دانلود پروژه رشته محیط زیست در مورد هواشناسی – قسمت دوم

دانلود پایان نامه

د- قانون جهت دامنه

از آنجا كه بارانهای شدید توام با باد هستند در نتیجه قطرات باران به جای سقوط عمودی مسیر مایل خواهند داشت در این حالت دامنه‌های رو به باد بارندگی بیشتری از دامنه‌های پشت به باد خواهند داشت. بارندگیها در دامنه‌های رو به شمال و جنوب البرز و دامنه‌های شرقی و غربی زاگرس اثر این قانون را به خوبی نشان می‌دهد.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

هـ – قانون دوری از دریا

از آنجا كه هوای مرطوب از سمت دریا به خشكی حركت می‌كند و ایجاد بارش می‌كند هر چه از دریا دورتر شویم و یا مانعی منطقه و دریا را از هم جدا كند با فرض مساوی بودن سایر شرایط میزان بارش كاهش می‌یابد.

1-2-5- پراكنش بارندگی در ایران

جریان هوا و بادهایی كه از مدیترانه و دریای سیاه به سمت ایران حركت می‌كنند منبع اصلی بارندگی كشور به شمار می‌آیند. در بیشتر مناطق كشور فصل بارندگی از پائیز تا اواسط بهار بوده و در مناطق كوهستانی قسمت عمده آن به صورت برف است كه ذوب تدریجی آن در فصول بهار و تابستان منبع اصلی تامین آب رودخانه‌ها به شمار می‌آید. در بعضی مناطق كشور از جمله دشتها و كوهپایه‌های سواحل دریای خزر و نیز ارتفاعات بالای زاگرس در فصل تابستان نیز بارندگی‌های پراكنده‌ای صورت می‌گیرد. ریزشهای مربوط به اواخر پائیز و زمستان عموماً به صورت جبهه‌ای بوده كه در این مواقع مناطق وسیعی از سطح كشور را شامل می‌شود. در فصل بهار و به ندرت در تابستان بارندگیهای پراكنده كه بیشتر حالت كوهستانی دارد، در كوهپایه‌ها و دامنه كوهها اتفاق می‌افتد. در مناطق جنوبی كشور شامل بلوچستان، جنوب كرمان و هرمزگان در اثر جریان مرطوب اقیانوس هند بارانهایی با شدت زیاد اتفاق می‌افتد و سیلهای بزرگی در رودخانه‌ها ایجاد می‌كند كه در رودخانه‌های اطراف بندرعباس، میناب و رودخانه‌های جنوب بلوچستان زیاد دیده شده‌اند.

از نظر مقدار بارندگی، ایران جزء مناطق خشك و نیمه خشك جهان محسوب می‌شود. در مناطق وسیعی از كشور مقدار متوسط سالانه بارندگی كمتر از 100 میلیمتر و متوسط آن 300-250 میلیمتر است. گرچه شبكه ایستگاه‌های اندازه‌گیری باران در سالهای اخیر تكمیل شده، از نظر دقت و طول مدت آمار هنوز نمی‌توان برآورد كاملاً دقیقی از متوسط بارندگی در كشور بدست آمد چه این امر علاوه بر دقت آمار مستلزم طول مدت كافی نیز می‌باشد ولی بیشتر آمار بارندگی ایران فقط دوره كوتاه مدتی را شامل می‌شود. (قنبرپور، 1377)

1-2-6- تغییرات بارندگی

الف- تغییرات مكانی بارندگی

در عرضهای جغرافیایی بالا و میانی، بارش نتیجه سیستم‌های هوایی بزرگ مقیاس است. سیستم بزرگ مقیاس، سیستمی است با طول بزرگتر از 500 كیلومتر (همان كه بعنوان مقیاس سینوپتیك گفته می‌شود). بارشهایی كه از این سیستم می‌بارد به ندرت منطقه‌ای است و مقادیر آن می‌تواند در عرصه‌های بزرگ همگن باشد.

بارشهایی كه با سیكلونهای عرض میانه تولید می‌شوند، تابعی از مقدار آب موجود در اتمسفر و قدرت فرایندهای دینامیكی است كه تولید ابر و حركتهای عمودی در اطراف نقطه كم فشار را بر عهده دارند.

  • تغییرات مكانی بارندگی با توجه به عرض جغرافیایی

متوسط بارندگی سالانه در نواحی استوا زیادترین است و به سمت قطبین كاهش می‌یابد. زیرا ظرفیت جو برای نگهداری رطوبت با كاهش دما، كاهش می‌یابد. با این حال استثناهایی نیز وجود دارد. عرضهای نزدیك 30 درجه بارش نسبتاً كمتری دارند. زیرا هوا در اطراف استوا صعود می‌كند و در اطراف این عرضها به سمت پائین سقوط می‌كند. حركت هوا به سمت قطب دوباره در عرضهای میانه بالا می‌رود. به طور متوسط در عرض 60 درجه به بالاترین حد می‌رسد. افزایش بارندگی در این عرضها با فعالیت فراوانتر سیكلونها اتفاق می‌افتد. علاوه بر ساختار سلولی حركت هوا به سمت قطب، نیروهای مهم دیگر در شكل دادن بارشهای منطقه‌ای، چرخش عمودی اقیانوسها و اتمسفر و ارتباط آنها با شكل و موقعیت كارهاست.

  • تغییرات مكانی بارندگی در مقیاس منطقه‌ای

صرفنظر از تغییر بارش با عرض جغرافیایی ،در مقیاس منطقه‌ای بارندگی با توجه به عوامل منطقه‌ای و محلی نیز تغییر می‌نماید.

الگوهای بارش بر روی زمین از توپوگرافی تاثیر زیادی می‌پذیرد. اثرات حاصل از اروگرافیك و همرفت منطقه‌ای یا بارش را كاهش می‌دهد و منطقه تحت تاثیر خشك می‌ماند یا بارش قبلی را زیاد می‌كند وسلولهای با بارش بیشتر در منطقه‌ای با بارندگی وسیعتر بوجود می‌آید (سامنر[1] ،1983). اما بارندگی معمولاً در نزدیكی كوهستانها افزایش می‌یابد. افزایش باران در منطقه كوهستانی وابسته به چند فاكتور است كه شامل: جهت باد (در ارتباط با توپوگرافی)، سرعت باد، رطوبت اتمسفر (آب قابل بارش)، ارتفاع صعود و زاویه شیب می‌باشد. به همین دلایل بارش اروگرافیك در طول زمستان در عرضهای میانه قابل توجه است. با این حال بارش فرازی در تابستان نیز در بالای كوهستانها افزایش می‌یابد. زیرا بادهای روزانه تمایل به بالا رفتن از شیبها و حركت در دره‌ها را دارند و شب جهتشان را تغییر می‌دهند. (وایتمن[2]، 1990) بارش كوهستانی تفاوت مشخصی را در توزیع فصلی بارندگی كه باید برای هر نوع طراحی سیستم در مناطق كوهستانی در نظر گرفته شود، ایجاد می‌كند (ASCE، 1996).

شاید دومین عامل مهم در تعیین بارش در منطقه مشخص فاصله آن از منبع رطوبت باشد. بخشهای درونی قاره‌ها بارش كمتری دارند. زیرا آب قابل بارش جو كمتراست و ذرات نمكی بزرگتر كه از اقیانوسها نشأت می‌گیرد و هستكهای تراكم بهتری نسبت به گرد و غبار و ذرات ریز زمینی هستند در جو وجود ندارد (اهرنس[3]، 1991).

تشریح توزیعهای مكانی بارندگی با استفاده از شبكه‌های متراكم باران نگارها بهتر تحقیق می‌شود. در حالیكه چنین شبكه‌هایی موجود نیستند. عوامل كاهنده منطقه‌ای باران ممكن است به طور ثابت توزیع‌های ناهمگن باران را پدید آورند. بارانهایی كه در ارتباط با مكانیسم‌های بزرگ مقیاس جوی پدید می‌آیند، توزیع مكانی وسیعتری دارند (سامنر، 1983).

ب) تغییرات زمانی بارندگی

مقدار نزولات جوی از نظر زمانی نیز دستخوش نوسانات مختلف است. تغییرات زمانی بارندگی در مقیاس زمانی بزرگتر، بیشتر از نوسانات جریان اتمسفری با پریودهای شناخته شده ناشی می‌شود (ASCE، 1996). این نوسانات را می‌توان در سه گروه تقسیم‌بندی كرد:

– نوسانات دراز مدت

– نوسانات دوره‌ای

– نوسانات نامشخص

تغییرات دراز مدت نزولات جوی در اثر تغییراتی كه در آب و هوای یك منطقه اتفاق می‌افتد بروز می‌كند. مانند تغییراتی كه پس از دوره یخبندان بوجود آمده است.

نوسانات دوره‌ای به تغییرات بارندگی در دوره‌های كمتر از یكسال مانند تغییرات فصلی، ماهانه و روزانه بارندگی اطلاق می‌شود.

چنانچه مقدار بارندگی در یك زمان بخصوص مثل فروردین ماه را در نظر بگیریم مشاهده می‌كنیم كه مقدار آن در هر سال متفاوت است. چنین تغییراتی را نوسانات نامشخص یا تصادفی می‌گویند (علیزاده، 1381).

1-2-7- شبكه بارانسنجی و تعداد ایستگاههای مناسب در یك منطقه

دیدیم كه بارندگی در بعد مكانی بسیار متغییر است به طوریكه ممكن است برای یك نقطه بخصوص هیچ مشاهده‌ای در دسترس نباشد (تامپسون[4] و سانسوم، 2003). كاركرد اصلی مقادیر بارندگی نمونه‌گیری توزیع بارندگی در مكان و زمان است. برای بسیاری از اهداف اقلیم‌شناسی، مقادیر حاصل از بارانسنجها به عنوان شاخص بارش حقیقی در نقطه مشخص به كار می‌رود. مقدار اندازه‌گیری شده ممكن است همان بارش حقیقی كه در نبود بارانسنج می‌توانست رخ دهد باشد یا نباشد در هیدرولوژی مقدار آبی كه واقعاً به سطح زمین می‌رسد اندازه بدست آمده از یك باران سنج یا شبكه‌ای از آنهاست (رادا، 1970). برای اهداف اقلیم‌شناسی دوره اندازه‌گیری از روزانه تا ماهانه و سالانه متغییر است.برای مطالعات فرسایش خاك و رواناب به اندازه‌گیری شدت بارندگی در مدت یك ساعت یا كمتر احتیاج است. اندازه‌گیری بارندگی برای بارانهای سنگین یا پیش‌بینی سیل‌های سریع به دوره‌هایی از چند دقیقه تا چند ساعت احتیاج دارد. گرچه بارانسنجهای پیشرفته و با واكنش سریع[5]، ساخته شده‌اند شبكه‌ها محدودند و داده‌ها فقط برای مدت كوتاهی در دسترسند. در واقع شبكه گسترده‌ای كه برای یك هدف (مثلاً اقلیم شناسی) بوجود می‌آید باید اهداف دیگری (هیدرولوژی و …) را نیز پوشش دهد. سیستم اندازه‌گیری برای یك نوع بارش (باران) ممكن است برای اشكال دیگر بارش (برف) ناكافی باشد. یا دقت متفاوتی داشته باشد.

بنابراین موضوعی كه در اكثر مطالعات هیدرولوژیكی به آن توجه می‌شود اینست كه برای تخمین بارندگی در یك منطقه چه تعداد ایستگاه باید در شبكه بارانسنجی گنجانده شود و مكانیابی آنها چگونه باشد. زیرا نقاط نمونه‌گیری یك منطقه بستگی به دقت اندازه‌گیری منطقه‌ای دارد. چنانچه تعداد ایستگاهها كم باشد، تخمین دقیق نخواهد بود و اگر بیش از تعداد مورد نیاز باشد مخارج اضافی دربر خواهد داشت.

سازمان جهانی هواشناسی بر اساس اقتصاد كشورها و مناطق مختلف توصیه‌های متفاوتی دارد:

الف) در مناطق مسطح و با آب و هوای معتدل یك ایستگاه برای 900-600 كیلومتر مربع. در كشورهای فقیر یك ایستگاه برای 3000-900 كیلومتر.

ب) در مناطق كوهستانی با آب و هوای معتدل، یك ایستگاه در هر 250-100 كیلومتر از نظر ارتفاع نیز حداقل یك ایستگاه در فاصله تراز 500 متر لازم است. در شرایط دشوار یك ایستگاه به ازاء هر 1000-250 كیلومتر مربع.

ج) در مناطق كویری یك ایستگاه به ازاء هر 10000-1500 كیلومتر مربع.

در حوزه‌های آبریز كه به منظور اجرای طرحهای هیدرولوژی مورد مطالعه قرار می‌گیرند، تعداد ایستگاههای بارانسنجی به وسعت حوزه و دقت مورد نیاز در تخمین بارندگی بستگی دارد. از لحاظ ارتباط بین وسعت منطقه و تعداد ایستگاهها می‌توان از توصیه زیر استفاده كرد.

وسعت حوزه (كیلومتر مربع) حداقل تعداد ایستگاههای بارانسنجی
75< 1
150-75 2
300-150 3
550-300 4
800-550 5
1200-800 6

در مطالعات دقیق آبخیزداری و فرسایش و هیدرولوژی كشاورزی شبكه مورد نیاز برای ایستگاههای بارانسنجی باید بسیار فشرده باشد پیشنهاد سازمان حفاظت خاك آمریكا چنین است (علیزاده، 1381):

 

وسعت حوزه تعداد باران سنج لازم
ha20 2
ha 50 3
Ha100 4
km2 2 10
km24 15
km240 20
km2100 30

از طریق آماری نیز تعداد ایستگاههای مناسب به نحوی كه بتوان با احتمال خطای معینی بارندگی متوسط را به دست آورد از فرمول زیر قابل محاسبه است:

N= تعداد ایستگاه لازم

C.V%= درصد ضریب تغییرات بارندگی در ایستگاه موجود

E%= درصد اشتباه مورد انتظار در تعیین بارندگی متوسط منطقه (مهدوی، 1377)

1-2-8- تجزیه و تحلیل بارندگی منطقه ای

قبل از انجام هر گونه تجزیه و تحلیل آمار های منطقه ای بارندگی باید اعمال مقدماتی زیر انجام گیرد.

  • انتخاب پایه زمانی مشترك
  • كنترل كیفیت و بررسی همگنی دادهها
  • بازسازی نواقص

وجود تعداد سالهای آماری متفاوت برای ایستگاهها، مربوط به تاسیس آنها در سالهای متفاوت می باشد. آمار یك ایستگاه ممكن است مربوط به یك دوره خشك باشد و آمار ایستگاه دیگر مربوط به دوره پر باران، در نتیجه استفاده از اینگونه آمار كه از نظر زمانی هم سنخ نیستند منجر به ایجاد خطا در محاسبات می گردد، بنابر این لازم است یك پایه زمانی مشترك و اپتیمم انتخاب شود.

آمار موجود از نظر كیفیت با استفاده از روشهایی كنترل می گردد، از قبیل مقایسه نظری آمار همزمان ایستگاههای مختلف ، كنترل مقادیر خیلی كم یا خیلی زیاد، كنترل اعداد جا افتاده از جدول ، استفاده از منحنی های گرادیان در منطقه و كنترل نقاطی كه در فاصله زیادی از آن قرار می گیرند.از نظر همگنی نیز آمار باید مورد بررسی قرار گیرد. اغلب در یك دوره طولانی بر اثر تعویض دستگاه انداز گیری ، جابجایی ابستگاه ، تعویض مامور آمار برداری و یا از بین رفتن حریم ایستگاه ناشی از احداث ساختمان و یا رشد درختان در اطراف آن ، آمار همگنی خود را از دست می دهد كه برای این منظور از روش منحنی جرم مضاعف (Double mass curve)، آزمون توالی(Runs test) و یا روش فیشر استفاده می گردد.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

Leave a comment