تحلیل فراوانی داده های باد ایستگاه های سینوپتیک استان سمنان
چکیده
بخش وسیعی از کشور ایران را مناطق خشک و فرا خشک فرا گرفته است، بطوریکه باد عامل اصلی فرآیند فرسایش، تخریب اراضی و هدررفت خاک در اینگونه مناطق می باشد. بنابراین مطالعه بر روی خصوصیات باد (جهت، سرعت و فراوانی) ضروری است. هدف از این تحقیق، مطالعه جامع و کاربردی روی خصوصیات باد در چهار ایستگاه سینوپتیک استان سمنان است که جهت انجام آن، گلباد و گل شن سالانه، ماهانه و درازمدت ترسیم شد و داده های سرعت و جهت باد به صورت ساعتی پیش بینی و شبیه سازی گردید و نیز تحلیل فراوانی در دو بخش ماهانه و در جهت های مختلف انجام شد. برای ترسیم گلباد و گل شن، ابتدا داده های سازمان هواشناسی توسط برنامه wd convert به فرمت قابل پذیرش در نرم افزارهای ترسیم گلباد و گل شن تبدیل گردید. سپس برای ترسیم گلباد از نرم افزار wr plot استفاده شد که قادر به ترسیم گلباد در جهات گوناگون، ارایه گراف کلاس های مختلف سرعت باد و فراوانی آنها می باشد و برای ترسیم گل شن از نرم افزار sand rose graph استفاده شد که قادر به محاسبه پتانسیل حرکت شن، برآیند پتانسیل حرکت شن، زاویه جهت حرکت شن نسبت به جهت شمال و شاخص همگنی جهت حمل شن می باشد. برای پیش بینی و شبیه سازی سرعت و جهت باد از نرم افزار windpred استفاده شد که در این نرم افزار تمام محاسبات با فرمول ویبول بدست می آید. تحلیل فراوانی در دو بخش جداگانه توسط نرم افزار freq082004 که در محیط برنامه matlab اجرا می شود، یکی برای جهت های 16 گانه و دیگری برای ماه های مختلف سال انجام شد. نتایج حاصل نشان می دهد که جهت باد غالب در ایستگاه بیارجمند شمال، ایستگاه گرمسار شرق، ایستگاه سمنان شمال شمال غرب و برای ایستگاه شاهرود شمال می باشد. بالاترین درصد باد آرام در ایستگاه بیارجمند در سال 1993 و ماه دسامبر، در ایستگاه گرمسار سال 1986 و ماه دسامبر، ایستگاه سمنان، سال 1977 و ماه ژانویه و برای ایستگاه شاهرود سال 2002 و ماه دسامبر می باشند. در تقسیم بندی گروه های مختلف انرژی باد، ایستگاه شاهرود در گروه با انرژی کم، ایستگاه سمنان متوسط و ایستگاه های گرمسار و بیارجمند در گروه با انرژی بالا قرار دارند. از نظر شاخص همگنی جهت حمل شن ایستگاه های بیارجمند، شاهرود، سمنان و گرمسار به ترتیب دارای بالاترین میزان شاخص و یا به عبارتی دارای کمترین تغییرات در جهت وزش باد غالب می باشند. ماه جولای در ایستگاه های بیارجمند، گرمسار و سمنان و ماه آوریل در ایستگاه شاهرود به عنوان متلاطم ترین ماه پیش بینی شدند. بالاترین میزان سرعت باد ساعتی شبیه سازی شده عموماً در ساعات 11 تا 13 اتفاق می افتند. بالاترین سرعت برآورد شده برای دوره های برگشت طولانی در ایستگاه بیارجمند جهت غرب جنوب غرب، ایستگاه گرمسار جهت شمال شمال غرب، ایستگاه سمنان جهت شمال و ایستگاه شاهرود جهت غرب شمال غرب می باشد. همچنین بالاترین سرعت برآورد شده برای ماه های مختلف، در ایستگاه بیارجمند ماه فوریه، ایستگاه های گرمسار و سمنان ماه می و ایستگاه شاهرود ماه مارس می باشد. با توجه به مطالعات انجام شده و نتایج کاربردی آن در منابع طبیعی، کشاورزی و عمران پیشنهاد میگردد از داده های سالانه که بر اساس توزیع ویبول برازش شده اند، برای کل کشور استفاده شود.