مقاله انگلیسی رایگان در مورد شاخص تنش تبخیری به عنوان اندیکاتوری برای تعیین خشکسالی کشاورزی ( الزویر )

مقاله سال 2016

به منظور تامین تقاضاهای رو به رشد (افزایش) محصولات غذایی، جامعه اقتصاد جهانی نیازمند داشتن یک درک بهتر و جامع تر از فاکتورها و عواملی می باشد که در حال حاضر باعث محدودیت عملکردهای محصولات زراعی می شوند، و همچنین شناخت مواردی که در آن ها می توان با حداقل تبعات و پیامدهای زیست محیطی، میزان تولید محصول را به شکل قابل توجهی گسترش بخشید. سنجش از راه دور می تواند اطلاعات مورد نیاز برای این تحلیل ها را فراهم سازد، اطلاعات فضایی و زمانی ارزشمندی را در مورد شرایط رطوبتی محدود کننده- عملکرد گیاه زراعی و همچنین عملکرد یا پاسخ گیاه تحت شرایط آب و هوایی موجود (حال حاضر) در اختیار ما خواهد گذاشت. در این مقاله به مطالعه ی ضرایب موجود برای دوره ی زمانی بین 2003-2013 مربوط به برآوردهای عملکردی گیاه برای رشد محصولات (زراعی) در برزیل و شاخص تنش تبخیری پرداخته شده است (ESI). نوعی شاخص تنش خشکسالی کشاورزی که توصیف کننده ی ناهنجاری ها در نرخ تبخیر و تعریق مرجع / واقعی می باشد و با استفاده از داده های سنجش از راه دور مربوط به دمای سطح زمین (LST) شاخص سطح برگ (LAI) بازیابی شده است. قدرت و زمان بندی ضرایب اوج عملکرد (بازده)- ESI را با نتایج به دست آمده با استفاده از ناهنجاری های سنجش از راه دور در تامین تقاضای آب (بارش باران مربوط به عملیات نقشه کشی یا پهنه بندی بارش های استوایی TRMM) و تجمع بیومس (اسپکترورادیومتر تصویر برداری با وضوح متوسط، MODIS) مقایسه کردیم. الگوهای همبستگی به شکل معنی داری بین تمامی شاخص ها، هم از لحاظ مکانی و هم زمانی مشابه بوده و قوی ترین همبستگی ها نیز در جنوب و شمال شرقی مشاهده گردید، جایی که در آن مناطق خشکسالی های شدید در دهه ی گذشته رخ داده و تنوع عملکردی نیز بسیار بالا بوده است. بالاترین (اوج) همبستگی ها در طول مراحل رشدی حساس گیاه رخ می دهد. در مقیاس استانی، پارامتر ESI بالاترین همبستگی های عملکردی را برای محصولات و نواحی مربوطه، در مقایسه با پارامترهای TRMM و LAI به خود اختصاص داده است. با استفاده از برآوردهای عملکردی در مقیاس دقیق تر و در سطح بخش (شهر)، همبستگی های ESI در دانه های گیاه سویا عملکردی سریعتر و بیشتر در یک دوره ی 10 تا 25 روزه در مقایسه با پارامترهای TRMM و LAI را از خود نشان دادند. در بیشتر استان ها (ایالت ها) ی بررسی شده، همبستگی های اوج TRMM به طور متوسط در عملکرد برآورد شده ی سالانه ی گیاه ذرت در سطح بخش (شهر) بیشتر گزارش گردید، اگرچه این برآوردهای صورت گرفته هیچ گونه تمایز خاصی را بین برداشت های ابتدایی و انتهایی نشان نمی دادند. یک مورد استثنای قابل توجه در ناحیه شمال شرقی ایالت باهیا رخ داد، جایی که پارامتر ESI آثار مشاهده شده ی بهتری از چرخه ی سریع شرایط رطوبتی بر عملکردهای گیاه ذرت در طول رخدادهای خشکسالی (تنش آبی) ناگهانی را نشان داده است.نتایج این مقاله نشان می دهد که به منظور نظارت و مانیتورینگ شرایط خشکسالی و تنش آبی در برزیل، مقدار عددی با ترکیب کردن شاخص های LAI و LST درون یک مدل فیزیک محور از استفاده ی آب گیاه اضافه می گردد.

2. ناحیه مورد مطالعه
مجموعه داده های سنجش از راه دور مربوط به شاخص LAI، بارش و شاخص ET درون یک شبکه با وضوح مکانی 0.1*0.1 (10*10 کیلومتر)، که قاره آمریکای جنوبی را زیر پوشش قرار می دهد سرهم بندی شدند (شکل شماره 1 را مشاهده کنید). در این مطالعه، تمرکز ما بر تعداد هشت ایالت اصلی کشاورزی موجود در کشور برزیل می باشد: Maranhão (MA)، Piauí (PI)، Bahia (BA), Mato Grosso (MT), Mato Grosso do soul (MS), Goias (GO), Paraná (PR), and Rio Grande do Sul (RS). این ایالت ها و نواحی به شکلی انتخاب شدند که نشان دهنده ی شکل کلی جغرافیایی در مورد تولیدات کشاورزی در ناحیه ی شمال شرقی برزیل، بخش های مرکزی و جنوبی برزیل باشند (جدول شماره 2 را مشاهده کنید)، این نواحی به عنوان نواحی هدف در مطالعه ی صورت گرفته توسط Anderson و همکارانش نیز انتخاب گردیدند (2015).