تقدير عملية الإجلاء من أجل إدارة الموارد المائية بفعالية

العناصر الرئيسية والمواصفات

ويمثل معدل التبخر بالفلور الحراري الخافت: حيث يكون الرن هو الإشعاع الصافي على سطح المحاصيل، والزئبق الحراري للتربة، والزراعة هي ضغط بخار التشبع، والآي هو ضغط البخار الفعلي، والجر والراد هما المقاومة السطحية والهوائية، على التوالي، ويعتبر فهم هذه المكونات أمرا أساسيا لتطبيق هذه الطريقة تطبيقا سليما.

وتصف المقاومة السطحية مقاومة تدفق البخار من خلال فتحات البخار، ومساحة الورق الإجمالية، وسطح التربة، في حين تصف المقاومة الهوائية المقاومة من النباتات المرتفعة وتنطوي على الاحتكاك من التدفق الجوي فوق السطح النباتي، وتميز معايير المقاومة هذه النهج بينمان ومونتيث عن أساليب أبسط، وتسمح لها بحصر خصائص النباتات والظروف الجوية.

وكثيرا ما يحسب التهرب من التبريد المرجعي باستخدام طريقة بينمان - مونتييث التي تتطلب بيانات عن درجة الحرارة، والرطوبة النسبية، وسرعة الرياح، والإشعاع الشمسي، واحتياجات البيانات في هذه الطريقة، وإن كانت أكثر اتساعا من النهج البسيطة، متاحة عموما من محطات الطقس القياسية، مما يجعلها عملية لتطبيقها على نطاق واسع.

المزايا والحدود

ويتمتع نموذج بينمان - مونتيث بدقّة عالية في تقدير كمية الطفرات، ولكنه يتطلب مدخلات كثيرة من بيانات الأرصاد الجوية غير العادية، ولذلك يلزم اتباع أسلوب مثالي يقلل من عدد متغيرات بيانات المدخلات دون المساس بدقة التقدير، وهذا التوتر بين الدقة وتوافر البيانات يمثل تحديا رئيسيا في تقدير التهرب.

ولا يمكن توقع أي معادلة للتبخر عن طريق الطقس للتنبؤ بالاختناق تماما في كل حالة مناخية بسبب التبسيط في الصياغة والأخطاء في قياس البيانات، ومن المحتمل أن تظهر أدوات الدقة في ظل ظروف الإدارة البيئية والبيولوجية الممتازة معادلة بينمان ومونتيث لمنظمة الأغذية والزراعة أن تنحرف في بعض الأحيان عن القياسات الحقيقية، وعلى الرغم من هذه القيود، فإن الأسلوب يجعل الأساس المادي للخيارات،

وتشهد هذه الطريقة أداءً جيداً عبر مختلف المناخات، من الرطوبة إلى المناطق القاحلة، ومن المناطق المدارية إلى المناطق المعتدلة، وتتوقف درجة الإحساس بالجهاز المزود بالبطاقات على كل عنصر من عناصر الطقس الأربعة على المناخ وعلى القوام النسبي لكل عنصر من العناصر بالنسبة للآخرين، ويساعد فهم هذه الحساسيات المستعملين على تحديد القياسات التي تتطلبها قياسات الأرصاد الجوية على درجة أكبر من الدقة بالنسبة لظروفها المحددة.

معامل المحاصيل والتهرب الفعلي

ويمكن بعد ذلك استخدام هذا النوع من التهرب من التبخر المرجعي (ET0) لتقييم معدل التهرب من المصانع غير المجهزة من خلال معامل المحاصيل Kc: ET = Kc * ET0. ويتيح نهج معامل المحاصيل إطارا عمليا لترجمة التبخر المرجعي إلى احتياجات فعلية من مياه المحاصيل.

وتستخدم طريقة منظمة الأغذية والزراعة بينمان مونتييث مفهوم سطح مرجعي، مما يزيل الحاجة إلى تحديد بارامترات لكل محصول ومرحلة نمو، مع معدلات التبخر لمختلف المحاصيل المتصلة بمعدل التبخر من السطح المرجعي باستخدام معامل المحاصيل، ويبسط هذا التوحيد إلى حد كبير إدارة الري ويتيح تطوير قواعد بيانات فعالة للمحصول تنطبق على المناطق.

وتختلف معامل المحاصيل باختلاف نوع المحاصيل، ومرحلة النمو، والممارسات الإدارية، حيث أن المحاصيل الصغيرة ذات الغطاء الأرضي غير المكتمل لها معامل أقل من المحاصيل الناضجة في النسيج الكامل، كما أن معامل المحاصيل تمثل الفروق في ارتفاع المحاصيل وخصائصها وعمقها الجذري، وقد أرسى البحث المكثف قيماً مكافئة للمحاصيل الزراعية الرئيسية، وهي متاحة في الفاو - 56 ومراجع أخرى، توفر إرشادات عملية لتحديد مواعيد الري.

النماذج الافتراضية البديلة والأساليب المبسطة

ويُستخدم القياس المباشر للتهرب من التبخر في كل من التكلفة، وهو يشمل إجراءات معقدة ومعقدة، ومن ثم تستخدم النماذج التجريبية عادة لتقدير مدى استخدام بيانات الأرصاد الجوية الميسورة، وفي حين أن طريقة بينمان - مونتيث تمثل معيار الذهب، فقد وضعت نُهج بديلة عديدة لمعالجة الحالات التي تكون فيها البيانات محدودة أو لتقديم إجراءات حساب أبسط.

الطرائق الممهدة

فالطرق القائمة على التدرج تتيح ميزة اشتراط بيانات درجة الحرارة المتاحة بسهولة فقط، مما يجعلها جذابة للمواقع التي لها قياسات محدودة للأرصاد الجوية، وهذه النُهج التجريبية تقيم علاقات بين درجة الحرارة والتهرب من الأرض استنادا إلى الاعتراف بأن درجة الحرارة تلازمها نقص في الإشعاع الشمسي وضغط البوابور.

وتمثل طريقة هرغريف - ساماني أحد أكثر النهج التي تستخدم على أساس درجة الحرارة استخداما، وتشمل المعادلات الأخرى لتقدير التبخر من بيانات الأرصاد الجوية معادلة هرغريفز، وهذه الطريقة لا تتطلب سوى درجة حرارة قصوى ودرجة دنيا وإشعاعا خارجيا (تتمت صياغتها من خط العرض ويوم السنة)، مما يجعلها قابلة للتطبيق حتى في مناطق انفصال البيانات.

إن طريقة ثورنثوايت، وهي أحد النهج القائمة على درجة الحرارة الأولى، تعني درجة الحرارة وطول النهار لتقدير التبخر المحتمل، وبينما تتسم هذه الطريقة بأهمية تاريخية ولا تزال تستخدم في بعض التطبيقات، فإنها تنطوي على قيود في المناخ القاحل وتتطلب معايرة محلية لأفضل النتائج.

وتشير مقاييس الأخطاء الإحصائية إلى أن نماذج درجة الحرارة والنماذج القائمة على الإشعاع تؤدي أداء أفضل في بعض المناطق، غير أن النماذج القائمة على الإشعاع تؤدي أفضل من النماذج التي تستند إلى درجة الحرارة، ويتوقف الأداء النسبي على الخصائص المناخية المحلية، ولا سيما أنماط الرطوبة.

أساليب الإشعاع

وتعترف الأساليب القائمة على الإشعاع بأن الإشعاع الشمسي يوفر مصدر الطاقة الرئيسي للتهرب من التبخر، وهذه النُهج تتطلب عادة مدخلات أقل من معادلة بينمان - مونتيث الكاملة مع الحفاظ على دقة معقولة، لا سيما في المناخ الرطب الذي تكون فيه الآثار الوعائية ضئيلة.

Priestley-Taylor Method

وقد تم تطوير معادلة الجائزة - تيلور كبديل عن معادلة بينمان - مونتيث لإزالة الاعتماد على الملاحظات، مما يتطلب فقط رصد الإشعاع، وذلك بإزالة المصطلحات الهوائية من معادلة بينمان - مونتيث وإضافة عامل ثابت مستمد من التجربة.

ويجد معادلة التكتل التي يقودها الجائزة الكبرى الإشعاعية نجاحا في حساب كمية الطاقة المحتملة من الغطاء النباتي على أنواع كثيرة من الطاقة النباتية كوظيفة من وظائف الطاقة المتاحة، ومعامل لا يبعد عن البعد يُعدّ ضغطاً متصاعداً، مع استخدام الصيغة التي تبلغ قيمتها 1.26 في حالة النبات القصير والتربة العازلة، وهذا المعامل يُعزى إلى تعزيز التبخر عند انتقال الكتلة الجوية إلى الغلاف السطحي.

وتُنفذ طريقة الجائزة الكبرى - التيلور أداءً جيداً في المناطق الرطبة التي يكون فيها الإصدار محدوداً ويقترب الغلاف الجوي من التشبع، غير أن الطريقة قد تقلل من تقدير التهرب في المناطق القاحلة التي توجد فيها ظروف مُحكمة ورطوبة منخفضة، مما يجعل من السهل وتدني متطلبات البيانات قيمة للتطبيقات الإقليمية ونماذج المناخ.

طريقة ماكينك

إن معادلة ماكينك بسيطة ولكن يجب أن تُعادل إلى موقع محدد، وتستخدم هذه الطريقة القائمة على الإشعاع الإشعاع الإشعاع الإشعاعات الشمسية ودرجات الحرارة لتقدير التبخر المرجعي، وقد تم في الأصل تكييف طريقة ماكينك وتكييفها مع مختلف المناطق في جميع أنحاء العالم.

تبسيط الطريقة يجعلها فعالة ومناسبة من الناحية الحسابية للتطبيقات التشغيلية، لكن الحاجة إلى معايرة محلية تحد من إمكانية نقلها بين المناطق ذات الخصائص المناخية المختلفة، وعندما تكون طريقة ماكينك معيرة بشكل سليم، يمكن أن توفر تقديرات موثوقة بأقل قدر من الاحتياجات من البيانات.

طريقة إجهاض الأنف

ويوفر التبخر بالبان قياساً مباشراً بسيطاً للطلب المتصاعد باستخدام مقلاة موحدة ملتهبة بالمياه، ويتكون مقلاة التهرب من الدرجة ألف، التي تستخدم على نطاق واسع في الولايات المتحدة ودولية، من تعميم رقم 1.21 متر في قطره و 25.4 سنتيمتر، ويوفر فقدان المياه يومياً من المقلاة، المصوبة للتهطال، مؤشراً للطلب المتصاعد في الغلاف الجوي.

ولتحول التهرب من المياه إلى التهرب من المصادر المرجعية، يطبق معامل للماء (من صنف 0.7 إلى 0.85) على حساب الاختلافات بين المقلاة وسطح نباتي، وتختلف معامل الفيوران مع التنسيب في الأعماق (من مستوى الأرض مقابل ارتفاع)، والظروف السطحية المحيطة بها، والمناخ، وعلى الرغم من تبسيطها، فإن طريقة التهرب من الأعمدة تتطلب صيانة دقيقة، وحماية من الحيوانات والحطام، وقياسات منتظمة.

وفي حين أن التهرب من المجارير قد انخفض باستخدام مدخل محطات الطقس الآلية وطرق الحساب الموحدة، فإنه يظل ذا قيمة في بعض المناطق ويوفر قياسا ملموسا يسهل فهمه للطلب التلقائي، كما توفر سجلات التبخر التاريخي بيانات قيمة طويلة الأجل عن المناخ.

اختيار الطرائق المناسبة

ونظراً لأن الأساليب التجريبية تعمل على افتراضات مختلفة، فمن الضروري تقييم أدائها لتحديد أنسب الطرق لحساب الناتج الإلكتروني استناداً إلى توافر بيانات المدخلات والظروف المناخية المحددة في المنطقة، وينبغي أن ينظر اختيار الطريقة في توافر البيانات، والدقة المطلوبة، والجداول المكانية والزمنية، والخصائص المناخية، والموارد المتاحة للتنفيذ.

ونظرا لارتفاع متطلبات المعلومات في طريقة بينمان - مونتيث وعدم التيقن القائم من البيانات، فإن الأساليب العملية المبسطة لحساب التبخر المحتمل والفعلي تستخدم على نطاق واسع في النماذج الهيدرولوجية، مع استخدام أساليب مختلفة لحساب التهرب تبعا لتعقيد النموذج الهيدرولوجي، ويجب تقييم المفاضلة بين الدقة والساطة تقييما دقيقا لكل تطبيق.

وبالنسبة لبرمجة الري التي تتطلب دقة عالية، فإن طريقة بينمان - مونتييث التي تتضمن بيانات طقس كاملة تمثل أفضل خيار، وبالنسبة للدراسات الإقليمية لتوازن المياه أو نماذج المناخ التي تكون فيها البيانات محدودة، فإن الأساليب المبسطة التي تُعادل الظروف المحلية قد توفر نتائج كافية، بل إن الأساليب البسيطة القائمة على درجة الحرارة قد تكفي لإجراء تقييمات أولية أو دراسات فحص.

Remote Sensing Applications for Large-Scale Estimation

وعلى مدى العقود الخمسة الماضية، برز الاستشعار عن بعد كحل فعال من حيث التكلفة لتقديرات تكنولوجيا المعلومات على الصعيدين الإقليمي والعالمي، وقد أدى الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل إلى إحداث ثورة في تقدير التهرب من الأرض عن طريق التمكين من إجراء قياسات موزعة مكانيا على المناطق الكبيرة، والتغلب على القيود التي تفرضها القياسات الأرضية ذات القاعدة.

مبادئ الاستشعار عن بعد من أجل التهرب

وقد وضعت نماذج عديدة، توفر أفكارا قيمة عن ديناميات تكنولوجيا المعلومات، مما يتيح رصدا واسع النطاق ودقيقا ومستمرا، مع تقديم درجات متفاوتة من التعقيد، وتستفيد نُهج الاستشعار عن بعد من عمليات الرصد الساتلية لدرجات حرارة سطح الأرض، ومؤشرات الغطاء النباتي، واللبدو، وغير ذلك من الخصائص السطحية لتقدير التبخر.

وتستخدم هذه النماذج بيانات الاستشعار الحراري عن بعد المقدمة كمقياس قياسي للتقدير حاء وتستمد المستوى كبقايا من معادلة توازن الطاقة السطحية، التي تستخدم بعد ذلك لتقدير ET. ويوفر إطار ميزان الطاقة الأساس النظري لمعظم خوارزميات التهرب من الاستشعار عن بعد.

وتختلف مستويات التعقيد التي تتسم بها نماذج التوليد المصممة حسب درجة الحرارة، ويمكن تصنيفها على أنها إما نموذج من مصادر واحدة أو نموذج من مصدرين اثنين، وذلك حسب الطريقة التي جرى بها النظر في مساهمات التربة والمكنوبية في التدفق الحر عموما، مع الأخذ أيضا بأساليب مبسطة، وتعالج نماذج المصدر الوحيد نظام التربة النباتية كسطح مركب واحد، في حين ينظر النماذج ذات المصدرين بصورة منفصلة في مساهمات التربة والزلاجات، مما يوفر قدرا أكبر من الدقة لنظام الغطاء النباتي.

اللواء ريموتسيغ

وقد تم وضع واعتماد عدة خوارزميات تشغيلية للاستشعار عن بعد لتقديرات التهرب من الأرض، ويستخدم الألغاريتم الخاص بتوازن الطاقة السطحية للأراضي الصور الحرارية الساتلية لتقدير التبخر كبديل من رصيد الطاقة السطحية، كما أن عملية التهرب من الأرض مؤشر رئيسي لإدارة المياه وأداء الري، ويمكن لسبيل وميتريك أن يرسما هذه المؤشرات الرئيسية في الوقت المناسب.

ويستند التحلل في إطار عملية التخريب في إطار نظام " التخريب " (Mapping Evapotranspiration) في خوارزمية ذات نظام عال (METRIC) التي وضعتها جامعة إيداهو، إلى مبادئ " SEBAL " مع إدماج إجراءات المعايرة الآلية، وقد اعتُمدت هذه المبادرة على نطاق واسع لإدارة الري وإدارة حقوق المياه في غرب الولايات المتحدة.

ويقدم نموذج ميزان الطاقة السطحية المبسطة للعمليات، الذي وضعته الدراسة الاستقصائية الجيولوجية للولايات المتحدة، تقديرات للتهرب من الأرض على نطاق قاري إلى النطاقات العالمية، ويستخدم البرنامج نهجا مبسطا يتطلب مدخلات أقل من مدخلات SEBAL أو METRIC، مما يتيح الإنتاج الروتيني لخرائط التبخر في المناطق الكبيرة، وتدعم هذه المنتجات رصد الجفاف، وحساب المياه، والإدارة الزراعية.

ويوفر منتج التهرب من التلويث بواسطة جهاز التفريغ بواسطة جهاز الاستنشاق المتحرك تغطية عالمية تبلغ مساحتها 500 متر إلى 1 كيلو متر، ويتم تحديثه كل 8 أيام، ويستخدم هذا المنتج معادلة بينمان - مونتيث بممتلكات النباتات المستمدة من السواتل وبيانات الأرصاد الجوية، ويوفر تقديرات عالمية متسقة للتبخر قيمة للدراسات المناخية وتقييمات موارد المياه.

ألف - مزايا الاستشعار عن بعد والتحديات التي تواجهه

ويتيح الاستشعار عن بعد مزايا فريدة لتقدير التهرب من التلويث، ويتيح التغطية المكانية رسم خرائط لأنماط التهرب من الأرض عبر المعالم، ويكشف عن التباينات المتصلة بنوع النبات، وممتلكات التربة، والجغرافيا، وممارسات الإدارة، ويتيح التغطية المتكررة رصد التغيرات الزمنية، وتتبع الأنماط الموسمية، وكشف أوجه الشذوذ المتصلة بالجفاف أو الاستخدام المفرط للمياه.

وتوفر القدرة على تقدير الانحراف الفعلي بدلا من القيم المحتملة أو المرجعية معلومات مباشرة عن استهلاك المياه والإجهاد المائي للمحاصيل، وتدعم هذه القدرة الزراعة الدقيقة، وإنفاذ حقوق المياه، ورصد النظم الإيكولوجية، كما يتيح الاستشعار عن بعد تقدير التهرب من المياه في المناطق النائية أو التي يتعذر الوصول إليها حيث تكون القياسات الأرضية غير عملية.

بيد أن نُهج الاستشعار عن بعد تواجه عدة تحديات، فالغطاء السحابي يحد من عمليات المراقبة الساتلية البصرية والحرارية، ويخلق ثغرات في البيانات لا سيما في المناطق الرطبة، وقد يفوت الحل المؤقت للتجاوزات الساتلية (أيام إلى أسابيع) تفاوتات قصيرة الأجل، كما أن المفاضلات بين التفاصيل الدقيقة والتغطية الواسعة النطاق لا تزال تحد من جراء التآكل بسبب اتساع نطاق الأخطاء بين أجهزة القياس الساتلية والقياسات الأرضية.

وتتوقف دقة المقاييس على نوعية بيانات المدخلات، بما في ذلك متغيرات الأرصاد الجوية التي يجب الحصول عليها من محطات الطقس أو من منتجات إعادة التحليل، ويمكن أن يؤدي التغاير السطحي داخل أكياس السواتل إلى أخطاء، لا سيما في قرارات المستخلصات، وعلى الرغم من هذه التحديات، فإن التحسينات الجارية في أجهزة الاستشعار الساتلية، والمقاييس، وأساليب التثبت من الآثار لا تزال تعزز منتجات التهرب من الاستشعار عن بعد.

التكنولوجيات الناشئة وضخامة البيانات

وفي السنوات الأخيرة، استحدث الباحثون عدة تقنيات ونهج جديدة، بما في ذلك الاستشعار عن بعد، والمركبات الجوية غير المأهولة، والتعلم الآلاتي لقياس قيم تكنولوجيا المعلومات مباشرة من الحقول، حيث أفادت الدراسات بأن الأساليب الحديثة يمكن أن تقدر ET دون استخدام معدات باهظة التكلفة وخبرات تقنية، مما يوفر مزايا على الأساليب التقليدية فيما يتعلق بالكفاءة والدقة والقدرة على التصعيد.

فالمركبات الجوية غير المأهولة (UAVs أو الطائرات بدون طيار) المجهزة بكاميرات حرارية ومتعددة الأطياف تتيح رسم خرائط عالية الاستبانة للتهرب من المياه على نطاقات ميدانية.() وتسد النهج القائمة على أساس التليفزيون فوق البنفسج الفجوة بين القياسات الساتلية والقياسات الأرضية، وتوفر المرونة في التوقيت والتسوية المكانية، وتدعم هذه النظم تطبيقات الزراعة الدقيقة، مما يتيح للمزارعين تحديد مناطق الإجهاد المائي وبلوغاء في الري على النطاقات دون الميدانية.

وتجمع تقنيات دمج البيانات بين أجهزة الاستشعار الساتلية المتعددة ومختلف الخصائص المكانية والزمنية والفضائية للتغلب على القيود الفردية في مجال الاستشعار، فمثلا تجمع بين بيانات الاستبانة الزمنية العالية ولكن بيانات الاستبانة المكانية ذات الاستبانة العالية ولكن بيانات الاستبانة الزمنية المنخفضة يمكن أن تنتج تقديرات للتبخر مع تفاصيل مكانية دقيقة ومستجدات متكررة على السواء، وتطبق نُهج التعلم الماكنة بصورة متزايدة على تكامل مختلف مصادر البيانات وتحسين التنبؤات.

النهج المتعلقة بالتعلم والدراسات الفلكية

وتمثل أساليب التعلم من الآلات والاستخبارات الاصطناعية حدودا متنامية بسرعة في تقدير التهرب من التبخر، ويمكن لهذه النهج التي تحركها البيانات أن تحدد العلاقات المعقدة وغير الخطية بين متغيرات الأرصاد الجوية والتهرب دون اشتراط معادلة مادية واضحة، وقد تم تقييم كل من خوارزميات التعلم من الآلات بما في ذلك التصورات المتعددة المراحل، وشعارات الراندوم، وشجرة نموذج M5P، ونموذج راندوم فورتيج، لتقييمها في فترات متماي

أنواع نماذج التعلم الآلاتي

وقد طُبقت شبكات الجُلَب الأثرية على نطاق واسع في تقدير التهرب من التجوُّل، وهي تتألف من عقد مقطعية مترابطة تُنظَّم في طبقات تتعلم الأنماط من بيانات التدريب، ويمكن للشبكة الوطنية للأخشاب المدارية أن تلتقط علاقات معقدة بين متغيرات المدخلات (الدرجة الزمنية، الرطوبة، الإشعاع، سرعة الرياح، وما إلى ذلك) والتبخير، مما قد يحسن التنبؤات مقارنة بالمعادلة التجريبية التقليدية.

وتجمع الغابات العشوائية وغيرها من الأساليب الجماعية بين أشجار متعددة لاتخاذ القرارات من أجل تحقيق توقعات قوية، وتعالج هذه النُهج العلاقات غير المباشرة بشكل جيد، وهي غير حساسة نسبياً بالنسبة للمتفجرات، ويمكنها تحديد متغيرات تنبؤ هامة.() وتوفر آلات ناقلات الدعم نهجاً قوياً آخر لنموذج التبخر، ويؤثر بوجه خاص على البيانات التدريبية المحدودة.

وتظهر أساليب التعلم العميق، بما في ذلك الشبكات العصبية الملتوية والشبكات العصبية المتكررة، الوعود بالتقدير للتهرب من صور الاستشعار عن بعد وبيانات السلسلة الزمنية، ويمكن لهذه الهياكل المتقدمة أن تستخلص تلقائياً سمات ذات صلة من البيانات الخام، مما قد يؤدي إلى تحسين الدقة وتقليل الحاجة إلى هندسة السمات اليدوية.

ألف - الجوانب ذات الصلة والنظر في المسائل

وتتيح نُهج التعلم في مجال الآلات عدة مزايا، ويمكن أن تحقق دقة عالية عندما تُدرَّب على بيانات جيدة، ويمكن أن تتفوق على الأساليب التقليدية في ظروف محددة، ويمكن أن تتكيف النماذج مع الظروف المحلية من خلال التدريب على البيانات الإقليمية، مما يقلل الحاجة إلى معايرة يدوية، كما يمكن لطرائق التعلم في مجال الآلات أن تدمج مصادر مختلفة للبيانات، بما في ذلك الاستشعار عن بعد، والبيانات الجوية، والمعلومات الإضافية عن التربة والنباتات.

بيد أن نماذج التعلم الآلي لها قيود هامة، فهي تتطلب بيانات تدريبية كبيرة قد لا تكون متاحة في جميع المناطق، ويتوقف الأداء النموذجي اعتمادا كبيرا على نوعية البيانات التدريبية ومدى تمثيلها، ويمكن للاستقراء خارج شروط التدريب أن يسفر عن نتائج لا يمكن الاعتماد عليها، فطبيعة " الصندوق الأسود " لبعض نماذج التعلم الآلي تجعل من الصعب التفسير المادي، مما قد يحد من ثقة المستعملين وفهمهم.

ويمثل الإفراط في الملاءمة خطرا كبيرا، حيث تؤدي النماذج أداء جيدا في البيانات التدريبية ولكن بشكل غير سليم في البيانات المستقلة، ولا بد من التحقق الدقيق باستخدام مجموعات البيانات المستقلة، وقد تكون الاحتياجات الحاسوبية من النماذج المعقدة التدريبية كبيرة، وإن كان التنبؤ سريع عادة ما يكون قد تم تدريب النماذج، وعلى الرغم من هذه الاعتبارات، فإن نُهج التعلم الآلي ما زالت تتقدم وتظهر وعدا متزايدا بالتقدير للتهرب من التجارب.

التطبيقات العملية في إدارة موارد المياه

ويعد التقدير الدقيق للمناخ أمرا حاسما في التخطيط الفعال لموارد المياه، وتحديد مواعيد الري، والرصد البيئي، ولا سيما في المناطق شبه القاحلة التي يكون فيها توافر المياه محدودا، وتكشف التباين المناخي، وتمتد القيمة العملية لتقدير التهرب عبر مجالات متعددة، من الإنتاج الزراعي إلى إدارة النظم الإيكولوجية وسياسة المياه.

الجدول الزمني والإدارة

ويمثل الجدول الزمني للري أكثر تطبيقا لتقديرات التهرب من التبخر، حيث يمكن لمديري الري، من خلال حساب احتياجات المياه المحصولية استنادا إلى معاملات التهرب من البوابوت ومعاملات المحاصيل المرجعية، تحديد متى وكيف يمكن الوصول إليها، ويحقق هذا النهج الكفاءة في استخدام المياه، ويقلل من النفايات، ويقلل إلى أدنى حد من التحلل والهروب، ويحافظ على إنتاجية المحاصيل.

وتشكل الزراعة أكبر مستهلك للمياه العذبة، كما أن استخدام موارد المياه العذبة بكفاءة في إنتاج المنتجات الزراعية هو شاغل محوري للتنمية المستدامة، لا سيما في المناخ القاحل أو شبه القاحل الذي يؤدي فيه الري دورا حاسما في نظم الإنتاج الغذائي واقتصاداته، رغم أن المياه المتاحة المحدودة قد لا تلبي متطلبات إنتاج الأغذية.

وتدمج أدوات تحديد مواعيد الري الحديثة تقديرات التهرب من التربة مع رصد رطب التربة، ونماذج نمو المحاصيل، والتنبؤات الجوية لتوفير الدعم للقرارات، وتقدّم التطبيقات المتنقلة والمنابر القائمة على شبكة الإنترنت توصيات للري إلى المزارعين، وتدمج في كثير من الأحيان بيانات محطات الطقس المحلية وتقديرات التهرب من البواسب الساتلية، وتساعد هذه الأدوات المزارعين على الحد من استخدام المياه، وتدني تكاليف الطاقة اللازمة للضخ، وتحسين نوعية المحاصيل، وتقليل الآثار البيئية إلى أدنى حد.

ويعتمد عدم كفاية استراتيجيات الري التي تطبق عمداً أقل من احتياجات المحاصيل الكاملة خلال مراحل نمو محددة، على تقديرات دقيقة للتهرب من المياه من أجل تحقيق الحد الأمثل من توقيت وحجم الإجهاد المائي، ويمكن لهذا النهج أن يحسن إنتاجية المياه (انتاج المحاصيل لكل مياه الوحدة) مع الحفاظ على غلات مقبولة، لا سيما قيمة لها في مناطق ندرة المياه.

إدارة حقوق المياه والتخصيص

وفي مناطق كثيرة، تُخصص حقوق المياه على أساس احتياجات مياه المحاصيل المحسوبة من التهرب من التبخر، وتُكفل تقديرات التهرب الدقيق توزيع المياه توزيعاً عادلاً بين المستخدمين وتساعد على منع الإفراط في توزيع الموارد المائية المحدودة، كما أن رسم خرائط التهرب من التهرب من المياه بواسطة الاستشعار عن بعد يتيح رصد الاستهلاك الفعلي للمياه، ودعم إنفاذ حقوق المياه، وتحديد الاستخدام غير المأذون به أو المفرط.

وتستخدم نظم المحاسبة المتعلقة بالمياه بيانات التهرب من المياه لتتبع استهلاك المياه في الميدان، ومقاييس المناطق، وحوض الأحواض، وهذه المعلومات تدعم تخطيط الموارد المائية، وتساعد على تحديد فرص الحفظ، وتوفر الشفافية في إدارة المياه، وفي المناطق التي توجد فيها أسواق للمياه أو نظم تجارية، تُبلغ بيانات التهرب من المياه بقرارات تسعير المياه وتوزيعها.

رصد الجفاف وتقييمه

ويؤدي التهرب من الأرض دوراً محورياً في نظم رصد الجفاف والإنذار المبكر، إذ إن مقارنة التهرب الفعلي إلى القيم العادية أو المحتملة تكشف عن ظروف الإجهاد المائي، وتوفر مؤشرات الإجهاد الخافض من البيانات الساتلية معلومات واضحة مكانياً عن شدة الجفاف ومداه، وتدعم إعلانات الكوارث الزراعية، ومطالبات التأمين، وجهود الإغاثة.

ويستخدم مؤشر الإجهاد الاختراقي الذي ينتجه برنامج رصد الأوزون الوطني في عملياته الاستشعار الحراري عن بعد لتحديد ظروف الجفاف السريعة التطور قبل ظهورها في المؤشرات التقليدية للجفاف، وهذه القدرة على الإنذار المبكر تتيح استجابات إدارية استباقية، مما قد يقلل من آثار الجفاف على الزراعة وإمدادات المياه.

النماذج الهيدرولوجيـة وتوازن المياه

إن التهرب الفعلي هو عملية رئيسية من الدورة الهيدرولوجية ومصطلح وحيد يربط بين ميزان المياه السطحية والتوازن في الطاقة السطحية الأرضية، مع القيام بعملية التبخر بدور رئيسي في تحفيز الأثر الهيدرولوجي لتغير المناخ، وتتطلب النماذج الهيدرولوجية تقديرات دقيقة للتبخر لتحفيز توازن المياه السطحية، وتدفق المياه الجوفية، وإعادة شحن المياه الجوفية، وديناميات طفرة التربة.

ويمثل التهرب أكبر مصطلح لخسائر المياه في معظم مستجمعات المياه، وهو ما يتجاوز في كثير من الأحيان تدفق المياه، وتنشر الأخطاء في تقديرات التهرب من المياه من خلال نماذج هيدرولوجية، مما يؤثر على التنبؤات المتعلقة بتوافر المياه، والمخاطر الناجمة عن الفيضانات، والاحتياجات من المياه للنظام الإيكولوجي، ويعزز تحسين أساليب التهرب من البورصة الأداء النموذجي ويزيد من الثقة في توقعات الموارد المائية.

ويعتمد تقييم أثر تغير المناخ اعتمادا كبيرا على توقعات التهرب من التبخر، ويزيد ارتفاع درجات الحرارة من الطلب على التقلبات في الغلاف الجوي، ويحتمل أن يكثف الجفاف ويتغير في توافر المياه، ويُعتبر فهم كيفية استجابة التهرب من الأرض للظروف المناخية المتغيرة أمرا أساسيا لتكييف استراتيجيات إدارة المياه وكفالة الأمن الطويل الأجل للمياه.

النظام الإيكولوجي والإدارة البيئية

ويدعم تقدير الإجلاء تقييم احتياجات المياه من النظم الإيكولوجية للأراضي الرطبة والمناطق المزروعة والنبات الطبيعي، ويستلزم الحفاظ على إمدادات المياه الكافية للنظم الإيكولوجية فهم مطالبها المتعلقة بالتبخر وكيفية تباين هذه الاحتياجات الموسمية مع الظروف المناخية، ويتيح الاستشعار عن بعد رصد الإجهاد المائي للنظام الإيكولوجي وتقييم جهود الإصلاح.

ويعتمد النظام الإيكولوجي المعتمد على المياه الجوفية، بما في ذلك العديد من الأراضي الرطبة والغابات المزروعة، على المياه الجوفية الضحلة لتلبية متطلبات التبخر، ويساعد تقدير التهرب من النظام الإيكولوجي على تحديد معدلات الضخ المستدام للمياه الجوفية التي تحافظ على صحة النظم الإيكولوجية مع تلبية احتياجات المياه البشرية، وتدعم هذه المعلومات متطلبات التدفق البيئي وسياسات إدارة المياه الجوفية.

وتشتمل إدارة المياه الحضرية بشكل متزايد على تقدير التهرب من التهرب من المياه لأغراض الري المشهدي، وتصميم البنية التحتية الخضراء، والتخفيف من حدة الحرارة الحضرية، ويستلزم فهم التهرب من الغطاء النباتي الحضري تقديم تقديرات للتبخر الأمثل من مياه المتنزهات والهروب، والحد من النفايات المائية مع الحفاظ على المنافع الجمالية والبيئية، وتحتاج عناصر البنية التحتية الخضراء مثل السواحل البيولوجية والأسطح الخضراء إلى تقديرات للتهرب من التربة من أجل التصميم السليم وتقييم الأداء.

إنتاجية المياه الزراعية والأمن الغذائي

وهناك تركيز متزايد على تعزيز إنتاجية المياه بتحسين كفاءة التهرب من التربة في إنتاج الأغذية، إذ إن إنتاجية المياه، التي تعرف بأنها غلة المحاصيل لكل وحدة من وحدات المياه المستهلكة (المتفجرة)، توفر قياسا رئيسيا للاستدامة الزراعية، إذ أن تحسين إنتاجية المياه يتيح زيادة إنتاج الأغذية بموارد محدودة من المياه، وهو أمر أساسي للأمن الغذائي العالمي.

وتتيح بيانات الإجلاء حساب إنتاجية المياه في الميدان والمزارع والمقاييس الإقليمية، إذ تحدد مقارنة إنتاجية المياه في جميع المزارع أو المناطق أفضل الممارسات والفرص المتاحة للتحسين، وتستخدم برامج تربية المحاصيل معلومات التهرب من المياه لتطوير أنواع ذات كفاءة محسنة في استخدام المياه، وتعتمد البحوث الزراعية على قياسات التهرب من المياه لتقييم أساليب الري، ومواعيد الزراعة، وغير ذلك من ممارسات الإدارة.

وتستخدم برامج التنمية الدولية تقديرات التهرب من المياه لتقييم أداء مشاريع الري وتحديد الفرص لتحسين إدارة المياه في البلدان النامية، وتوفر رسم خرائط التهرب من البوتروبو التي تستند إلى الاستشعار عن بعد رصدا فعالا من حيث التكلفة على المناطق الكبيرة، ودعم الجهود الرامية إلى تعزيز إنتاجية المياه الزراعية والأمن الغذائي على الصعيد العالمي.

التحديات والاتجاهات المستقبلية

وعلى الرغم من التقدم الكبير المحرز في أساليب تقدير التهرب من التهرب، لا تزال هناك تحديات هامة، وسيتطلب التصدي لهذه التحديات مواصلة البحث والابتكار التكنولوجي وتحسين نظم جمع البيانات، وهناك مجالات رئيسية عديدة تستحق اهتماما خاصا للتنمية في المستقبل.

توافر البيانات ونوعيتها

ويحد توافر البيانات الطقسية من تقدير التهرب من التهرب من الأرض في العديد من المناطق، ولا سيما في البلدان النامية، وقد يساعد توسيع شبكات محطات الطقس وتحسين مراقبة جودة البيانات وضمان إمكانية الوصول إلى البيانات المفتوحة على تعزيز قدرات تقدير التهرب من الأرض، وقد يساعد تطوير تكنولوجيات الاستشعار المنخفضة التكلفة ومبادرات علوم المواطنين على معالجة الثغرات في البيانات، مع أن ضمان جودة البيانات لا يزال يمثل تحديا.

ويمثل استمرارية البيانات الساتلية شاغلا آخر، إذ يتطلب رصد التهرب من المدار في الأجل الطويل رصدا متسقا بواسطة السواتل، ولكن إخفاقات الاستشعار، والفجوات في البعثات، وتغير المواصفات الساتلية يمكن أن تعطل سجلات البيانات، ويمكن للتنسيق والتخطيط الدوليين للبعثات الساتلية أن يساعدا على ضمان استمرارية عمليات الرصد الحاسمة لتقدير التهرب من الأرض.

قضايا النطاق والتجانس المكاني

ويتباين التحلل من حيث المكان بسبب الاختلافات في الغطاء النباتي، وممتلكات التربة، والجغرافيا، والميكروموجات، حيث لا يزال التحلل من هذا النوع من التغاير، مع توفير تقديرات عملية على نطاقات الإدارة ذات الصلة، أمراً صعباً، وقد لا تمثل قياسات النقاط من محطات الطقس أو أبراج التدفق مناطق أكبر، وتدمج البيكسلات الساتلية التهرب من المناطق التي قد تحتوي على أنواع متعددة من الغطاء الأرضي ذات خصائص مختلفة لاستخدام المياه.

ويمكن لنهج التداؤب التي تجمع بين البيانات الساتلية التي يتم استبانتها بواسطة الكاربات والمعلومات الدقيقة عن الغطاء النباتي والتضاريس أن تحسن التفاصيل المكانية، إذ أن تحسين أساليب القياس الكلية على نطاق ضيق للمناطق الأكبر يجب أن يُحسب للعلاقات غير الساحلية والتقلبات المكانية، وسوف يؤدي مواصلة البحوث بشأن قضايا الحجم إلى تحسين جدوى تقديرات التهرب من الأرض بالنسبة للتطبيقات المتنوعة.

الكمية غير المستقرة

وتنطوي جميع أساليب تقدير التبخر على عدم اليقين من أخطاء بيانات المدخلات والافتراضات النموذجية وعدم اليقين، ومن الضروري تحديد كمية هذه الشكوك وإبلاغها من أجل اتخاذ قرارات مستنيرة، ويتعين على المستعملين فهم موثوقية تقديرات التهرب من المرض، ومدى تأثير الشكوك على تطبيقاتها المحددة.

ويمكن أن توفر أساليب الجمع بين أساليب التقدير المتعددة حدوداً غير مؤكدة وتحسين الموثوقية، ومن المهم بشكل متزايد أن تكون أساليب التنبؤ الميسرة التي تمثل بوضوح عدم اليقين في إدارة المياه القائمة على المخاطر، ومن شأن وضع نهج موحدة لقياس كمية عدم اليقين والاتصال أن يعزز القيمة العملية للمعلومات المتعلقة بالتبخر.

Climate Change Adaptation

وتغير المناخ يغير أنماط التهرب من الأرض على الصعيد العالمي من خلال التغيرات في درجة الحرارة، والتهطال، والرطوبة، والإشعاع الشمسي، والنباتات، ويستلزم فهم هذه التغيرات وآثارها على الموارد المائية تحسين أساليب تقدير التبخر التي تمثل الظروف المتغيرة، وقد لا تكون العلاقات التاريخية بين متغيرات الأرصاد الجوية والتهرب في ظل المناخات المقبلة.

وتؤثر استجابات النباتات لتركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي المرتفعة على السلوكيات التحللية والتهرب من الأرض، ولكن هذه الآثار غير مفهومة تماماً أو مدمجة في أساليب التقدير، كما أن تغيير توزيع النباتات بسبب تغير المناخ وتغير استخدام الأراضي والتكيفات الإدارية سيغير أنماط التهرب من الأرض، كما أن وضع نهج لتقدير التهرب من الأرض التي تُحسب لهذه التغيرات الدينامية يمثل بحثاً هاماً.

التكامل وإمكانية الوصول

وما زال إتاحة المعلومات عن التهرب من الأرض واستخدامها لمختلف أصحاب المصلحة يشكل تحدياً، إذ يحتاج مديرو المياه والمزارعون وواضعو السياسات إلى بيانات التهرب من الأرض في أشكالها وفي نطاقات مناسبة لاتخاذ قراراتهم، ويمكن أن تحسن الأدوات الملائمة للمستعملين والوثائق الواضحة وبرامج التدريب من إمكانية الحصول على المعلومات المتعلقة بالتبريد من الأرض واستخدامها على النحو المناسب.

ويعزز إدماج تقديرات التهرب من الأرض مع أدوات أخرى لدعم القرار، بما في ذلك نماذج المحاصيل، ومراقبي الري، ونظم المحاسبة المتعلقة بالمياه، القيمة العملية، ويمكن للمنابر القائمة على الكلاود التي تجمع بين البيانات الجوية، والملاحظات الساتلية، ونماذج التبخر أن توفر معلومات آنية للمستعملين في جميع أنحاء العالم، كما أن البرمجيات المفتوحة المصدر والأشكال الموحدة للبيانات تيسر التكامل وتخفض الحواجز التي تعترض عملية التبني.

ومن شأن خدمات التهرب من التبعات التشغيلية التي توفر معلومات موثوقة ومناسبة التوقيت على نطاقات مناسبة أن تفيد العديد من المستعملين، وقد طورت بلدان ومناطق عديدة هذه الخدمات، ولكن التغطية العالمية لا تزال غير كاملة، ويمكن للتعاون الدولي وتبادل المعارف أن يعجلا في تطوير نظم التهرب من التبريد التشغيلي، ولا سيما في المناطق التي لديها قدرة تقنية محدودة.

أفضل الممارسات في مجال الإجلاء

ويتطلب التطبيق الناجح لتقديرات التهرب من الأرواح عدة اعتبارات رئيسية، فبعد الممارسات الفضلى المتبعة تحسن الدقة والموثوقية والفائدة العملية للمعلومات المتعلقة بالتبخر.

اختيار المنهجية

(ب) استخدام أساليب تقدير الاختراع الملائمة للبيانات المتاحة، والدقة المطلوبة، والجداول المكانية والزمنية، والتطبيقات المقصودة، فيما يتعلق بتحديد مواعيد الري التي تتطلب دقة عالية، استخدام طريقة الفاو بينمان - مونتيث مع بيانات الطقس الكاملة عند الإمكان، وبالنسبة للتقييمات الإقليمية أو الحالات المحدودة البيانات، فإن الأساليب المبسطة التي تُعادل الظروف المحلية قد توفر نتائج كافية.

(ب) افتراضات وقيود الأساليب: لا توجد طريقة تؤدي على الوجه الأمثل في جميع الظروف، وقد تقلل الأساليب القائمة على التدرج من تقدير التهرب من المناخ القاحل والمرتفع، وقد تكون الأساليب القائمة على الإشعاع أقل دقة في المناطق الرطبة ذات الغطاء الغيومي المتكرر، وتواجه أساليب الاستشعار عن بعد تحديات ذات غطاء غيومي وتتطلب التحقق الدقيق من صحة الأساليب المناسبة للظروف المحلية، مما يؤدي إلى تحسين النتائج.

نوعية البيانات وإدارتها

ضمان وجود بيانات عالية الجودة عن طريق إجراءات سليمة لتحديد أجهزة الاستشعار والصيانة ومراقبة الجودة، حيث أن مراكز الطقس التي تُوضع وفقا للمبادئ التوجيهية الموحدة تقلل من أخطاء القياس، وتحافظ على الدقة في قياس معايرة أجهزة الاستشعار واستبدالها، وتحدد إجراءات مراقبة الجودة الآلية بيانات المشتبه فيهم وتُعرفها، وينبغي ملء البيانات المفقودة باستخدام الأساليب المناسبة بدلا من تجاهلها.

ومن الواضح أن مصادر البيانات وأساليبها وافتراضاتها تحافظ على البيانات الوصفية التي تصف مواقع محطات الطقس، وأنواع الاستشعار، ومرتفعات القياس، وأي تغييرات مع مرور الوقت، وإجراءات حساب الوثائق، بما في ذلك نسخ البرامجيات، وقيم البارامترات، وأي تعديلات على الأساليب الموحدة، وهذه الوثائق تتيح إمكانية التكاثر وتساعد المستعملين على فهم تقديرات التهرب وتطبيقها على النحو المناسب.

التقييم والمعايرة

(ب) تقديرات التحقق من التهرب من القياسات المستقلة عند الإمكان، وتوفر بيانات الليزر، وقياسات التدفّق، أو حسابات ميزان المياه، معايير التحقق، مقارنة بالتقديرات المستمدة من مختلف الأساليب لتحديد أوجه التضارب وتقييم عدم اليقين، وتكشف عملية التحقق عن مواطن القوة والضعف في الأساليب في الظروف المحلية، وتبني الثقة في التقديرات.

(ب) استخدام أساليب معادلة للظروف المحلية عند الاقتضاء، وقد تستفيد العديد من الأساليب العملية من المعايرة المحلية باستخدام البيانات الإقليمية، وقد تتطلب معامل المحاصيل تعديلاً للأصناف المحلية، والممارسات الإدارية، والمناخ، وغالباً ما تحتاج خوارزميات الاستشعار عن بعد إلى معايرة باستخدام القياسات الأرضية، غير أن تجنب الاحترار المفرط الذي يقلل من إمكانية نقل الأساليب أو الواقع المادي.

الاتصالات والتطبيق

وقد يفضل المزارعون توصيات بسيطة في مجال الري بدلا من قيم التهرب من التبخر الخام وقد يحتاج مديرو المياه إلى خرائط موزعة مكانيا تبين أنماط الاستهلاك وقد يتطلب صانعو السياسات إحصاءات مجمعة على نطاقات المقاطعات أو الأحواض.

توفير السياق والتفسير لمساعدة المستعملين على فهم المعلومات المتعلقة بالتبخر وتطبيقها على النحو المناسب، وتوضيح ما تمثله التقديرات، ودقة هذه التقديرات والقيود، وكيفية استخدامها، وتوفير التدريب والدعم لبناء قدرات المستعملين، وإنشاء آليات للتغذية المرتدة للتعلم من المستعملين، ومواصلة تحسين المنتجات والخدمات.

:: إدماج معلومات التهرب من الأرض مع البيانات والأدوات الأخرى ذات الصلة - إن الجمع بين تقديرات التهرب من التربة ورصد طرطوبة التربة ونماذج نمو المحاصيل والتنبؤات الجوية والمعلومات الاقتصادية يوفر دعماً أكثر اكتمالاً في اتخاذ القرارات، والنظم القابلة للتشغيل المشتركة بين البيانات وتكامل أدوات متعددة تعزز القيمة العملية وتبني المستعملين.

الاستنتاج: الطريق نحو علوم وممارسات التهرب

ويشكل التقدير الدقيق للتبخر حجر الزاوية للإدارة الفعالة لموارد المياه في القرن الحادي والعشرين، ومع تزايد شح المياه في العالم، ينمو السكان، وتغير المناخ، الأنماط الهيدرولوجيات، تزداد الحاجة إلى معلومات موثوقة عن التهرب من الأرض، وتوفر الأساليب والتكنولوجيات المتاحة اليوم قدرات غير مسبوقة لقياس وتقدير التهرب عبر النطاقات من كل ميدان إلى قارة بأكملها.

وقد حققت طريقة الفاو بينمان - مونتيث وضعاً متحفظاً جيداً باعتباره المعيار الدولي لحساب التبخر المرجعي، مما يوفر نهجاً سليماً من الناحية المادية ومصادقاً عليه عالمياً ومناسباً للتطبيقات المتنوعة، ومن الأساليب التكميلية، من معادلات بسيطة قائمة على درجة الحرارة إلى خوارزميات الاستشعار عن بعد المتطورة، ويوسع نطاق قدرات تقدير التهرب إلى المناطق المحدودة البيانات وإلى المستويات المكانية الكبيرة.

ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات كبيرة، إذ لا تزال هناك ثغرات في البيانات في مناطق كثيرة، ولا سيما في البلدان النامية التي تكون فيها ندرة المياه أشد شدة في كثير من الأحيان، ويتطلب التحديد الكمي غير الدقيق اهتماما مستمرا لضمان فهم المستعملين لموثوقية تقديرات التهرب من الأرض، ويدخل تغير المناخ عدم الاستقرار الذي يُطرح فيه تحديات على أساس العلاقات التاريخية، ويظل ترجمة التقدم العلمي إلى أدوات عملية يمكن لمديري المياه والمزارعين جهدا مستمرا.

وسيتطلب التصدي لهذه التحديات الالتزام المستمر بالبحوث والرصد في الهياكل الأساسية وبناء القدرات، ويمكن للتعاون الدولي أن يعجل بالتقدم عن طريق تبادل المعارف والبيانات والتكنولوجيات، كما أن البرامجيات ذات الموارد المفتوحة والأساليب الموحدة تحد من الحواجز التي تعترض عملية التبني، وتوفر الخدمات التنفيذية معلومات موثوقة وموقوتة التوقيت عن التبخر تدعم اتخاذ قرارات أفضل لإدارة المياه في جميع أنحاء العالم.

إن تطبيقات تقدير التهرب من الأرض تمتد إلى أبعد من الجدول الزمني للري بحيث تشمل إدارة حقوق المياه، ورصد الجفاف، وإدارة النظم الإيكولوجية، والتكيف مع تغير المناخ، والأمن الغذائي، وبما أن المياه أصبحت شحيحة وقيمة بشكل متزايد، فإن الأهمية الاقتصادية والاجتماعية للمعلومات الدقيقة عن التهرب من الأرض لن تنمو إلا، فالاستثمارات في علوم التهرب، والهياكل الأساسية للرصد، تؤدي إلى عودة من خلال تحسين كفاءة استخدام المياه، وتعزيز الإنتاجية الزراعية، وزيادة استدامة إدارة موارد المياه.

وبالنسبة للممارسين الذين يسعون إلى تنفيذ تقدير التهرب، فإن الطريق إلى الأمام ينطوي على اختيار الأساليب المناسبة للبيانات المتاحة والتطبيقات المقصودة، وضمان جودة البيانات، والتحقق من النتائج، وتقديم المعلومات في أشكال مفيدة لصانعي القرار، وفي أعقاب أفضل الممارسات المتبعة والتعلم من المؤلفات الواسعة النطاق والخبرة التشغيلية في جميع أنحاء العالم يمكن أن يساعدا على تجنب حدوث ثغرات مشتركة وزيادة قيمة المعلومات المتعلقة بالتهرب.

ومستقبل علوم التبخر يكمن في مواصلة إدماج النهج المتعددة - التي تجمع بين التصلب المادي لأساليب توازن الطاقة، والتغطية المكانية للاستشعار عن بعد، وقدرات التعرف على النمط للتعلم الآلي، والحق في الأرض التي توفرها القياسات المباشرة، ولا يمكن استخدام طريقة واحدة في جميع الحالات، ولكن يمكن الاستفادة من مواطن القوة التكميلية لمختلف النهج لتوفير معلومات شاملة وموثوقة عن التهرب من الأرض.

وبينما نواجه تحديات المياه في العقود القادمة، فإن التقدير الدقيق للتبخر سوف يؤدي دورا حيويا متزايدا في ضمان الاستخدام المستدام للمياه، والحفاظ على الإنتاجية الزراعية، وحماية النظم الإيكولوجية، والتكيف مع الظروف المناخية المتغيرة، والأدوات والمعارف القائمة لمواجهة هذه التحديات - والمهمة المقبلة هي تطبيقها بفعالية، ومواصلة النهوض بالعلم، وضمان وصول المعلومات عن التهرب إلى من المحتاجين إليه إلى أقصى حد ممكن، ومن خلال الجهود المتواصلة والتعاون في مجال البيئة، التهرب من الأرض.