توسعه استفاده از بیلان انرژی در مدلسازی توزیعی ذوب برف به منظور ارتقاء مدل بیلان آبی ماهانه

Abstract

در این پژوهش با استفاده از یک مدل هیدرولوژی ماهانه، به مقایسه سه سناریوی ذوب برف مختلف شامل یک سناریوی دما- مبنا، یک سناریوی مبتنی بر تشعشع­ خالص و سناریویی مبتنی بر بیلان انرژی در حوضه آبریز طالقان-الموت پرداخته­ شده و سعی شده با استفاده از داده­های دورسنجی بخشی از چالش­های مدل‌سازی ذوب برف در حوضه­ای با داده­های زمینی کم کاهش داده شود. فرایندهای واسنجی و اعتبارسنجی مدل به‌روشروش دو مرحله­ای انجام گرفته است. در یک مرحله به مدل‌سازی برف به‌صورت سلولی در سراسر حوضه پرداخته شده و پارامترهای مدل برف مورد واسنجی قرار گرفته­اند. در این مرحله با مقایسه درصد پوشش برف مشاهده‌شده توسط سنجنده MODIS و مقدار ذخیره برف محاسبه‌شده در هر سلول توسط مدل، مقدار خطای مدل در شبیه­سازی تجمع برف محاسبه شده­است. در مرحله بعد با شبیه­سازی فرایند هیدرولوژی به‌صورت یکپارچه در کل حوضه، بخش دیگری از متغیرهای تصمیم مورد واسنجی قرار گرفته و با استفاده از شاخص­های خطای مختلف، مورد ارزیابی و اعتبارسنجی واقع شده­اند. نتایج نشان­دهنده عملکرد بهتر مدل تشعشع ­خالص و بیلان انرژی نسبت به مدل دما-مبنا است، به­طوری‌که شاخص KGE در دوره اعتبارسنجی، برای مدل با ذوب برف دما-مبنا، 0/72 و برای مدل‌های تشعشع­ خالص و بیلان انرژی به‌ترتیب 0/78 و 0/86 بوده است. هم‌چنین مربع ضریب همبستگی بین داده­های پوشش برف سنجنده MODIS و داده­های ذخیره برف محاسبه‌شده در سه مدل، بین 0/62 برای مدل بیلان انرژی تا 0/72 برای مدل دما-مبنا بوده است. با توجه به نتایج، روش مدل تشعشع ­خالص و بیلان انرژی امکان برآورد و ارائه مناسبی از ذخیره برفی و هیدرلوژی وابسته به آن در مناطق کوهستانی با اطلاعات کم محیطی را فراهم می‌کند.

Keywords

• بیلان آب ماهانه
• بیلان انرژی
• ذوب برف
• سنجش از دور
• مدل‌سازی توزیعی برف