دانلود رایگان ترجمه مقاله تنوع مکانی و زمانی تبخیر و تعرق مرجع و عوامل آب و هوایی موثر بر آن – اسپرینگر 2013

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

چکیده
1- مقدمه
2- داده ها و روش ها
2-1 منطقه مورد مطالعه
2-2 داده های هواشناسی
2-3 روش پنمن- مانیث فائو
2-4 تحلیل روند
2-5 تحلیل تابع متعامد تجربی (EOF)
3-نتایج
3-1 توزیع مکانی و تغییرات فصلی
3-2 روند های مکانی و زمانی ET0
3-4 تخصیص متغیر های اقلیمی
4-بحث
5-خلاصه و نتیجه گیری

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1- مقدمه
تبخیر و تعرق، مجموع تبخیر و تعرق گیاه بوده و یکی از اجزای اساسی چرخه هیدرولوژیک محسوب می شود و انتقال رطوبت به اتمسفر را کنترل کرده و بر ویژگی های اساسی اکوسیستم های خشکی نظیر رواناب، رطوبت خاک و رشد گیاه اثر دارد( فیشر و همکاران 2011). تبخیر و تعرق یک نگرانی اصلی در آسیا محسوب می شود زیرا در این قاره، جریان های همرفتی بالای فلات تبت و انتقال انرژی نهفته به اتمسفر، اثر مستقیمی بر روی شدت سیستم های بارندگی های موسمی آسیا می گذارد( توماس 2008). از این روی، درک تغییرات زمانی و مکانی تبخیر و تعرق، یک مولفه مهم در مطالعات هیدرولوژیکی منطقه ای در آسیا است.
در یک اقلیم گرم، چرخه هیدرولوژیک شدید تر است( IPCC 2007). دلیل این است که بر طبق معادله کلازیوس-کلاپیرون، یک اتسمفر گرم تر قادر است تا آب بیشتری را حفظ کند و موجب افزایش تبخیر می شود. با این حال، علی رغم افزایش دمای جهان، بسیاری از مطالعات نشان داده اند که تبخیر تشتکی اندازه گیری شده و تبخیر و تعرق پتانسیل محاسبه شده، هم در مقیاس جهانی( رادریک و همکاران 2009، مک ویکار 2012) و مقیاس های منطقه ای( گاتبدی و هولم 1997، توماس 2000، لیو و همکاران 2004) در حال کاهش است. کاهش PET به تغییرات در تقاضای آب اتمسفری و تغییرات در پارامتر های اقلیمی موثر بر تبخیر و تعرق اشاره دارد.
دلیل کاهش نرخ PET، کاهش در اشعه خورشید و سرعت باد است، در حالی که دما نقش کم تری را ایفا می کند( توماس 2000). کاهش مشاهده شده در ساعت آفتابی( استانهیل و کوهن 2001)، در دهه اخیر معکوس شده است( وایلد و همکاران 2005)، در حالی که سرعت باد خشکی، در مقیاس جهانی کاهش یافته است( مک ویکر و همکاران 2012). با این حال، دانش محدودی در خصوص اثر متغیر های اقلیمی بر روی محیط تبخیر در مقیاس جهانی و منطقه ای وجود دارد.
به منظور مقایسه پتانسیل تبخیر و تعرق از نقطه نظر اقلیمی و مقایسه مناطق اقلیمی مختلف مستقل از پوشش زمین، مفهوم تبخیر و تعرق پتانسیل معرفی شده است و به صورت ” میزان آب تعرق یافته در واحد زمان توسط یک گیاه سبز کوتاه که کاملا زمین را پوشانده است و دارای ارتفاع یکنواخت بوده و هرگز با کمبود آب مواجه نشده است” تعریف می شود( پنمن 1956). معادله پنمن-مانینث به عنوان مطمئن ترین شاخص پیش بین نرخ PET تحت همه شرایط اقلیمی در نظر گرفته شده است(جانسون و همکاران 1990). در معادله PM، چهار متغیر اقلیمی( تابش، سرعت باد، رطوبت اتمسفری و دمای هوا) برای مدل سازی فرایند بخار استفاده می شود. این رویکرد، امکان تحلیل محیط بخار را در بسیاری از مناطق که در آن ها تراکم و مدت زمان عملیات ایستگاه ها پراکنده است، نمی دهد. با این حال، فرمول های استفاده کننده از یک پارامتر نظیر دما( تورنتو.ایت 1948، هاگرواس 1947) و یا مجموعه محدودی از پارامتر ها( پریستلی و تیلور 1972)، قادر به پوشش دادن اثرات متغیر نیرو های تابشی و آئرودینامیک نمی باشند. از دیدگاه کاربردی، دانش مربوط به اهمیت نسبی عوامل موثر، به تعیین این که کدام تخمینگر ET که نیازمند حداقل داده است را می توان در مقیاس منطقه ای استفاده کرد کمک می کند.
اقلیم موسمی شرق آسیا، یک زمینه مطالعاتی جالب با شرایط اقلیمی متغیر و متناقض را در فوصل مختلف ایجاد می کند. به طور کلی، نرخ PET در فصل قبل از موسمی با شرایط هوای خشک به اوج خود رسیده و در طی فصل موسمی تابستان پایین باقی مانده و در فصل زمستان کاهش می یابد( توماس 2008). چندین مطالعه، روند کاهشی ETO را در چین نشان داده اند( توماس 2000، چن و همکاران 2006، گایو و همکاران 2006، زانگ و همکاران 2011). تغییرات مکانی زمانی این تغییرات، چشمگیر می باشند. روند کاهشی PET در چین عمدتا مربوط به کاهش ساعات آفتابی و سرعت باد است( توماس 2000، وانگ و همکاران 2004، گائو و همکاران 2006). اگرچه زو و همکاران(2006) به این نتیجه رسیده اند که تغییرات محلی پوشش زمین عامل اصلی کاهش سرعت باد در چین استف این مسئله هنوز مشخص نیست که آیا تغییرات در ویژگی های گردش اتمسفری جهانی یا تغییرات کاربری ارضی، عامل اصلی روند تغییرات مشاهده شده است. به طور مشابه، کائو و همکاران(2011) شواهد متقاعد کننده ای را برای کاهش سرعت باد در مناطق شهری سریع الرشد چین مشاهده نکرده است.
ما تحلیل خود را به استان یانان در جنوب غرب چین محدود کرده ایم. این استان یک منطقه پیچیده از نظر اقلیمی است که در آن سه شاخه گردشی از سیستم بارش های موسمی اسیایی بر بخش های غربی، شرقی و شمالی منطقه با شدت تغییرات فصلی تاثیر می گذارند( زانگ 1988). در تبت جنوبی و غرب این استان، ساعات آفتابی یک عامل اصلی کاهش تبخیر و تعرق سالانه می باشد و پس از آن رطوبت نسبی و سرعت باد قرار دارد( گایو و همکاران 2006). در تبت، سرعت باد یک عامل اصلی موثر بر تغییرات نزولی ET0 می باشد، در حالی که توماس(2000)، ساعات آفتابی را در سه ایستگاه در استان یانان به عنوان عوامل اصلی موثر بر نرخ نزولی PET در بیشتر فصول در نظر گرفته است.
ما یک سری روند های خطی(1961-2004) را برای نرخ تبخیر و تعرق مرجع پنمن-مانیث ارایه کرده و به تحلیل تغییرات روند زمانی و مکانی در این استان پرداختیم. ما به تحلیل روند پارامتر های اقلیمی( ساعات آفتابی، سرعت باد، دما و رطوبت نسبی) و سهم زمانی موثر بر نرخ ETO می پردازیم. هدف ما موارد زیر است:
1- بررسی تغییرات زمانی و الگوهای مکانی نرخ ET0 و سایر پارامتر های اقلیمی در استان یانان
2- شناسایی عوامل اقلیمی موثر بر تغییرات ET0
3- تعیین این که آیا رابطه بین ET0 و متغیر های اقلیمی ثابت است یا خیر.
این اولین مطالعه ای است که به بررسی تغییرات زمانی اهمیت نسبی متغیر های اقلیمی موثر بر RT0 می پردازد

بخشی از مقاله انگلیسی:

1 Introduction

Evapotranspiration (ET), the sum of evaporation and plant transpiration, is a central element of the hydrological cycle, governing the moisture transfer to the atmosphere and thereby influencing fundamental properties of terrestrial ecosystems such as runoff, soil moisture and plant growth (Fisher et al. 2011). ET is of particular concern in Asia where the convection above the Tibetan Plateau and hence the transfer of latent energy to the atmosphere directly influences the intensity of the Asian monsoon system (Thomas 2008). Thus, understanding the spatiotemporal variations of ET is a vital component in regional hydrological studies in Asia. In a warming climate, the hydrological cycle is expected to intensify (IPCC 2007). The main argument is that according to the Clausius–Clapeyron equation a warmer atmosphere will be able to hold more water and hence allow for higher evaporation. However, despite globally increasing temperatures, most studies have shown that measured pan evaporation and calculated potential evapotranspiration (PET) are declining at both global (Roderick et al. 2009; McVicar et al. 2012) and regional scales (Chattopadhyay and Hulme 1997; Thomas 2000; Liu et al. 2004). A decrease of PET clearly points to changes in atmospheric water demand and therefore to changes in the climatic parameters driving evapotranspiration. The reason for the decreasing PET rates appears to be a decrease in solar radiation and wind speeds, while temperature actually plays a lesser role (Thomas 2000). The observed decline of sunshine duration (Stanhill and Cohen 2001) has partly reversed in the last decade (Wild et al. 2005), while terrestrial wind speeds have been observed to decrease on a global scale (McVicar et al. 2012). However, there is currently only limited knowledge which climatic variables influence the evaporative environment on global or regional scales. In order to compare the evapotranspiration potential from a climatological point of view and to allow the comparison of different climatic regions independent of actual land cover, the concept of potential evapotranspiration has been introduced, defined as ‘the amount of water transpired in unit time by a short green crop, completely covering the ground, of uniform height and never short of water’ (Penman 1956). The Penman-Monteith (PM) equation is regarded as the most reliable predictor of PET rates under all climatic conditions (Jensen et al. 1990). In the PM equation, four climatic variables (radiation, wind speed, atmospheric humidity and air temperature) are explicitly used to model the evaporative process. This approach does not allow analyzing the evaporative environment in many areas where density and duration of operation of weather stations is sparse. However, formulations relying on a single parameter such as temperature (Thornthwaite 1948; Hargreaves 1974) or a reduced set of parameters (Priestley and Taylor 1972) fail to capture the changing influence of the radiative and aerodynamic forces. From a practical point of view, the knowledge of the relative importance of contributing factors helps to determine which least data-demanding ET estimator can be used regionally. The East Asia monsoon climate offers an interesting study area with contrasting climatic conditions in the different seasons. In general, PET rates peak in the pre-monsoon season with high insolation and dry air conditions, remain on a slightly lower level during the humid summer monsoon season and decline in the cold and often overcast winter monsoon season (Thomas 2008). Several studies have reported mostly decreasing ET0 trends over China (Thomas 2000; Chen et al. 2006; Gao et al. 2006; Zhang et al. 2011). The spatiotemporal variability of these changes however is considerable, with trends even changing sign over short distances. Declining PET trends in China are mainly related to decreasing sunshine duration and wind speeds (Thomas 2000; Wang et al. 2004; Gao et al. 2006). Although Xu et al. (2006) found that local land-cover change was the primary cause for 310 Climatic Change (2013) 116:309–325 decreasing wind speeds in China, it is largely uncertain if changes in global circulation properties or land use changes (via changing surface roughness) are responsible for the observed trends. Similarly, Guo et al. (2011) did not find conclusive evidence for decreasing wind speed in the rapidly growing urban areas of China. We restrict our analysis to Yunnan Province (YP) in the extreme Southwest of the PR China. YP is a climatically complex region, where three different circulation branches of the Asian monsoon system influence the western, eastern and northern parts of the region with seasonal varying intensity (Zhang 1988). In southern Tibet and western YP, sunshine duration is the primary driver of declining evapotranspiration on an annual basis, followed by relative humidity and wind speed (Gao et al. 2006). In Tibet (immediately to the north of YP) wind speed was found to be the primary cause for declining ET0 changes (Chen et al. 2006; Zhang et al. 2009), while Thomas (2000) identified sunshine duration at 3 stations in YP as the main drivers of declining PET rates in most of the seasons. We provide decadal (1961–2004) linear trends for Penman–Monteith reference evapotranspiration (ET0) rates and analyze spatiotemporal trend variability over YP. We analyze trends of climatic parameters (sunshine duration, wind speed, temperature and relative humidity) and their temporal contribution to ET0 rates. We aim to: (1) evaluate temporal trends and spatial patterns of ET0 rates and other climatic parameters over YP; (2) identify the major climate factors contributing to ET0 variability and (3) determine whether the relationship between ET0 and its driving climatological variables is stable or not. To our knowledge, this is the first study that deals with the temporal evolution of relative importance of climatic variables contributing to ET0 rates.