دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی منابع طبیعی

تمایل : بیابانزدایی

عنوان : پیش ­بینی، مسیریابی و پهنا ­بندی توفان گرد و غبار 

دانشگاه صنعتی اصفهان

دانشکده منابع طبیعی

پیش ­بینی، مسیریابی و پهنا ­بندی توفان گرد و غبار با استفاده از مدل­هایWRF و HYSPLIT و تصاویر ماهواره­ای 

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی منابع طبیعی- بیابانزدایی 

استادان راهنما

دکتر رضا جعفری- دکتر خسرو اشرفی

واسه رعایت تکهایی از متن پایان نامه مثلا :

(ممکنه هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزه یا بعضی نمادها و اشکال درج نشه ولی در فایل دانلودی همه چیز منظم و کامله)

عنوانصفحه

چکیده

1


2

1-1- ضرورتواهمیتبررسیپدیدهگردوغبار
2

1-2- اهدافتحقیق
4

6

2-1-آلودگیهوا 6

2-1-1- ترکیباتآلایندههوا 6

2-2- ذراتمعلقدرجو
7

2-2-1- انواعذراتمعلقدرجو  7

2-3- پدیدهفرسایشبادی

12

2-3-1- مقدمه  12

2-3-2- انتشارگردوغبار  14

2-3-3- انتقالگردوغبار  17

2-3-4- فرونشستگردوغبار  17

2-4- تعریفانواعپدیدههایگردوغباری

17

2-5-2-مروریبرتحقیقاتانجامشدهدرداخلکشور
19

2-5-3- مروریبرتحقیقاتانجامشدهدرخارجازکشور
21

2-6- منابعگردوغبار
24

هفت

2-6-1- پراکنشمنابعگردوغباردرسطحجهانی

24

2-6-2- منابعگردوغباردرغربوجنوبغربایران
29

2-6-3- نقشهمناطقمستعدفرسایشبادیدرآسیایجنوبغربیومرکزی

30

2-7- سیستمهایجویتوفانهایگردوغبار
33

2-7-1- مشخصاتجویتوفانهایگردوغباردرجنوبغربیآسیا: 34

2-8- لایهمرزیاتمسفریک

36

2-9- روشهایمطالعهگردوغبار
38

2-9-1- اندازه­گیریدرمحلزمین-پایه
38

2-9-2- سنجشازدور  39

2-9-3- مدلسازیگردوغبار  44

2-10- معرفیمدل­هاوسنجنده­هایماهواره­ایمورداستفادهدراینمطالعه
48

2-10-1- ساختارمدلهایعددیپیشبینیوضعهوا 48

2-10-2- معرفیمدلمیانمقیاسجویWRF
51

2-10-4- معرفیمدلHYSPLIT  61

2-10-5- معرفیماهواره­هاوسنجنده­هایمورداستفادهدراینمطالعه
75

83

91

3-1- منطقهموردمطالعه
91

3-1-1-کشورهایغربوجنوبغربایران
91

3-1-2- استانخوزستان  97

3-3- مراحلانجامتحقیق
100

3-3-1- سنجشازدور  100

3-3-2- مدلسازی   102

هشت

114

4-1- نتایجپیش­بینیمدلHYSPLIT
114

4-1-1- پیش­بینیباخطسیرمدل  114

4-1-2- پیش­بینیانتشارووضعیتارتفاعیذراتباالگوریتمانتشار
118

4-2- ارزیابینتایجپیش­بینیمدلHYSPLIT
124

4-2-1- نتایجآنالیزهمدیدیرویدادگردوغبار 2 تا 7 جولای 2009
124

4-2-2- نتایجتصاویروداده­هایماهواره­ایرویدادگردوغبار 2 تا 7 جولای 2009
145

163

5-1- نتیجه­گیریکلی

163

5-2- مقایسهنتایجمطالعهبانتایجدیگرمطالعات

166

5-3-پیشنهادها 167

منابعومآخذ
169

چکیده

مطالعه پخش زمانی و مکانی بسیار متغیر توفان­های گرد و غبار از راه مدل­های عددی با اندازه منطقه­ای و جهانی می­تونه ما رو در پیش­بینی این وقایع در اندازه منطقه­ای و جهانی و هم اینکه بهبود تصمیم­گیری به موقع در این مورد کمک کنه­
هدف از مطالعه حاضر آزمایش و پیش­بینی گرد و غبار در استان خوزستان با استفاده از مدل بین اندازه جوی WRF و مدل حرکت و پراکندگی ذرات HYSPLIT و تصاویر ماهواره­ای بود­
واسه این منظور تصاویر ماهواره­ای MODIS و داده­های دید افقی از 2 تا 7 جولای سال 2009 استفاده کرده شد­
بعد از جفت نمودن مدل­های WRF و HYSPLIT، دو بخش از مدل HYSPLIT شامل مثل­سازی پخش و مثل­سازی مسیریابی استفاده شد­
بعد واسه آزمایش مدل HYSPLIT، خروجی­های مدل جوی WRF، شاخص گرد و غبار گرمایی- مادون قرمز(TDI)و اجناس MODIS Deep Blue AOD و OMI AIمورد استفاده قرار گرفتن­
با در نظر گرفتن مدل HYSPLITاولین توده گرد و غبار به ترتیب 27 و 12 ساعت پس از پخش از نقطه اول و دوم در سوم جولای 2009 به استان خوزستان رسیده­ان­
وسعت توده گرد و غبار کم کم از 2 تا 5 جولای با حرکت از شمال غرب به جنوب شرق و غرب به شرق عراق به غرب، جنوب غرب و مرکز ایران می­رسند­
پروفیل­های طولی و عرضی مدل HYSPLITنشان می­بده که ذرات گرد و غبار تونسته­ان تا سطوح بالایی جو (تا تراز 8500 متری از سطح زمین) و به وسیله رودبادها می­تونن تا دورترین نقطه شرقی ایران و خلیج فارس منتقل شن­
نقشه پارامترهای جوی نشون داد که افزایش سرعت باد شمال از 2 تا 5 جولای، فاکتوری واسه پخش و انتقال گرد و غبار از بخش دجله و فراته­
یافته های الگوریتم TDI و هم اینکه محصولاتMODIS Deep BlueAOD و OMIAI کلا متناسب بودن مدل HYSPLITرا در پیش­بینی توفان­های گرد و غبار تأیید می­کنن­
یافته های این مطالعه نشون می­بده ترکیب مدل­های عددی(WRFandHYSPLIT)و تصاویر ماهواره­ای گرد و غبارمی­تونن به عنوان یک سیستم مؤثر در آزمایش و اخطار سریع بحران گرد و غبار استفاده شن­

واژگان کلیدی : توفان گرد و غبار،مدلWRF، مدلHYSPLIT، تصاویر ماهواره­ای

 

 

1-1- ضرورت و اهمیت بررسی پدیده گرد و غبار

گرد و غبارها که دارای منشأ طبیعی و آدم ساخت هستن جدا از اینکه اینکه یکی از منابع آلوده کننده هوا می­باشن و سلامت مردم رو به خطر می­اندازند با اثر بر تابش گرمایی و خورشیدی برابری تابشی زمین رو بر هم زده و باعث تغییر آب و هوا و دمای منطقه شده و آخر سرً زندگی موجودات زنده اون منطقه رو دستخوش خطر می­سازه­
با در نظر گرفتن بررسی محققان جور واجور در سال­های گذشته، هرساله حدود 500 تا 3000 میلیون تن غبار از رویدادهای گرد و غبار در بخش­های جور واجور زمین وارد اتمسفر می­شه(55) طبق بررسی­های انجام گرفته به وسیله تاناکا و چیبا[1] (2006 ) مقدار کل گرد و غبار ورودی به اتمسفر 1817 میلیون تن در سال می­باشه (57) که بیشترین مقدار از قاره افریقا وارد اتمسفر می­شه­ و حدود 8/11 درصد این گرد و غبار در منطقه آسیای جنوب غربی بوجود اومده و منتشر می­شه­
محققان دیگری مثل زندر[2](2003)، جینوکس[3] و همکاران(2004) هم با استفاده از مدل­هایی با اندازه جهانی میزان گرد و غبار منتشر شده در این منطقه رو در حدود 28% و 24% پیش­بینی کرده­ان که نشون دهنده سهم کلی این منطقه در بودجه گرد و غبار جهانی می­باشه(36، 34) یعنی جدا از ضرورت بررسی رویدادهای گرد و غبار در منطقه آسیای جنوب غربی و اثر اون بر محیط زیست کشورهای منطقه و ایران به دلیل نقش کلی این منابع در تولید گرد و غبار جهانی و اثرات اون بر کرهزمین و پدیده­هایی مثل اقلیم و به هم خوردن برابری تابشی اهمیت بررسی این پدیده در این منطقه خیلی افزایش می­یابد­

آلودگی به دلیل گرد و غبار در هوای خیلی از مناطق کشور به ویژه در مناطق جنوب شرقی، غربی و جنوبی مطرحه اما در سال­های گذشته به ویژه از تابستون 1388 با وقایع زیاد و بزرگ که به پایتخت و شهرهای مرکزی هم رسید و تعطیلی ادارات و مدارس و ضررهای اقتصادی و کشاورزی و کاهش کیفیت زندگی رو به دنبال داشت، الگوی گرد و غبارهای کشور وارد میدون جدیدی شد­
رویدادهای گرد و غبار مهیبی که بخش­های کلی­ای از ایران رو تحت اثر قرار می­دهند بیشتر دارای اندازه منطقه­ای می­باشن و منابع به وجود آورنده این رویدادها بیشتر در خارج از ایران و در کشورهای همسایه غربی و جنوب غربی ایران وجود دارن­
از این­رو واسه بررسی این رویدادها لازمه از وسیله ها، داده­ها وروش­هایی که توانایی مطالعه ابعاد جور واجور این رویدادها رو در اندازه بزرگ (منطقه­ای)، دارن استفاده شه­

این روزا مثل­سازی عددی به عنوان یکی از مناسب­ترین وسیله افزایش آگاهی نسبت به پدیده­های گرد و غبار شناخته می­شه و در خیلی از پژوهشکده­ها، سازمان­های اجرایی مثل هواشناسی­ها به ویژه هواشناسی کشاورزی و هواشناسی فرودگاه­ها مورد استفاده محققین و بهره­برداران قرار گرفته و می­تونه واسه پیش بینی زمان، شدت و ابعاد جور واجور رویدادهای گرد و غبار به شکل کوچیک اندازه و بزرگ اندازه مورد استفاده قرار گیرد­
البته استفاده از این جور مدل­ها محدود کردن­هایی هم داره و در این مطالعه تلاش می­شه با در نظر گرفتن هدف مطالعه که بررسی پیش­بینی گرد و غباره مدل مناسب انتخاب و توانایی اون واسه مثل­سازی رویدادهای گرد و غبار در اندازه منطقه­ای واسه محدوده آسیای جنوب غربی بررسی شه، و از آن جا که سازمان هواشناسی کل کشور به دنبال رسیدن به ساز و کاری جهت پیش­بینی گرد و غبار واسه آگاهی رسانی به سازمان­هاو نهادهای جور واجور مثل هواشناسی فرودگاه­ها، بهداشت و درمان، هواشناسی کشاورزی، راه و ترابری و چیزای دیگه ای به جز اینا این موضوع رو در سال­های گذشته در بالا اولویت­های پژوهشی خود قرار داده،بنابر این این تحقیق در مورد پیش­بینی گرد و غبار با توانایی جواب سریع[4]به جامعه علمی و اجرایی کشور به خاطر مدیریت این پدیده و در پیش گرفتن تصمیم به موقع ارائه می­شه­
با فرض کارایی مدل­هایWRF و HYSPLIT در پیش­بینی و مسیریابی توفان­های گرد و غبار، اهداف تحقیق به شکل زیر انتخاب شدن­

1-2- اهداف تحقیق

  • مدلسازی عددی انتقال، مسیریابی و پیش­بینی توفان گرد و غبار از راه یکی نمودن یه مدل بین اندازه جوی با یه مدل انتقال ذرات
  • ارزیابینتایج مدلسازی انجام شده با استفاده از تصاویر و داده­هایماهواره­ای و الگوریتم­های امتحان از دور

 

 

-1-آلودگی هوا

حضور یک یا بیشتر از یک آلاینده مثل جامد، مایع و یا گاز مثل گرد و خاک، دود غلیظ،گازمه­آلود و بوی نامطبوع به مقدار کافی، با خواص مشخص و موندگاری که به وسیله منابع آلوده کننده هوا و یا به وسیله آدم وارد طبیعت می­شه رو آلودگی هوا می­نامند­
آلودگی هوا می­تونه زندگی آدم، گیاه و جانوران رو به خطر اندازد(24)

2-1-1- ترکیبات آلاینده هوا

آلاینده­های هوا بسته به ترکیب شیمیایی خود به دو گروه آلییا معدنی تقسیم می­شن:

  • ترکیبات آلی : ترکیبات آلی شامل کربن و هیدروژن هستن و خیلی از آن­ها دارای عناصری مثل اکسیژن، نیتروژن، فسفر و گوگرد می­باشن­
    هیدروکربن­ها ترکیبات آلی هستن که تنها دارای کربن و هیدروژن هستن­
    بقیه ترکیبات آلی مهم در مورد آلودگی هوا عبارتند از کربوکسیلیکاسیدها، الکل­ها، اترها و استرها، آمین­ها و ترکیبات آلی گوگرد­دار­
  • ترکیبات معدنی : ترکیبات معدنی موجود در هوای غیرآلوده عبارتند از : کربن و مونوکسیدکربن، دی اکسیدکربن، کربنات­ها، اکسیدهای سولفور، اکسیدهای نیتروژن، ازن، هیدروژن فلوراید و هیدروژن کلراید(24)­

هم اینکه ترکیبات آلوده­کننده هوا با در نظر گرفتن نوع فاز مربوطه به دو دسته گاز­ها و ذرات طبقه بندی می­شن­:

  • گاز­ها: آلاینده­های گازی که روون­های بی­شکل­ان، ً فضای آزاد شده در اون رو اشغال می­کنن و بسیار مثل به هوا عمل کرده و از اتمسفر جدا نمی­شن­
    در بین آلاینده­های معروف گازی از اکسید­های کربن­، اکسید­های سولفور، اکسید­های نیتروژن و هیدروکربن­ها می­توان نام برد­
  • ذرات:ذراتآلاینده ذرات ریز جامد هستن که در مایع یا گاز به شکل آویزون قرار دارن و تحت شرایط مناسب می­تونن از اتمسفر جدا و ته­نشین شن­
    این ذرات در شکل و اندازه­های متفاوتی با خصوصیات گسترده فیزیکی و شیمیایی موجود هستن و شامل غبار، دود­های غلیظ، دود، خاکستر، غبار مه­آلود و اسپریه(24)

2-2- ذرات آویزون در جو

ذرات آویزون در جو ذرات ریز جامد یا مایعی هستن که ابعاد اون­ها از چندین نانومتر تا چندین ده میکرون متغیره و در کنار مولکول­های گاز و ابرها، جو زمین رو تشکیل می­دهند­
بیشتر ذرات آویزون در اثر عوامل طبیعی چون تبخیر سطحی آب اقیانوس­ها و دریاها، وزش باد در صحراها، سوختن جنگل­ها و چمنزار­ها و فوران آتشفشان­ها وارد جو می­شن­
عوامل انسانی مثل فعالیت­های شهری- صنعتی­، کشاورزی و تغییر پوشش سطحی زمین هم مسئول حدود 10% ذرات آویزون در جو هستن(13)­

پخش زمانی و مکانی هواویز­ها (برخلاف مولکول­های گازی موجود در جو) بسیار متغیره و به خاطر همین بررسی اثرات ذرات آویزون در جو، نیازمند مطالعه پیوسته و جهانی اون­هاس­

2-2-1- شکل های جور واجور ذرات آویزون در جو

ذرات آویزون رو می­توان طبق منشأ، محل بیرون آمدن آب زیر زمینی­های تولیدکننده، چگونگی تشکیل وابعاد اون دسته­بندی کرد­، که ذرات آویزون طبق منشأ اون­ها به دو نوع طبیعی و انسانی طبقه­بندی می­شن­

  1. ذرات آویزون طبیعی : ذرات آویزون غالب جو هستن و در اثر عوامل طبیعی چون تبخیر سطحی آب دریاها، وزش باد، سوختن جنگل­ها و چمنزار­ها، فوران­های آتشفشان و فعالیت موجودات زنده تولید می­شن­
  2. ذرات آویزون انسانی : در اثر فعالیت­های انسانی تولید و وارد جو می­شن­
    دود­کش خونه­ها و کارخانجات، اگزوز اتومبیل­ها،تبدیل جنگل­ها به اراضی کشاورزی، فرسایش خاک در زمین­های کشاورزی و معادن روباز، چرای بیشتر از حد مراتع، استفاده بیشتر از حد از منابع آب و خشکاندن دریاچه­ها، رودخانه­ها و محل بیرون آمدن آب زیر زمینی­های زیر­زمینی و آتیش­سوزی زمین­های کشاورزی و جنگل­ها از عوامل اصلی ذرات آویزون در جو با منشأ انسانیه­

ذرات آویزون رو برحسب محل بیرون آمدن آب زیر زمینی­های تولیدکننده اون­ها هم می­توان طبقه­بندی کرد­:

ذرات آویزون نمک دریایی به دلیل تبخیر افشانه آب سطحی دریاها و اقیانوس­ها

  1. ذرات غبار به دلیل وزش باد در نواحی خشک، صحرا­ها و زمین­های تحت اثر فعالیت­های زیاد انسانی
  2. ذرات آویزون آتشفشانی به دلیل فوران­های آتشفشانی
  3. ذرات آویزون به دلیل سوختن مواد زیست توده در جنگل­ها و مراتع

ذرات آویزون زیستی به دلیل فعالیت موجودات زنده

تعداد صفحه :172

قیمت : 14700 تومن

com/?checkout=3113″ method=”post” name=”frm_jahanpay3113″>

بی معطلی پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار میگیره

و در جدا از اینکه فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شه

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]
com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارین می تونین مبلغ مورد نظر واسه هر فایل رو کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز رو به ایمیل ما ارسال کنین تا فایل رو از راه ایمیل دریافت کنین

***  *** ***

متن کامل در سایت sabzfile.com