ارزیابی مدل های خطی و درجه دو برای برآورد دمای سطحی خاک با استفاده از دمای هوا در چهار اقلیم ایران

دمای خاک یکی از پارامترهای با اهمیت خاک بوده که فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی آن را تحت تاثیر قرار می­دهد. در این پژوهش به ارتباط بین دمای هوا در ارتفاع ۲ متری (متغیر مستقل) و دمای خاک در عمق ۵ سانتی­متر (متغیر وابسته) از طریق مدل­سازی مدل­های خطی و درجه دو پرداخته شده است. چهار ایستگاه بندرعباس، شهرکرد، رشت و یزد به عنوان ایستگاه­های معرف اقلیم­های عمده ایران، انتخاب شد. داده­های روزانه دمای هوا و خاک به مدت ۱۰ سال (۱۳۸۶-۱۳۷۷) به تفکیک ماهیانه پردازش شد. روابط خطی و درجه دو بر داده­ها برازش و مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور ضریب تعیین (R۲)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای اریبی (MBE) محاسبه گردید. نتایج نشان می­دهد که روابط میان دمای خاک و هوا در ماه­ها و در اقلیم­های مختلف، متفاوت است. مقایسه فراوانی ضرایب تعیین معادلات خطی نشان داد در مدل خطی به ترتیب ۲/۶، ۳/۳۱، ۵۰ و ۵/۱۲ درصد ضرایب ضعیف، متوسط، قوی و بسیار قوی است. در حالی که در مدل درجه دو ۳/۶، ۲۰، ۰/۵۷، ۷/۱۶ درصد ضرایب ضعیف، متوسط، قوی و بسیار قوی است. بدین ترتیب مدل درجه دوم دارای دقت بیشتری در برآورد دمای خاک است. مقایسه مقادیر RMSE  نیز نشان می­دهد مدل درجه دو دارای دقت بیشتری در برآورد دمای خاک (۵ سانتی­متر) از دمای هوا است. در نتیجه این بررسی، نموگراف­هایی کاربردی برای تعیین ضرایب معادلات خطی و درجه دو ارائه گردید که در ماه­های مختلف امکان برآورد سریع دمای خاک با استفاده از داده­های دمای هوا را فراهم می­نماید.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی ، رابطه خطی ، رگرسیون ، تابع درجه دو