State-of-the-art approach for potential evapotranspiration assessment

Abstract

Ο σκοπός της Διδακτορικής Διατριβής υπό τον τίτλο «Σύγχρονο Πλαίσιο Εκτίμησης της Εξατμοδιαπνοής – Αξιοποίηση Υδρολογικής Πληροφορίας και Μοντελοποίηση» είναι η θεμελίωση μιας νέας σχέσης θερμοκρασίας για την εκτίμηση της δυνητικής εξατμοδιαπνοής, καθώς τα απλοποιημένα μοντέλα εκτίμησης είναι εξαιρετικά χρήσιμα σε καθεστώς έλλειψης πρωτογενών δεδομένων. Σε αυτό το πλαίσιο, παρουσιάζεται το Παραμετρικό Mοντέλο που αποτελεί απλοποίηση του καταξιωμένου μοντέλου Penman-Monteith και το οποίο απαιτεί τη μέση ημερήσια θερμοκρασία ή τη μέση μηνιαία θερμοκρασία ως δεδομένο εισόδου. Το μοντέλο εφαρμόστηκε σε παγκόσμιο και σε τοπικό πεδίο και τα αποτελέσματα είναι πολύ ενθαρρυντικά, καθώς συνοδεύεται από μεγάλη αποδοτικότητα σε όλα τα πεδία εφαρμογής του. Γενικά, το παραμετρικό μοντέλο υπερισχύει όλων των εδραιωμένων μοντέλων ακτινοβολίας και διασφαλίζει τη βέλτιστη εκτίμηση της δυνητικής εξατμοδιαπνοής. Ένα δεύτερο επίπεδο μελέτης της παρούσας διατριβής σχετίζεται με το ποιο μοντέλο γεωστατιστικής είναι το βέλτιστο για τη μετατροπή της σημειακής πληροφορίας σε χωρική. Πραγματοποιήθηκε συστηματική μελέτη διαφορετικών τεχνικών γεωγραφικής ολοκλήρωσης και το αποτέλεσμα είναι ότι η μέθοδος Αντιστρόφου Σταθμισμένης Απόστασης είναι η βέλτιστη παρόλο που είναι η απλούστερη από όσες εφαρμόστηκαν.

Άλλο κομμάτι της διατριβής ήταν η ανάπτυξη ενός εργαλείου σε περιβάλλον R για την εκτίμηση των τάσεων σε χρονοσειρές. Η μεθοδολογία εκτιμά τις τάσεις με ένα τροποποιημένο στατιστικό έλεγχο Mann-Kendall λαμβάνοντας υπόψη τη φυσική συμπεριφορά της δυναμικής Hurst-Kolmogorov. Τέλος, μέσω υδρολογικών, γεωπονικών και κλιματολογικών εφαρμογών αξιολογείται η χρησιμότητα του Παραμετρικού μοντέλου σε διαφορετικά επιστημονικά πεδία.