A-sınıfı Buharlaşma Kabından Olan Buharlaşma Miktarının Penman ve Priestley-Taylor (PT) Modelleri ile Tahmini

Year 2018, Volume: 55 Issue: 4, 11 - 20, 27.12.2018

Çağlar Özkan Sezer , Tekin Öztekin , Esra Kutlu Sezer

https://doi.org/10.20289/zfdergi.414100

Cited By: 3

Abstract

Bu çalışmada, çok yıllık meteorolojik veriler mevcut olmadığında,
daha önce meteoroloji istasyonu olmayan bir yere yeni bir istasyon kurulduğunda,
ya da ivedi olarak günlük buharlaşma verisi gerektiğinde, buharlaşma
modellerinin günlük iklim verileri kullanılarak gerçekleştirilen tahminleme süreçleri
iki yıllık bir zaman periyodunda araştırılmıştır. Bu bağlamda, buharlaşma
miktarını veren Penman (1948) ve Priestley-Taylor (PT) (1972) olarak seçilen
iki model kullanılmıştır. A sınıfı buharlaşma kabı (E_pan)’ ndan
oluşan buharlaşma miktarını tahmin eden bu modeller Samsun’ un nemli iklim
koşulları altında 2012 ve 2013 yıllarında sınanmıştır. Çalışmanın yapıldığı 2012
ve 2013 yılları iklim özellikleri, çok yıllık ortalamadan farklı ve aşırı
yağışlı geçmiştir. Regresyon testi (R²), ortalama karekök hatası
(RMSE), ortalamadan sapma (AD), ortalama nispi yüzde hatası (ARPE), yeterlilik
katsayısı (CE) olarak verilen istatistiksel değerlendirme yöntemleri istasyonda
ölçülen ve modeller yardımıyla tahmin edilen E_pan değerlerinin
başarısını belirlemek için kullanılmıştır. Modellerden elde edilen E_pan
değerlerinin performansı günlük ve aylık (günlük toplamlar kullanılarak)  olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca istasyonda
E_pan’ nın kurulu olduğu aylar (nisan-ekim ayları) istasyonda ölçülen
ve tahmin edilen tüm E_pan değerleri dikkate alınarak da bir
değerlendirme yapılmıştır. Bu çalışmada hem Penman hem de PT modellerinin
sonuçları iyi bir E_pan tahmini sağlamıştır. Bununla birlikte Penman
modeli ile daha iyi istatistiki sonuçlar elde edilmiştir. Çalışmanın yapıldığı 2012
ve 2013 yıllarında Penman modeliyle sırasıyla günlük R² değerleri
0.52 ve 0.70 ve aylık R² değerleri ise 0.98 ve 0.96 olarak elde
edilmiştir. Sonuçta Samsun ili gibi nemli iklime sahip yerlerde baraj, göl ya
da herhangi bir su kütlesinden buharlaşma miktarı tahmin edilmek isteniyorsa Penman
modelinin kullanılması tavsiye edilmektedir.

Keywords

A-sınıfı buharlaşma kabı, Penman, Priestley-Taylor, PT, model, denklem

References

• Anonim, 2016a. Samsun ili, https://tr.wikipedia.org/wiki/Samsun#Co.C4.9Frafya (21.11.2016).
• Anonim, 2016b. Samsun ili uzun yıllar toplam yıllık yağış ortalama miktarı, http://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=SAMSUN (21.11.2016).
• Anonim, 2016c. Regresyon Testi (R2), http://tr.wikipedia.org/wiki/Regresyon_analizi (21.11.2016).
• Anonim, 2016d.Ortalama karekök hatası (RMSE), https://en.wikipedia.org/wiki/Root-mean-square_deviation (21.11.2016).
• Abtew W. 1996. Evapotranspiration Measurement And Modeling For Three Wetland Systems İn South Florida. Water Resources Bulletin 32: 466-473.
• Abtew, W., 2001. Evaporation Estimation for Lake Okeechobee in South Florida. J. Irr. Drainage Eng. Amer. Soc. Civil. Eng. 127(3):140-147.
• Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith, M., 1998. Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements. Irrigation and Drainage Paper 56, FAO, Rome, Italy.
• Christiansen, J.E., 1968. Pan evaporation and evapotranspiration from climatic data., J. Irr. Drain. Div. Amer. Soc. Civil Eng., No.94 (IR2), pp. 243-265.
• DeBruin, H.A.R., and . J. Q. Keijman, 1979. The Priestley-Taylor evaporation model applied to a large, shallow lake in the Netherlands, J. Appl. Meteorol., 18, 898-903.
• Doorenbos, J. and Pruitt, W. O., 1977. Crop Water Requirements, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Irrigation and Drainage Paper 24, FAO, Rome, Italy.
• Hargreaves GH. 1975. Moisture availability and crop production. Transactions of the ASAE 18: 980-984.
• Harbeck, G.E., 1954. Water-loss investigations: Lake Hefner Studies, Technical Report. Geological Survey Professional Paper 269, United States Government Printing Office, Washington, USA.
• Hounam, C.E., 1973. Comparison between pan and lake evaporation. Tech. Note 126, World Meteorol. Org., Geneva, Switzerland.
• Irmak, S. ve Haman, D. Z., 2003. Evaluation of five methods for estimating class A pan evaporation in a humid climate. Florida Agricultural Experiment Station Journal Series, R-07895, pp. 500-509.
• Jensen, M.E., 1974. Consumptive use of water and irrigation water requirements. Tech. Rpt. Com. Irr. Water Requirements, Irr. Drain¬age Div., Amer. Soc. Civil Eng., Davis, Calif.
• Jensen, M.E., Burman R.D. ve Allen R.G., 1990. Evapotranspiration and İrrigation Water Requirements. Amer. Soc. Civil Eng.(New York). Manual Rpt. Eng. Practices No.70.
• Kanber, Rıza. 2002. Sulama. Çukurova Üniv. Zir. Fak. Ders Kitapları. Yayın No: A-52/174
• Kohler, M.A., 1954. Lake and pan evaporation. Water loss investigations, vol. 1., Lake Hefner studies. U.S. Geol. Surv., Paper 269.
• Kohler, M.A., Nordenson T.J. and Fox, W.E., 1955. Evaporation from pans and lakes. U.S. Dept. Commerce Res. Paper 38.
• Linacre, E.T., 1977. A simple formula for es¬timating evaporation rates in various climates, using temperature data alone. Agr. Meteorol., 18, pp. 409-424.
• Makkink GF., 1957. Testing the Penman formula by means of lysimeters. Journal of the Institution of Water Engineers 11: 277-88.
• Öztekin, T., 2006. A model for estimating the parameters of continuous distributions. Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, 205 s, Tokat.
• Penman, H.L. 1948. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Royal Soc. London, Mathematical and Physical Sciences, Vol. 193, No.1032, pp. 120-145.
• Penman, H.L., 1956. Evaporation. An introductory survey. Netherlands J. Agr. Sci., 4, pp. 9-29.
• Priestley, C.H.B. and Taylor, R.J., 1972. On the assessment of surface heat flux and evaporation using large-scale parameters. Monthly Weather Rev., 100 (2), pp. 81-92.
• Rohwer, C., 1931. Evaporation from free water surfaces. United States Department of Agriculture Washington. D. C., Technıcal Bulletin, No. 271, pp. 1-96.
• Steward, R. B., and W.R. Rouse, 1976. A Simple Equation For Determining The Evaporation From Shallow Lakes And Ponds, Water Resour. Res., 12, 623-628
• Sellers, W.O., 1965. Physical climatology. Univ. Chicago Press, Chicago.
• Sezer, Ç.Ö., 2015. A-sınıfı Buharlaşma Kabından Olan Günlük Buharlaşmanın Modellerle Tahmini. GOÜ. Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyosistem Mühendisliği Anabilim Dalı, Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Tokat.
• Sezer, Ç.Ö. ve Öztekin, T., 2016. A-sınıfı Buharlaşma Kabından Olan Günlük Buharlaşmanın Penman ve Linacre Modelleri ile Tahmini. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(3): 137 – 147
• Sezer, Ç.Ö., Öztekin, T. ve Cömert, M. M., 2017a. A-sınıfı Buharlaşma Kabından Olan Anlık Buharlaşma Miktarının Ultrasonik Derinlik Ölçer ile Belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 31(1): 1 – 7
• Sezer, Ç.Ö., Öztekin, T. ve Kutlu Sezer, E., 2017b. A-sınıfı Buharlaşma Kabından Olan Günlük Buharlaşmanın Kohler-Nordenson-Fox (KNF) ve Christiansen Modelleri ile Tahmini. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Bilimsel Araştırma Dergisi (GBAD), Özel Sayı(6): 184 – 196
• Tan, S.B.K., Shuy, E.B. and Chua, L.H.C., 2007. Modelling hourly and daily open-water evaporation rates in areas with an equatorial climate. Hydrological Processes, 21, pp. 486-499.
• Terzi, Ö., 2004. Eğirdir Gölü’ne ait buharlaşma modellerinin geliştirilmesi ve uygulanması. Doktora Tezi, SDÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
• Terzi, Ö., 2011. Modeling of daily pan evaporation of lake Eğirdir using data-driven techniques. Süleyman Demirel Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, No:978-1-61284-922-5, 320-325.
• Turc, L., 1961.Estimation of İrrigation Water Requirements, Potential Evapotranspiration: a Simple Climatic Formula Evolved up to Date. Annals of Agronomy 12:13-49
• Winter, T.C. and Rosenberry, D.O., 1995. Evaluation of 11 equations for determining evaporation for a small lake in the north central United States. Water Resources Research, Vol. 31, No.4, pp. 983-993.
• Xu, C.Y. and Singh, V. P., 2000. Evaluation and generalization of radiation-based methods for calculating evaporation. Hydrol. Process. 14, pp. 339-349.
• Young, A. A., 1945. Evaporation investigation in southern California. U.S. Soc. Conserv. Serv., Div. Irr. Water Conserv. Davis, Calif.