تقدير التبخر-نتح: لماذا تُعد معادلة بنمان–مونتيث المرجع؟ حين نحسب الميزان المائي لحوض أو نصمم جدول ري أو نبني مؤشر جفاف مثل SPEI، نحتاج إلى رقم يقيس كمية الماء التي يطلب الغلاف الجوي سحبها من الأرض والنبات. هذا الرقم هو التبخر-نتح، وهو يجمع التبخر من سطح التربة والمياه والنتح من أوراق النباتات. وفي مناخ حار وجاف كوسط العراق يلتهم هذا الطلب جزءًا كبيرًا من كل قطرة مطر، ولذلك ينتقل الخطأ في تقديره مباشرة إلى نتائج الجفاف والجريان واحتياجات الري. ويقوم الفهم على التمييز بين ثلاثة مفاهيم. فالتبخر-نتح المرجعي (ET₀) هو الطلب الجوي لسطح عشبي مرجعي ثابت يغطي التربة ولا يعاني نقص الماء، فهو يعكس المناخ وحده. واحتياج المحصول يُستخرج بضرب ET₀ في معامل خاص بكل محصول، أما التبخر-نتح الفعلي فهو ما يحدث على الأرض فعلًا، وقد يقل كثيرًا عند جفاف التربة. وتكمن فائدة السطح المرجعي في أنه يسمح بمقارنة المناخ بين موقعين مختلفين. وقد تعددت طرق التقدير عبر العقود، ويمكن تصنيفها في ثلاث فئات. الأولى تعتمد على الحرارة وحدها، مثل ثورنثويت وهارغريفز–سامني، وهي بسيطة لقلة بياناتها. والثانية تعتمد على الإشعاع الشمسي، مثل بريستلي–تيلور. والثالثة هي طرق الدمج، وأشهرها معادلة بنمان التي جمعت عام 1948 بين ميزان الطاقة عند السطح وتأثير الرياح والرطوبة، ثم أضاف مونتيث عام 1965 مقاومة سطحية تمثل مسام الأوراق، فجاءت معادلة بنمان–مونتيث. وتعود مرجعيتها إلى أسباب عدة. أولها أنها فيزيائية الأساس، فهي تأخذ في الحسبان الطاقة والرطوبة والرياح معًا بدل الاعتماد على علاقة تجريبية خاصة بمنطقة. وثانيها أن خبراء منظمة الأغذية والزراعة أوصوا عام 1990 باعتمادها طريقة قياسية وحيدة، وتبنّتها النشرة رقم 56 للمنظمة (FAO-56) بسطح مرجعي موحد، فصارت النتائج قابلة للمقارنة بين الدول والدراسات. وثالثها أن دراسة تقييم واسعة لجمعية المهندسين المدنيين الأمريكية قارنت نحو عشرين طريقة بقياسات المبخرات الوزنية في أحد عشر موقعًا، وتقدمت فيها طرق الدمج ومنها هذه المعادلة. ورابعها أن FAO-56 وضعت إجراءات لتقدير البيانات الناقصة، فيمكن تشغيلها حتى حين يغيب بعض المدخلات. لكن الواقع العملي يفرض تنازلات. فالمعادلة تحتاج إلى حرارة ورطوبة وسرعة رياح وإشعاع، وهي بيانات لا تتوفر دائمًا بجودة كافية في المحطات العراقية. ولذلك يُلجأ إلى طريقة هارغريفز–سامني التي تكتفي بالحرارة، وتؤدي جيدًا عند بيانات محدودة خاصة على المقاييس الزمنية الأسبوعية فأكثر، مع الحاجة إلى معايرتها محليًا. وقد جمعت الدراسة التي ناقشناها في الفرات الأوسط بين الطريقتين، فحسبت التبخر-نتح بمعادلة بنمان–مونتيث مع تعديل هارغريفز–سامني لتعويض النقص في بعض المحطات. وللمعادلة قيود ينبغي معرفتها. فهي مصممة لسطح مرجعي مروي جيدًا، ولا تمثل الأراضي الجافة أو المحاصيل الفعلية. وتتأثر دقتها بجودة بيانات الرياح والرطوبة، وهي الأصعب قياسًا، كما تنتقل إليها أخطاء بيانات الأقمار الصناعية وإعادة التحليل إذا استُخدمت بديلًا للقياس الأرضي. وتزداد أهمية الاختيار في دراسات الجفاف تحت التغير المناخي، إذ بيّنت دراسة نُشرت في Nature عام 2012 أن الطرق المعتمدة على الحرارة وحدها قد تبالغ في تقدير شدة الجفاف المستقبلي، بينما تعطي المعادلة المرجعية صورة أقل مبالغة. ولذلك ينبغي أن تُذكر طريقة التقدير بوضوح في أي دراسة تستخدم SPEI. وعمليًا يُنصح باستخدام بنمان–مونتيث كلما توفرت بيانات كافية، وفحص جودة المدخلات قبل التشغيل، واللجوء إلى هارغريفز–سامني عند اقتصار البيانات على الحرارة مع معايرتها بمحطة مرجعية، ثم توثيق الطريقة المستخدمة في المنهجية. وهكذا تُعد معادلة بنمان–مونتيث المرجع لا لأنها خالية من العيوب، بل لأنها تجمع الأساس الفيزيائي والتوحيد الدولي والأداء المختبر عبر المناخات، فهي اللغة المشتركة التي يتحدث بها المهندسون حين يقيسون طلب الغلاف الجوي على الماء. قدمتها: م.م زهراء حسين محمد المراجع Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Rome. Penman, H.L. (1948). Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proceedings of the Royal Society A, 193, 120–145. Monteith, J.L. (1965). Evaporation and environment. Symposia of the Society for Experimental Biology, 19, 205–234. Jensen, M.E., Burman, R.D., Allen, R.G. (eds.) (1990). Evapotranspiration and Irrigation Water Requirements. ASCE Manual No. 70. Hargreaves, G.H., Samani, Z.A. (1985). Reference crop evapotranspiration from temperature. Applied Engineering in Agriculture, 1(2), 96–99. Sheffield, J., Wood, E.F., Roderick, M.L. (2012). Little change in global drought over the past 60 years. Nature, 491, 435–438. زهراء حسين محمد عزيز (2024). Projections of Climate Changes in Hydrological Regime of the middle Mesopotamian plain. رسالة ماجستير، جامعة بابل.