X hits on this document

PDF document

Sensitivity analysis of the evaporation module of the E-DiGOR model - page 2 / 11

27 views

0 shares

0 downloads

0 comments

2 / 11

Sensitivity analysis of the evaporation module of the E-DiGOR model

Net solar radyasyondaki herhangi bir değişim, Penman-Monteith Eşitliği yardımıyla çıplak topraklar için tahmin edilen potansiyel buharlaşmayı önemli ölçüde etkilemiştir. Buna ilişkin duyarlılık katsayıları pozitif değerler almış ve ortalaması 0.82 bulunmuştur. Potansiyel toprak -suyu- buharlaşmasının toprak ısı akısına olan duyarlılığı yaz aylarında daha düşük, kışın daha yüksek bulunmuştur. Eşitliğin hem pay hem de paydasında yer alan bir değişken olması nedeniyle doygun buhar basıncı-sıcaklık eğrisinin eğimi, potansiyel buharlaşma oranlarını arttırabilmiş veya azaltabilmiştir. Buhar basıncı açığı, buharlaşmayı arttırmış ve bu etki kış aylarında daha çok belirginleşmiştir. Aerodinamik dirence ilişkin duyarlılık katsayıları, kış mevsiminde daha çok açılmak üzere sürekli olarak negatif değerler almış ve bu durum girdiler ile çıktılar arasında negatif bir ilişki olduğunu ortaya koymuştur.

Aydın Eşitliğindeki bağımlı değişken yani topraktan oluşan gerçek buharlaşma, ıslak bir toprağın su potansiyelindeki değişime başlangıçta çok duyarlılık göstermiştir. Toprak kurudukça, bu duyarlılık tedricen azalmıştır. Toprak su potansiyelinin mutlak niceliklerine ilişkin duyarlılık katsayıları –0.19’luk bir ortalama ile sürekli negatif değerler almışlardır. Gerçek buharlaşmanın hava-kurusu toprak su potansiyeli değişkenine olan duyarlılığı, ıslak toprak koşullarında düşük, daha kuru toprakta yüksek olmuştur. Potansiyel buharlaşmanın gerçek buharlaşma üzerindeki etkisini gösteren duyarlılık katsayısı, çalışma süresince değişmemiştir. Aydın ve Uygur Eşitliğine göre, potansiyel toprak buharlaşması ıslak topraklarda çıktı değerlerini (toprak su potansiyelini) büyük ölçüde etkilemiştir. Kelvin Eşitliğinde ise hava sıcaklığındaki artışlar, hava-kurusu toprak su potansiyelinin mutlak değerlerini arttırmıştır. Oransal neme ilişkin duyarlılık katsayıları büyük bir dalgalanma göstermişlerdir.

Anahtar sözcükler: E-DiGOR modeli, duyarlılık analizi, topraktan buharlaşma

Introduction

Loss of water from the soil surface through evaporation is often a major component in the soil- water balance of agricultural systems in semi-arid regions. Therefore, soil-water loss by evaporation should be assessed. In the assessment of soil-water balance in a bare soil, how to account the evaporation rates in modelling often poses a dilemma (Önder et al. 2009). The models usually use potential evaporation (Ep), mainly a physical concept that lacks a clear definition for soil conditions. In other words, soil evaporation is modelled by limiting potential evaporation (e.g., from Penman–Monteith) with soil and/or aerodynamic resistances, although newer approaches (e.g., Aydın’s equation) derive soil evaporation successfully from soil water potential (Aydın et al. 2005; Falge et al. 2005). Aydın’s approach is based on energy fluxes and soil properties, and experimental data are used to define a threshold separating the potential-rate and falling-rate stages of evaporation (Quevedo and Frances 2007; Romano and Giudici 2007). More recently, Aydın (2008) presented an interactive way (called the E-DiGOR model by the author) for predicting daily actual soil evaporation (Ea), soil water storage, and drainage rates, if any (Önder et al. 2009).

tool for identifying important model parameters, testing the model conceptualisation, and improving the model structure (Sieber and Uhlenbrook 2005). In other words, SA is the study of how the variation in the output of a model (numerical or otherwise) can be apportioned, qualitatively or quantitatively, to different sources of variation. There are several possible procedures to perform uncertainty and sensitivity analyses. The most common SA is sampling-based (http://www.wikipedia.org/). In general, the sensitivity of a model depends on the quality of input variables and parameter values of interest in the standard calculation. First, the model and the standard parameter values should be described. Second, the ranges of parameters values are selected and sensitivity to the various parameters is demonstrated (Boesten 1991). For example, Alvenas and Jansson (1997) performed a sensitivity analysis of a model for soil evaporation, and selected 3 variables affecting soil surface moisture and temperature. In this study, sensitivity analyses for the soil evaporation module of the E-DiGOR (Evaporation and Drainage investigations at Ground of Ordinary Rainfed-areas) model were carried out to explore the changes in output due changes in any inputs.

Underlying theoretical background

In models involving many input variables, sensitivity analysis (SA) is an essential ingredient of model building and quality assurance. It is a valuable

Beven (1979) made a sensitivity analysis of the Penman-Monteith equation for cropped surfaces. For example, the sensitivity of actual evapotranspiration,

498

Document info
Document views27
Page views27
Page last viewedWed Dec 07 16:41:06 UTC 2016
Pages11
Paragraphs643
Words5749

Comments