بتول اشرف؛ امین علیزاده؛ محمد موسوی بایگی؛ محمد بنایان اول
چکیده
با توجه به اهمیت مدل های اقلیمی به عنوان ابزار اصلی مطالعات تغییر اقلیم و نیز تعدد این مدل ها، انتخاب بهترین و مناسب ترین مدل برای منطقه مورد مطالعه از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این پژوهش ابتدا داده های دما و بارش شبیه سازی شده توسط 5 مدل BCM2، CGCM3، CNRMCM3، MRICGCM2.3 و MIROC3.2 در سه منطقه تربت حیدریه، سبزوار و مشهد بر اساس سناریوهای انتشار ...
بیشتر
با توجه به اهمیت مدل های اقلیمی به عنوان ابزار اصلی مطالعات تغییر اقلیم و نیز تعدد این مدل ها، انتخاب بهترین و مناسب ترین مدل برای منطقه مورد مطالعه از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این پژوهش ابتدا داده های دما و بارش شبیه سازی شده توسط 5 مدل BCM2، CGCM3، CNRMCM3، MRICGCM2.3 و MIROC3.2 در سه منطقه تربت حیدریه، سبزوار و مشهد بر اساس سناریوهای انتشار A1B، A2 وB1 به روش تناسبی ریزمقیاس شد. سپس با استفاده از آماره های ضریب همبستگی (R2)، شاخص توافق (D) و میانگین مربعات انحرافات (MSD) صحت سنجی هر یک از مدل ها به طور منفرد و نیز به صورت گروهی انجام شد. نتایج نشان داد که بر اساس اجرای منفرد مدل ها و بر اساس هر سه سناریوی انتشار، در تربت حیدریه و مشهد مدل MRICGCM2.3 و در سبزوار مدل MIROC3.2 بهترین عملکرد را در شبیه سازی دما و مدل های MIROC3.2، MRICGCM2.3 وCNRMCM3 به ترتیب در تربت حیدریه، سبزوار و مشهد دقیق ترین پیش بینی را برای بارش ارائه کرده اند. همچنین دمای شبیه سازی شده توسط همه مدل ها در تربت حیدریه و سبزوار بر مبنای سناریوی B1 و در مشهد بر اساس سناریوی A2 کمترین عدم قطعیت را داشته است. بیشترین دقت در مدل سازی بارش نیز در تربت حیدریه بر اساس سناریوی A2 و در سبزوار و مشهد بر مبنای سناریوی B1 انجام شده است. به طور کلی بررسی آماره های محاسبه شده توسط اجرای گروهی 5 مدل منتخب نشان از کاهش چشمگیر خطای شبیه سازی و درنتیجه افزایش دقت پیش بینی های صورت گرفته بر مبنای هر سه سنایوی انتشار داشته است. در این حالت، بیشترین مطابقت داده های دمای شبیه سازی شده و مشاهده شده در تربت حیدریه و سبزوار بر مبنای سناریوی B1 و در مشهد بر مبنای سناریوی A2 و در مدل سازی بارش در تربت حیدریه بر مبنای سناریوی A2 و در سبزوار و مشهد بر مبنای سناریوی B1 حاصل شده است. بنابراین با عنایت به نتایج این تحقیق لازم است قبل از انجام مطالعات تغییر اقلیم ابتدا مدل GCM بهینه منطقه برای شبیه سازی هر پارامتر اقلیمی انتخاب شود.
بتول اشرف؛ محمد موسوی بایگی؛ غلامعلی کمالی؛ کامران داوری
چکیده
چکیده
مهمترین بخش طراحی و بهره‌برداری از سیستم های تأمین کننده آب مورد نیاز کشاورزی، تخمین نیاز آبی گیاه می‌باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل LARS-WG5 داده های مدل گردش عمومی جو HADCM3 طبق سه سناریوی A2 , A1B و B1 تأیید شده IPCC ریزمقیاس شده و مقادیر ماهانه بارش، دمای کمینه، دمای بیشینه و ساعت آفتابی استان خراسان رضوی در دوره 2030- 2011 شبیه‌سازی ...
بیشتر
چکیده
مهمترین بخش طراحی و بهره‌برداری از سیستم های تأمین کننده آب مورد نیاز کشاورزی، تخمین نیاز آبی گیاه می‌باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل LARS-WG5 داده های مدل گردش عمومی جو HADCM3 طبق سه سناریوی A2 , A1B و B1 تأیید شده IPCC ریزمقیاس شده و مقادیر ماهانه بارش، دمای کمینه، دمای بیشینه و ساعت آفتابی استان خراسان رضوی در دوره 2030- 2011 شبیه‌سازی شد. سپس با به‌کارگیری نرم‌افزار OPTIWAT تبخیر- تعرق مرجع به روش‌هارگریوز- سامانی و بارندگی مؤثر به روش فائو محاسبه شده و در نهایت نیاز آبی چغندرقند در مقیاس ماهانه برای دو دهه آتی در مقایسه با دوره پایه (2010- 1991) برآورد گردید. نتایج نشان داد که بارش‌های بهاره و پاییزه دوره آینده در همه ایستگاه‌های تحت مطالعه به جز تربت جام در مقایسه با دوره پایه افزایش خواهند داشت. بیشترین افزایش بارش به میزان 26، 21 و 16 درصد بر اساس سناریوهایA1B ، A2 و B1 و در مقایسه با دوره پایه، مربوط به ایستگاه مشهد بوده و در فروردین ماه رخ خواهد داد. همچنین طبق پیش بینی مدل LARS-WG5 دمای کمینه و بیشینه استان در دوره 2030- 2011 افزایش خواهد یافت و میزان افزایش دمای کمینه بیشتر از افزایش دمای بیشینه خواهد بود. در نتیجه این تغییرات، نیاز آبی چغندرقند در 20 سال آینده در اغلب شهرستان‌های استان خراسان رضوی نسبت به دوره کنونی متفاوت خواهد بود. به‌طوری‌که در ایستگاه تربت جام طبق سناریوهایA1B ، A2 و B1 به‌ترتیب برابر 19، 18 و 18 درصد و در شهرستان گلمکان به‌ترتیب برابر 15، 17 و 17 درصد نیاز آبی این گیاه از دوره توسعه تا ابتدای دوره پایانی افزایش و در شهرستان‌های قوچان، نیشابور و مشهد در طول دوره میانی رشد کاهش خواهد یافت. بیشترین میزان کاهش نیاز آبی برابر 10 درصد و مربوط به ایستگاه قوچان می‌باشد. نتایج اجرای نرم‌افزار OPTIWAT همچنین نشان داد که در شهرستان های سرخس، گناباد، کاشمر و سبزوار، تغییر محسوسی در میزان نیاز آبی این گیاه در دو دهه آتی درمقایسه با دوره پایه، رخ نخواهد داد.
واژه‌های کلیدی: ریزمقیاس نمایی، سناریوهای تغییر اقلیم، مدل HADCM3، نرم‌افزار OPTIWAT، نیاز آبی
بتول اشرف؛ محمد موسوی بایگی؛ غلامعلی کمالی؛ کامران داوری
چکیده
چکیده
به دلیل تفکیک فضایی کم یا ساده سازی برخی پدیده های خرد مقیاس در مدل های گردش عمومی جو، این مدل ها نمی توانند تقریب درستی از شرایط آب و هوایی منطقه مورد مطالعه ارائه دهند، لذا بایستی خروجی آن ها تا حد ایستگاه هواشناسی ریز مقیاس گردد. در این تحقیق داده های مدل گردش عمومی جو HADCM3 با به کارگیری مدل LARS-WG5 طبق سه سناریوی A2 , A1B و B1 تأیید ...
بیشتر
چکیده
به دلیل تفکیک فضایی کم یا ساده سازی برخی پدیده های خرد مقیاس در مدل های گردش عمومی جو، این مدل ها نمی توانند تقریب درستی از شرایط آب و هوایی منطقه مورد مطالعه ارائه دهند، لذا بایستی خروجی آن ها تا حد ایستگاه هواشناسی ریز مقیاس گردد. در این تحقیق داده های مدل گردش عمومی جو HADCM3 با به کارگیری مدل LARS-WG5 طبق سه سناریوی A2 , A1B و B1 تأیید شده IPCC ریزمقیاس شده و تغییرات فصلی بارش، دمای کمینه، دمای بیشینه و ساعت آفتابی استان خراسان رضوی در دوره 2030- 2011 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان بارش در سه فصل پاییز، زمستان و بهار در تمام شهرهای استان به استثنای تربت جام که در هر سه فصل مذکور و نیز کاشمر که در پاییز دارای روند کاهشی می باشند، افزایش خواهد یافت. بیشترین میزان افزایش بارندگی مربوط به شهر قوچان و کمترین آن متعلق به ایستگاه سرخس می باشد. دمای کمینه در همه فصول و طبق هر سه سناریوی مذکور در غالب شهرستان ها دارای روند افزایشی است. تنها استثنای این مورد نیز در شهرستان سرخس و در فصل پاییز بر مبنای سناریوی A1B رخ داده است. در رابطه با دمای بیشینه و ساعت آفتابی، هرچند سه سناریوی مطرح، الگوی یکسانی را تبیین نمی کنند اما به صورت کلی می توان گفت در 20 سال آتی، دمای بیشینه استان خراسان رضوی، افزایش و میزان ساعت آفتابی کاهش خواهد یافت. همچنین با وجود تغییرات کمتر دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه، افزایش دمای متوسط هوا در این دوره قابل انتظار می باشد. بنابراین طبق این نتایج، شرایط اقلیمی استان خراسان رضوی در 20 سال آتی تفاوت محسوسی با شرایط فعلی خواهد داشت و برنامه ریزی های بلندمدت و استراتژیک برای مدیریت این شرایط، ضروری به نظر می رسد.
واژه های کلیدی: تغییر اقلیم، ریزمقیاس نمایی، مدل گردش عمومی جو، مدل LARS-WG5
محمد موسوی بایگی؛ بتول اشرف
چکیده
چکیده
امروزه انرژی خورشیدی به عنوان یکی از مهمترین منابع تأمین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات مخرب زیست محیطی در موارد بسیاری از جمله تولید برق، گرما و شیرین سازی آب های شور، مورد استفاده قرار می گیرد. هدف از این پژوهش، شناسایی نواحی پرتابش ایران به عنوان مناسب ترین مناطق بهره برداری از این انرژی برای کاربردهای مذکور است. به این ...
بیشتر
چکیده
امروزه انرژی خورشیدی به عنوان یکی از مهمترین منابع تأمین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات مخرب زیست محیطی در موارد بسیاری از جمله تولید برق، گرما و شیرین سازی آب های شور، مورد استفاده قرار می گیرد. هدف از این پژوهش، شناسایی نواحی پرتابش ایران به عنوان مناسب ترین مناطق بهره برداری از این انرژی برای کاربردهای مذکور است. به این منظور ابتدا با استفاده از آمار میزان ابرناکی 120 ایستگاه همدیدی کشور، تعداد روزهای با میزان ابرناکی برابر صفر تا دو هشتم، به عنوان روزهای پرتابش در دوره 1387- 1368 شمارش شده و میانگین ماهانه، فصلی و سالانه آن ها محاسبه گردید. سپس با استفاده از نرم افزار SPSS 16، معادلات همبستگی عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریای ایستگاه ها با میانگین فصلی (با R2 برابر 81/0، 82/0 و 84/0 به ترتیب برای بهار، پاییز و زمستان) و سالانه (با R2 برابر 78/0) تعداد روزهای دارای کمترین میزان ابرناکی محاسبه شده و به روش درون یابی Spline، پهنه بندی مناطق پرتابش کشور انجام شد. نتایج نشان داد که در دوره 20 ساله مورد مطالعه، بیش ترین روزهای آفتابی در فروردین ماه متعلق به شهرستان بافت، در اردیبهشت ماه متعلق به شهرستان جاسک، در خرداد ماه مربوط به شهرستان میناب، در تیرماه مربوط به دهلران، در مردادماه مربوط به ماهشهر، در شهریور ماه مربوط به بوشهر، در مهرماه متعلق به کنارک، در آبان و آذرماه متعلق به چابهار، در دی و بهمن ماه متعلق به سراوان و در اسفندماه مربوط به چابهار می باشد. در مقیاس فصلی نیز شهرستان های کهنوج، آقاجاری و چابهار به ترتیب در بهار، تابستان و پاییز و زمستان، پرتابش ترین مناطق کشور در این دوره آماری بوده اند. همچنین مشاهده شد که 89 ایستگاه از 120 ایستگاه مورد مطالعه در طی سال های 1368 تا 1387، در بیش از 200 روز از 365 روز سال (بیش از 55 درصد روزهای سال)، دارای آسمان صاف و آفتابی بوده اند و در نتیجه اغلب مناطق ایران از استعداد و قابلیت بالایی برای استفاده از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی، برخوردارند.
واژه های کلیدی: ابرناکی، تابش خورشیدی، پهنه بندی، روش درون یابی Spline ، ایستگاه همدیدی
محمد موسوی بایگی؛ بتول اشرف؛ احمد نظامی
چکیده
چکیده
کاهش و افزایش مداوم دما طی یک دوره زمانی کوتاه مدت که اصطلاحاً چرخه های یخ و ذوب نامیده می شود، یکی از عوامل مهم خسارت به محصولات کشاورزی است. در این تحقیق برای تعیین چرخه های یخ و ذوب در استان خراسان رضوی، داده های دمای کمینه و بیشینه روزانه نه ایستگاه هواشناسی سینوپتیک در طی 20 سال آماری (1387- 1368) مورد استفاده قرار گرفت. همچنین شش ...
بیشتر
چکیده
کاهش و افزایش مداوم دما طی یک دوره زمانی کوتاه مدت که اصطلاحاً چرخه های یخ و ذوب نامیده می شود، یکی از عوامل مهم خسارت به محصولات کشاورزی است. در این تحقیق برای تعیین چرخه های یخ و ذوب در استان خراسان رضوی، داده های دمای کمینه و بیشینه روزانه نه ایستگاه هواشناسی سینوپتیک در طی 20 سال آماری (1387- 1368) مورد استفاده قرار گرفت. همچنین شش گستره دمایی مشخص شامل: دماهای کمینه کوچک تر و مساوی 2- و دماهای بیشینه بزرگ تر و مساوی 2 (A)، دماهای کمینه کوچک تر و مساوی 3- و دماهای بیشینه بزرگ تر و مساوی 3 (B)، دماهای کمینه کوچک تر و مساوی 5- و دماهای بیشینه بزرگ تر و مساوی 5 (C)، دماهای کمینه برابر 2- و بیشینه بزرگ تر از 2 (D)، دماهای کمینه برابر 3- و بیشینه بزرگ تر از 3 (E) و دماهای کمینه برابر 5- و بیشینه بزرگ تر از 5 (F) که امکان رخداد این پدیده در آن ها بیش تر است، در نظر گرفته شد. پس از پردازش داده ها توسط یک برنامه کامپیوتری در محیط Fortran، تعداد روزهای وقوع این پدیده در هر یک از ایستگاه های موجود به صورت ماهانه، فصلی و سالانه تعیین و مناطق مستعد آن شناسایی و پهنه بندی شد. نتایج نشان داد که فصل زمستان دارای بیش ترین تعداد روزهای با چرخه یخ و ذوب می باشد و فصول پاییز و بهار به ترتیب در رده های بعدی قرار دارند. همچنین ایستگاه های تربت حیدریه، نیشابور و قوچان در اغلب گستره های دمایی، بالاترین میزان وقوع این پدیده در استان خراسان رضوی را دارا می باشند. کم ترین تعداد روزهای دارای چرخه یخ و دوب نیز غالباً در ایستگاه های سرخس، کاشمر و سبزوار مشاهده می شود.
واژه های کلیدی: پهنه بندی، چرخه های یخ و ذوب، خراسان رضوی، دمای بیشینه، دمای کمینه
محمد موسوی بایگی؛ بتول اشرف
چکیده
چکیده
بارش های شدید در زمان های غیرمتعارف، همواره یکی از عوامل مهم ایجاد خسارات فراوان در مناطق مختلف جغرافیایی است. در این تحقیق، سه بارش رخ داده در تابستان 1388 در مشهد و روزهای قبل از این بارندگی ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بررسی نمودارهای نحوه تغییرات پارامترهای هواشناسی در هر شش روز مورد مطالعه، نشان دهنده کاهش دما و فشار هوا ...
بیشتر
چکیده
بارش های شدید در زمان های غیرمتعارف، همواره یکی از عوامل مهم ایجاد خسارات فراوان در مناطق مختلف جغرافیایی است. در این تحقیق، سه بارش رخ داده در تابستان 1388 در مشهد و روزهای قبل از این بارندگی ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بررسی نمودارهای نحوه تغییرات پارامترهای هواشناسی در هر شش روز مورد مطالعه، نشان دهنده کاهش دما و فشار هوا و همچنین افزایش رطوبت نسبی و دمای نقطه شبنم در روزهای وقوع بارش در مقایسه با روزهای قبل از آن است. نتایج حاصل از تحلیل فیزیکی جو با استفاده از نمودارهای تفی گرام، حاکی از وجود ابرهای ضخیم با محتوی آب قابل توجه در آسمان منطقه در روزهای رخداد بارش می باشد. همچنین موقعیت تراز LCL و FCL، اختلاف ارتفاع قله ابر با سطح FCL و مقادیر شاخص های دینامیکی CAPE ، SHOW و KINX نیز بیانگر انرژی پتانسیل قابل توجه توده هوای صعود کننده و شرایط مساعد برای ناپایداری شدید هوا است. به عنوان مثال مقادیر شاخص های دینامیکی مذکور در روز بارش سیل آسا (24 شهریور) به ترتیب برابر 4/953، 67/4- و 30/35 به دست آمده است که هر سه معرف ناپایداری شدید هوا در این روز می باشند. بررسی نقشه های هم فشار سطح زمین نشانگر تقابل دو سامانه کم فشار و پرفشار در شرق کشور است. همچنین نقشه های هم فشار 850 هکتوپاسکال نیز مبین همرفت هوای گرم از نواحی جنوبی به سمت شمال شرق کشور است که منطبق با الگوهای فشاری سطح زمین می باشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که گسترش سامانه پرفشار سیبری طی فصل گرم سال، همزمان با همرفت هوای گرم و مرطوب جنوبی باعث ایجاد ناپایداری شدید هوا به طور غیر منتظره شده و این مطلب نیز مؤید تحلیل فیزیکی نمایه قائم جو می باشد.
واژه های کلیدی : نمایه قائم، بارندگی تابستانه، همرفت هوای گرم، سامانه های فشاری، شاخص های فیزیکی و دینامیکی جو
محمد موسوی بایگی؛ بتول اشرف؛ آمنه میان آبادی
چکیده
چکیده
تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین یکی از پرکاربردترین پارامترهای مورد استفاده در پروژه ها و مدل سازی های هیدرولوژی، کشاورزی، هواشناسی و اقلیمی می باشد. با توجه به این که تهیه و ایجاد وسایل اندازه گیری این پارامتر بسیار پرهزینه است، تاکنون مدل های متعددی جهت برآورد آن در اقلیم های مختلف توسط محققان، پیشنهاد شده است. در این پژوهش، ...
بیشتر
چکیده
تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین یکی از پرکاربردترین پارامترهای مورد استفاده در پروژه ها و مدل سازی های هیدرولوژی، کشاورزی، هواشناسی و اقلیمی می باشد. با توجه به این که تهیه و ایجاد وسایل اندازه گیری این پارامتر بسیار پرهزینه است، تاکنون مدل های متعددی جهت برآورد آن در اقلیم های مختلف توسط محققان، پیشنهاد شده است. در این پژوهش، هفت مدل برآورد تابش طول موج کوتاه خورشیدی، شامل: 1- مدل آنگستروم- پرسکات پیشنهادی توسط فائو، 2- مدل آنگستروم- پرسکات واسنجی شده توسط خلیلی و رضایی صدر، 3- مدل آنگستروم- پرسکات واسنجی شده توسط خلیلی و رضایی صدر تحت تأثیر طیف جذبی بخارآب، 4- مدل آنگستروم- پرسکات واسنجی شده توسط علیزاده و خلیلی، 5- مدل رگرسیون خطی علیزاده و خلیلی، 6- مدل صباغ و 7- مدل گلور- مک کلوت جهت انتخاب و معرفی مناسب ترین مدل در این منطقه مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج مقایسه مقادیر محاسبه شده با مدل ها با مقادیر اندازه گیری شده توسط پیرانومتر، نشان داد که بر اساس میزان ضریب تعیین، مدل های 1، 2 و 4 (به ترتیب برابر 8505/0، 8507/0 و 8507/0) بیش ترین همبستگی را با مقادیر واقعی تابش، نشان می دهند. اما با توجه به تفاوت بسیار ناچیز این مدل ها و مقادیر کم تر شاخص های ، و (به ترتیب برابر 68/2، 16/0 و 59/0) در مدل 1، می توان این مدل را به عنوان مناسب ترین مدل برآورد تابش خورشیدی در این اقلیم معرفی نمود.
واژه های کلیدی: تابش طول موج کوتاه خورشیدی، پیرانومتر، طیف جذبی بخارآب، ضریب تعیین، اقلیم نیمه خشک
