ابراهیم کاظمی (مشاور)

تحليل فراواني داده هاي باد ايستگاه هاي سينوپتيك استان سمنان

چکیده:

بخش وسيعي از كشور ايران را مناطق خشك و فرا‌ خشك فرا گرفته است، بطوريكه باد عامل اصلي فرآيند فرسايش، تخريب اراضي و هدررفت خاك در اينگونه مناطق مي‌باشد. بنابراين مطالعه بر روي خصوصيات باد (جهت، سرعت و فراواني) ضروري است. هدف از اين تحقيق، مطالعه جامع و كاربردي روي خصوصيات باد در چهار ايستگاه سينوپتيك استان سمنان است كه جهت انجام آن، گلباد و گل‌شن سالانه، ماهانه و درازمدت ترسيم شد و داده‌هاي سرعت و جهت باد به صورت ساعتي پيش‌بيني و شبيه‌‌سازي گرديد و نيز تحليل فراواني در دو بخش ماهانه و در جهت‌هاي مختلف انجام شد. براي ترسيم گلباد و گل‌شن، ابتدا داده‌هاي سازمان هواشناسي توسط برنامه WD Convert به فرمت قابل پذيرش در نرم‌افزارهاي ترسيم گلباد و گل‌شن تبديل گرديد. سپس براي ترسيم گلباد از نرم‌افزار WR Plot استفاده شد كه قادر به ترسيم گلباد در جهات گوناگون، ارائه گراف كلاس‌هاي مختلف سرعت باد و فراواني آنها مي‌باشد و براي ترسيم گل‌شن از نرم‌افزار Sand Rose Graph استفاده شد كه قادر به محاسبه پتانسيل حركت شن، برآيند پتانسيل حركت شن، زاويه جهت حركت شن نسبت به جهت شمال و شاخص همگني جهت حمل شن مي‌باشد. براي پيش‌بيني و شبيه‌سازي سرعت و جهت باد از نرم‌افزار Windpred استفاده شد كه در اين نرم‌افزار تمام محاسبات با فرمول ويبول بدست مي‌آيد. تحليل فراواني در دو بخش جداگانه توسط نرم‌افزار Freq082004 كه در محيط برنامه MATLAB اجرا مي‌شود، يكي براي جهت‌هاي 16 گانه و ديگري براي ماه‌هاي مختلف سال انجام شد. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه جهت باد غالب در ايستگاه بيارجمند شمال، ايستگاه گرمسار شرق، ايستگاه سمنان شمال شمال غرب و براي ايستگاه شاهرود شمال مي‌باشد. بالاترين درصد باد آرام در ايستگاه بيارجمند در سال 1993 و ماه دسامبر، در ايستگاه گرمسار سال 1986 و ماه دسامبر، ايستگاه سمنان، سال 1977 و ماه ژانويه و براي ايستگاه شاهرود سال 2002 و ماه دسامبر مي‌باشند. در تقسيم‌بندي گروه‌هاي مختلف انرژي باد، ايستگاه شاهرود در گروه با انرژي كم، ايستگاه سمنان متوسط و ايستگاه‌هاي گرمسار و بيارجمند در گروه با انرژي بالا قرار دارند. از نظر شاخص همگني جهت حمل شن ايستگاه‌هاي بيارجمند، شاهرود، سمنان و گرمسار به ترتيب داراي بالاترين ميزان شاخص و يا به عبارتي داراي كمترين تغييرات در جهت وزش باد غالب مي‌باشند. ماه جولاي در ايستگاه‌هاي بيارجمند، گرمسار و سمنان و ماه آوريل در ايستگاه شاهرود به عنوان متلاطم‌ترين ماه‌ پيش‌بيني شدند. بالاترين ميزان سرعت باد ساعتي شبيه‌سازي شده عموماً در ساعات 11 تا 13 اتفاق مي‌افتند. بالاترين سرعت برآورد شده براي دوره‌هاي برگشت طولاني در ايستگاه بيارجمند جهت غرب جنوب غرب، ايستگاه گرمسار جهت شمال شمال غرب، ايستگاه سمنان جهت شمال و ايستگاه شاهرود جهت غرب شمال غرب مي‌باشد. همچنين بالاترين سرعت برآورد شده براي ماه‌هاي مختلف، در ايستگاه بيارجمند ماه فوريه، ايستگاه‌هاي گرمسار و سمنان ماه مي و ايستگاه شاهرود ماه مارس مي‌باشد. با توجه به مطالعات انجام شده و نتايج كاربردي آن در منابع طبيعي، كشاورزي و عمران پيشنهاد ميگردد از داده‌هاي سالانه كه بر اساس توزيع ويبول برازش شده‌اند، براي كل كشور استفاده شود.