to training
 and testing datasets, respectively.
 In conclusion, it is observed that the calculated
 evapotranspiration values using calibrated
 Hargreaves-Samani equation are close to those
 calculated by Penman-Monteith equation. The
 maximum temperatures are observed to be more
 effective than the other meteorological variables on
 the evapotranspiration values calculated by the
 calibrated Hargreaves-Samani equation for crop
 water requirements in the Mediterranean Region.

 

Penman-Monteith formülü, referans (çim) evapotranspirasyon (ET0) değerlerinin hesaplanmasında tutarlı
 ve sağlıklı sonuçlar vermesi sebebiyle literatürde en çok kullanılan eşitliktir. Penman-Monteith formülünde
 referans evapotranspirasyon değerini etkileyen bağımsız değişkenler olarak solar radyasyon (Rs), hava
 sıcaklığı (T), rüzgâr hızı (U2), ve bağıl nem (RH) gibi meteorolojik veriler kullanılmaktadır. PenmanMonteith
 eşitliğiyle evapotranspirasyon değerinin hesaplanmasının biraz karışık olmasından ve bu eşitliğin
 fazla sayıda tanımlayıcı meteorolojik veriye ihtiyaç duymasından dolayı, yeterli veri olmadığı durumlarda
 onun yerine Hargreaves-Samani eşitliği kullanılmaktadır. Bu çalışmada nem oranının yüksek olduğu
 Akdeniz Bölgesine ait 38 adet meteoroloji istasyonunda ölçülmüş maksimum sıcaklık, minimum sıcaklık,
 maksimum nem ve minimum nem verileri kullanılarak Hargreaves-Samani eşitliği kalibre edilmiştir. Bu
 çalışmanın sonucunda maksimum sıcaklık, minimum sıcaklık, maksimum nem ve minimum nem verileriyle
 kalibre edilmiş eşitlikler ile elde edilen evapotranspirasyon değerlerinin Penman-Monteith formülü ile
 hesaplanan değerlere yakın sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Akdeniz Bölgesindeki bitki su ihtiyacının
 kalibre edilmiş Hargreaves-Samani eşitliği ile hesaplanmasında maksimum sıcaklık verisinin diğer
 meteorolojik verilere kıyasla daha etkili olduğu görülmüştür.

Makale detayları

Akdeniz bölgesi için en uygun Hargreaves-samani eşitliğinin belirlenmesi

Yazarlar:

Murat COBANER | Hatice ÇITAKOĞLU | Tefaruk HAKTANIR | Fatma YELKARA

Yayıncı:

Dicle University

Dergi:

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2016 Vol.7 Issue 2, pp.181-189

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

11/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000950695

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2146-4391

pISSN:

1309-8640

Referans evapotranspirasyon

kalibrasyon

Penman-Monteith

Hargreaves-Samani

Sayı

Makale detayları

Akdeniz bölgesi için en uygun Hargreaves-samani eşitliğinin belirlenmesi

Yazarlar: Murat COBANER | Hatice ÇITAKOĞLU | Tefaruk HAKTANIR | Fatma YELKARA

Yayıncı: Dicle University

Dergi: Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2016 Vol.7 Issue 2, pp.181-189

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 11/2016

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000950695

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2146-4391

pISSN: 1309-8640

Referans evapotranspirasyon

kalibrasyon

Penman-Monteith

Hargreaves-Samani

Sayı

Yazarlar:

Murat COBANER | Hatice ÇITAKOĞLU | Tefaruk HAKTANIR | Fatma YELKARA

Yayıncı:

Dicle University

Dergi:

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2016 Vol.7 Issue 2, pp.181-189

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

11/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000950695

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2146-4391

pISSN:

1309-8640