فهرست مطالب

نشریه نیوار
پیاپی 100-101 (بهار و تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/05/14
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مقاله پژوهشی
  • زهرا خیراندیش*، جواد بداق جمالی، بهزاد رایگانی صفحات 1-10
    پدیده گرد و خاک از فرآیندهای طبیعی مناطق خشک و نیمه خشک جهان است که سالانه آسیب های زیادی را به بخش های مختلف وارد می سازد. جنوب غرب ایران نیز به دلیل قرار گرفتن در کمربند خشک و نیمه خشک جهان به طور مکرر در معرض این پدیده قرار می گیرد. در این تحقیق به منظور تعیین مسیر گرد و خاک، یکی از رویدادهای با غلظت بالای گرد و خاک (رویداد30 خرداد 1391) انتخاب گردید و روش آشکارسازی گرد و خاک DUST RGB بر روی تصاویر مودیس روز وقوع گرد و خاک و یک روز قبل و بعد از آن اعمال شد و بر اساس تصاویر سری زمانی DUST RGB وقوع گرد و خاک، مسیر عبوری این رویداد تعیین گردید و با محصول DUST RGB سنجنده SEVIRI ماهواره متئوست مقایسه و صحت سنجی شد. همچنین به منظور تکمیل تحلیل ها از مدل عددی های اسپلیت برای تعیین مسیر گرد و خاک استفاده شد و در نهایت سه مسیر اصلی گرد و خاک شامل مسیرهای شمال غربی- جنوب شرقی، جنوبی- شمالی و غربی- شرقی مشخص شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که تصاویر مودیس می تواند گرد و خاک و مسیر آن را در صورت مناسب بودن گستره دیداری تصاویر و ابری نبودن آن ها شناسایی کند، ولی به منظور تعیین دقیق ترمسیرها و تکمیل تحلیل ها به استفاده از سایر اطلاعات همچون مدل های عددی هواشناسی در کنار داده های سنجش از دور نیاز است.
    کلیدواژگان: گرد و خاک، مسیر، مودیس، DUST RGB، مدل های اسپلیت، متئوست
  • سعید صبوری نوقابی*، سعید گلیان، ابراهیم اسعدی اسکویی، ارنستو لوپز بائزا صفحات 11-20
    برآورد تغییرات مکانی عوامل هواشناسی در بسیاری از مطالعات هواشناسی و منابع آب اجتناب ناپذیر است. بارندگی یکی از مهم ترین اجزای گردش آب در طبیعت است و توزیع مکانی آن نقش مهمی در مدیریت منابع آب دارد. در بررسی توزیع مکانی بارش، انتخاب روش درون یابی یکی از چالش های اصلی است. هدف این تحقیق تعیین بهترین روش درون یابی بارش در دشت مشهد، به عنوان قطب اصلی کشاورزی در استان خراسان رضوی است. بدین منظور داده های بارش موجود در دوره آماری 2004 تا 2013 گردآوری شد. پس از بررسی کیفیت و خلاهای موجود، مجموعا 63 ایستگاه شامل ایستگاه های هواشناسی (32ایستگاه باران سنجی و 3 ایستگاه سینوپتیک) و وزارت نیرو (28 ایستگاه باران سنجی) مناسب تشخیص داده شد. سپس جهت برآورد توزیع مکانی بارش از 5 روش درون یابی ازجمله کریجینگ، کو کریجینگ، رگرسیون، رگرسیون کریجینگ و روش وزنی عکس فاصله استفاده شد. برای انتخاب مناسب ترین روش درون یابی محاسبه ی ریشه دوم مربع میانگین خطا RMSE و میانگین انحراف خطا MBE مدنظر قرار گرفت. ارزیابی روش ها با استفاده از روش اعتبارسنجی حذفی انجام شد و مناسب ترین روش درون یابی بر اساس تحلیل واریوگرافی نشان داد مدل کروی، به عنوان بهترین مدل نظری برای نیم تغییر نما است. بررسی خطاهای روش نشان داد روش ترکیبی رگرسیون کریجینگ با 5. 8541RMSE=و 0. 3004MBE= به عنوان بهترین روش و پس ازآن روش رگرسیون سه متغیره (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع) با 7. 5888RMSE= و 0. 3498 MBE= دارای بهترین برآورد از مقادیر بارش سالانه هستند؛ اما برای بارش های فصلی به دلیل همبستگی ضعیف داده ها بهتر است از روش کریجینگ برای درون یابی داده های بارش استفاده شود. همچنین روش کو کریجینگ به عنوان ضعیف ترین روش شناخته شد.
    کلیدواژگان: بارش، روش های درون یابی، رگرسیون کریجینگ، دشت مشهد
  • بابک محمدی*، محمد علی قربانی، اسماعیل اسدی صفحات 21-34
    شبیه سازی فرایند تبخیر امری بسیار مهم در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب می باشد و به دلیل پیچیدگی فرایند تبخیر، تعیین دقیق این پارامترهای آن مستلزم استفاده از روش های دقیقی است که با دقت قابل قبولی بتواند این فرایند را شبیه سازی کند. با استفاده از روش هیبریدی شبیه سازی و بهینه سازی می توان فرایند تبخیر را با دقت بالایی شبیه سازی کرد. در این پژوهش با استفاده داده های تبخیر روزانه ایستگاه سینوپتیک رودسر از سال 1391 تا 1394 به مدت چهار سال، کارایی الگوریتم هیبریدی کرم شب تاب در برآورد تبخیر روزانه در مقایسه با شبکه عصبی مصنوعی مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به اهمیت پارامترهای اقلیمی و میزان همبستگی آن ها با تبخیر ، ورودی مدل ها در قالب 6 سناریوی مختلف مورد سنجش قرار گرفت. در هر دو مدل بکار گرفته شده، سناریوی برتر مدلی بود بود که ورودی آن شامل بیشینه دمای هوا، کمینه دمای هوا، رطوبت نسبی هوا، سرعت باد، ساعت آفتابی بود. که طی این ساختار تبخیر شبیه سازی شده به وسیله شبکه عصبی مصنوعی دارای ریشه مربعات خطای برابر 2/1 میلی متر در روز، میانگین خطای مطلق 83/0 و همچنین همبستگی 67/0 بوده است. و همینطور همین نتایج مربوط به الگوریتم هیبریدی کرم شب تاب در همین سناریو برابر ریشه مربعات خطای 88/0 میلی متر در روز ، میانگین خطای مطلق 62/0 و همینطور همبستگی 93/0 می باشد. دستاوردهای حاصل از این پژوهش نشان داد که الگوریتم هیبرید کرم شب تاب در برآورد تبخیر روزانه با اختلاف نسبی موفق تر از شبکه عصبی مصنوعی عمل کرده است.
    کلیدواژگان: الگوریتم کرم شب تاب، تبخیر، شبکه عصبی مصنوعی، شبیه سازی
  • سحر تاج بخش*، مهدی رهنما صفحات 35-44
    این مقاله با هدف مطالعه، پایش و شناسایی علت رخداد مه در جاده های کشور که دسترسی به ایستگاه های دیدبانی وجود ندارد، انجام شده است. به همین منظور،مطالعه موردی 4 فروردین 1394 جاده مشهد –باغچه که رخداد مه منجر به تصادف بیش از یکصد خودرو ، کشته شدن یک نفر و مصدوم شدن بیش از 60 نفر انجامید، در نظر گرفته شده است. با توجه به عدم وجود ابزراهای دیدبانی در جاده مذکور، استفاده از تصاویر دریافتی از ماهواره MSG در ساعات رخداد مه به منظور پایش پدیده، بررسی و تحلیل مهمترین فراسنج های جوی مرتبط با مه شامل دما، باد، فشار، دمای نقطه شبنم، ابرپایین در سطح زمین و ارتفاع ژئوپتانسیل متر، دما، رطوبت نسبی و سرعت حرکت قائم هوا در تراز های 850 و 700 میلی بار انجام شد. نتایج این بررسی نشان می دهد که حداکثر 15 دقیقه پس از رخداد پدیده پایش تصاویر ماهواره ای امکان پذیر می باشد که در این صورت این اطلاعات برای پیش بینی های بسیار کوتاه مدت، ابزار مناسبی بشمار می آید. موقعیت جغرافیایی منطقه همراه با وزش باد کوهدشت منجر به رخداد پدیده مه در این منطقه شده است که با وجود کاهش فشار ، پایداری ستون هوا تقویت شده به گونه ای که سرعت های قائم جریان های بالا سو رانشان نمی دهند. همچنین کمبود دمای نقطه شبنم در سطح زمین حدودC° 4 می باشد. همچنین نقش دیدبانی های ماهواره ای در پیش بینی های بسیار کوتاه مدت مخاطرات وضع هوا از جمله رخداد مه، انکار اپذیر است.
    کلیدواژگان: ماهواره MSG، ایستگاه هواشناسی، باد KATA، تحلیل همدیدی
  • الهام اسراری*، مسعود فرجی صفحات 59-66
    گاز NOx در زیرگذر های شهری که عمدتا محیط های بسته ای هستند، جزو آلاینده های مهم به شمار می رود. در این تحقیق، انتشار آلاینده NOx در زیرگذر زند شهر شیراز بوسیله نرم افزار AERMOD مدل سازی گردید. همچنین تاثیر ارتفاع خیابان برغلظت آلاینده در زیرگذر زند و دالان خیابانی بالای آن بوسیله نرم افزار COMSOLمدل سازی شده است. نتایج مطالعه نشان داد که با افزایش ارتفاع خیابان غلظت آلاینده در خیابان افزایش می یابد. تغییرات غلظت آلاینده در تونل زیرگذر با افزایش ارتفاع خیابان محسوس نمی باشد. بررسی ارتباط انتشار آلاینده NOx با سرعت و جهت باد صورت گرفت. سیستم تهویه مکانیکی زیرگذر زند قادر به کنترل سطح آلاینده NOx در محدوده قابل قبول نیست. حداکثر غلظت آلاینده NOx در هوای تونل در حدود9. 1 تا 5 mg/m3 متناسب با جهت باد عرضی و طولی برآورد شد. بنابراین فضای تونل زیرگذر در شرایط اوج ترافیک با در نظر گرفتن استاندارد هوای پاک برای NOx به میزان 0. 2mg/m3، سالم نمی باشد. حداکثر غلظت آلاینده NOx در خیابان بالای زیرگذر به میزان 0. 017 و 0. 153 mg/m3متناسب با جهت باد عرضی و طولی برآورد گردید.
    کلیدواژگان: دالان خیابانی، زیرگذر شهری، انتشار NOx، مدل AERMOD
  • مقاله ترویجی
  • محمد امینی*، اکرم هدایتی، مجید آزادی صفحات 67-74
    بارش یکی از عناصر مهم اقلیمی است که از پیچیدگی های خاصی برخورداراست. از آن جا که تغییرات مکانی و زمانی این عنصر مهم اقلیمی بسیار با اهمیت است تقاضا برای تهیه اطلس های اقلیمی و بلند مدت آن اهمیت چشمگیری پیدا می کند. آگاهی از مقادیر این کمیت در کلیه مناطق کشور ، ضرورت انجام فرآیند درون یابی را برای نقاط بدون داده (ایستگاه) آشکار می سازد. از اینرو ضمن مرور شش روش متداول درون یابی ، شامل عکس مجذور فاصله (IDW) ، وایازش خطی چندگانه (MLR) ،گرادیان بعلاوه عکس مجذور فاصله (GIDS) ،کریجینگ ساده (S- KRIGING) ، کریجینگ معمولی (O- KRIGING) و کریجینگ جهانی (U-KRIGING) ، پهنه بندی بارش های متوسط (ماهانه ، فصلی و سالانه) روی کشور ارائه می شود. شایان گفتن است که این مطالعه با در نظر گرفتن تاثیر ناهمواری انجام شده است. با مقایسه این شش روش یادشده درون یابی و نیز محاسبات میانگین مطلق خطا (MAE) و ریشه میانگین مربع خطا (RMSE) مشاهده شد که روش گرادیان بعلاوه عکس مجذور فاصله نسبت به روش های دیگر از دقت بالاتری در براورد بارش در نقاط مختلف کشور برخوردار است. همچنین روش عکس مجذور فاصله کمترین دقت را نیز داشته است. در اندازه گیری های بارش بیشینه روش گرادیان بعلاوه عکس مجذور فاصله نسبت به سایر روش ها بهترین تخمین را داشته حال آن که در بارش کمینه روش U-K بهترین برآورد را داشته و بقیه روش ها تقریبا از یک میزان خطا برخوردار بوده اند. محاسبات پهنه بندی بارش تجمعی سالانه روی کشور نشان دهنده بیشترین بارش روی مناطق شمالی ، شمال غرب و سلسله جبال زاگرس بوده است.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، روش های درون یابی، بارش، ایران
|
  • Zahra Kheirandish*, Javad Bodaghjamali, Behzad Raygani Pages 1-10
    Dust phenomenon is of natural processes in arid and semi-arid regions of the world which damages various parts very much annually. South West of Iran is exposed to this phenomenon continuously due to being in the arid and semi-arid belt of the world. In this research to determine the dust corridors, One of high dust concentration events (19 June 2012) was chosen and dust detection method of DUST RGB was applied on the MODIS images of the day when dust happened and a day before and after that. and on the basis of DUST RGB time-series images of dust, the corridors of this event was determined and this images compared and validated with DUST RGB products of METEOSAT satellite (sensor of SEVIRI). Also, in order to complete the analysis, numerical HYSPLIT model to determine dust corridors was used. Finally three main dust corridors consisting of North West – South East, South – North and West – East to the South West of Iran were specified. The results of this study demonstrated that MODIS images can identify the dust and its corridors on the condition that the visual range of images are appropriate and if they are not cloudy. but in order to determine the corridors exactly and complete the analysis, other kinds of information such as numerical meteorology models beside remote sensing data
    Keywords: dust, Corridor, MODIS, DUST RGB, HYSPLIT model, METEOSAT
  • Saeed Golian, Ebrahim Ebrahim Asadi Oskouei*, Ernesto Lopez, Baeza Pages 11-20
    Rainfall is one of the most important components of the hydrologic cycle, and its spatial distribution plays an important role in water resources management. Choosing an appropriate interpolation method is one of the main challenges in optimally estimating the values at those locations where no samples or measurements were taken. The purpose of this research is to determine the best interpolation method for precipitation in Mashhad plain as the main agricultural areas in Khorasan Razavi Province. First, rainfall data was collected during the period of 2004 to 2013. A total of 63 stations were selected. Then, five interpolation methods, namely Kriging, co-Kriging, Regression, regression Kriging and Inverse Weighted Distance were used for estimating spatial distribution of precipitation. The Root Mean Square Error and Mean Bias Error was considered to select the best interpolation method. The interpolation approaches were evaluated using a cross-validation method. Results revealed that the most accurate interpolation method is based on the spherical model as the theoretical semivariogram model. The error of method showed that the regression kriging and three-variable regression (x,y,z) methods are the most accurate models with RMSE=5.8541 and MBE=0.3004 and RMSE=7.5888 and MBE=0.3498, respectively to interpolate annual precipitation over the study area. It was also deduced that for seasonal rainfall data, due to poor data correlation, it is better to use the Kriging method to interpolation method. The co-Kriging method was also recognized as the weakest method with least accuracy for rainfall interpolation.
    Keywords: precipitation, Interpolation methods, Regression kriging, Mashhad plain
  • Babak Mohammadi* Pages 21-34
    Simulation of evaporation process is a very important affair in the planning and management of water resources and due to the complexity of the process of evaporation, determine its exact parameters require the use of detailed procedures that reasonably accurately grasping the process simulation. Using a hybrid method for simulation and optimization of the process of evaporation can be fitted with a high-precision simulation. In this study, we used the data on the daily synoptic station rudsar evaporation of the year 1391 to 1394 for four years, the performance of the hybrid Firefly algorithm to estimate daily evaporation in comparison with artificial neural network was evaluated. Due to the importance of climatic parameters and correlation with the amount of evaporation, input models in the form of 6 different measurement scenario. in both models have been applied, the superior was a model scenario was that the entry contains the maximum air temperature, minimum temperature, air relative humidity, wind speed, the Sundial. During the simulated evaporation of the structure by means of artificial neural network has a root equal squares of error 1.2 mm in days and corrolation 0.67, the average absolute error has been 0.83 as well as solidarity. And also the same results relating to the hybrid Firefly algorithm in this scenario against the root of the squares of the error 0.88 mm in days, the average absolute error 0.62 and also fitted 0.93 correlation.
    Keywords: Firefly algorithm, Evaporation, Artificial Neural Network, Simulation
  • Sahar Tajbakhsh *, Mehdi Rahnama Pages 35-44
    This article is intended to monitor and identify the cause of the fog occurrence on the roads of the Iran that don’t have access to meteorological observation stations. For this purpose, the case study of Mashhad-Baghcheh Road, April 4, 2017, has been considered, leading to an accident of more than one hundred cars, killing one and injuring 60 people. Due to the lack of observation stations on roads, it is used the MSG satellite images during the meteorological events to monitor the phenomenon and analyzed the most important atmospheric parameters including temperature, wind, pressure, dew point temperature, low clouds and also short wave and long wave radiations on the surface level. Also, geopotential height, temperature, relative humidity and vertical velocity were measured at 850 and 700 mb levels to find the low level atmospheric circulations. The results of this study indicate that a 15 minutes after the occurrence of the phenomenon, the monitoring MSG satellite imagery is available which is a very suitable tool for very short-term forecasts. The geographical location of the area as well as blowing KATA wind has led to the fog occurrence in this region, which despite the pressure decrease, the stability of the air column has been strengthened so that vertical velocities do not exceed the high currents. Dew point deficit is also about 4 ° C at the Earth's surface. It seems that the role of satellite observations in the very short term forecasts of weather conditions, including the May incident, is denied.
    Keywords: MSG Satellite, Weather Station, KATA Wind, Synoptic Analysis
  • Elham Asrari*, Masoud Faraji Pages 59-66
  • Mohammad Amini*, Akram Hedayati, Majid Azadi Pages 67-74
    Precipitation is one of the most complicated climatic elements. Moreover, for many applications a climatological atlas of precipitation is needed. Preparing a climatological atlas of precipitation using observed rain gauge data is a challenging task.
    In this research six interpolation methods including Inverse Distance Weighting (IDW), Gradient plus Inverse Distance Squared (GIDS), Multiple Linear Regression (MLR), Ordinary Kriging (O-K), Universal Kriging (U-K) and Simple Kriging (S-K) have been used to analyze the monthly, seasonal and annual means of precipitation at 354 synoptic stations over Iran during TIR 1393 to KHORDAD 1394 and the results have been compared.
    Comparison of the results showed that the GIDS method gives relatively better performance for most of the times. It is also found that the U-K method has considerably lower errors particularly for the interpolation of precipitation over the regions/seasons with low amounts of precipitation. The final analyzed data agree well with the corresponding observations
    Keywords: Analysis, Interpolation methods, precipitation, Iran