فایل ورد کامل مقاله شناسایی الگوهای گردش جوی مؤثر بر شکل‌گیری سیلاب‌های بزرگ در رودخانه کارون

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله شناسایی الگوهای گردش جوی مؤثر بر شکل‌گیری سیلاب‌های بزرگ در رودخانه کارون دارای ۲۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله شناسایی الگوهای گردش جوی مؤثر بر شکل‌گیری سیلاب‌های بزرگ در رودخانه کارون  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله شناسایی الگوهای گردش جوی مؤثر بر شکل‌گیری سیلاب‌های بزرگ در رودخانه کارون،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله شناسایی الگوهای گردش جوی مؤثر بر شکل‌گیری سیلاب‌های بزرگ در رودخانه کارون :

چکیده

در این مقاله دادههای بارش و رواناب روزانهی حوضهی کارون تا شالو در سال آبی ۱۳۷۲-۱۳۷۱ و دادههای روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال محدودهی ۱۰ تا ۶۰ درجهی شمالی و ۱۰ تا ۷۰ درجهی شرقی بررسی شده است. به کمک تحلیل مولفهی مبنا، تحلیل خوشهای و تحلیل همبستگی شش الگوی گردشی شناسایی شد. این الگوها به دو دسته پرارتفاع و کمارتفاع تقسیم میشوند. هر الگوی معین تمایل دارد در دوره معینی از سال ظاهر شود. الگوهای کمارتفاع و فرودها شرایط دینامیکی را برای ناپایداری فراهم میآورند و بیشتر در دورهی سرد سال دیده میشوند. الگوهای پر ارتفاع و فرازها شرایط دینامیکی را برای پایداری فراهم میآورند و بیشتر در دورهی گرم سال دیده میشوند. بررسی رابطهی این الگوها با رواناب و بارش کارون نشان داد که الگوهای کم ارتفاع ارتباط معناداری با بارش و رواناب نشان میدهند اما رابطه آنها با بارش قویتر است. یافتههای ما نشان میدهد که ناهنجاریهای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال میتواند ابزار سودمندی برای پیشبینی متغیر بارش و به تبع آن پیشبینی سیلاب باشد. با توجه به رفتار فصلی این ناهنجاریها، الگوهای کمارتفاع عمدتاً در زمستان دیده می شوند. الگوهای پرارتفاع عمدتاً در تابستان مشاهده میشوند و با بارش بسیار ناچیز همراه هستند.

کلیدواژهها : الگوهای گردشی، سیلاب، تحلیل مولفهی مبنا، تحلیل خوشهای.

مقدمه

در زمینهی سیلابشناسی تحقیقات گستردهای در جهان و ایران انجام گرفته است. در ایران نمونههایی از این پژوهشها بدین قرارند. دماوندینژاد منفرد ویژگیهای سیلابهای بخش میانی کارون را بررسیکرده مدلهای احتمال آنرا معرفی کرده است (دماوندینژادمنفرد،۸۷۳۱: ۳۵).حیدری براساس روشی هواشناختی-هیدرولوژیک مدلیبرای پیشبینی سیلابهایکارون پیشنهاد کرده است (حیدری، ۵۷۳۱:۲۷).

حجتیزاده هفت سیلاب فراگیر کارون، کرخه و دز را بررسی کرده و کوشیده است شرایط سینوپتیک پدیدآورنده آنها را شناسایی کند (حجتیزاده،۱۸۳۱:۰۲۱).

(۳۹۹۱: ۱۵۱)

غیاثی سیلابهای کارون را باهدف حفاظت زمینهای زیرکشتنیشکر در خوزستان بررسی کرده است (غیاثی، ۵۷۳۱:۲۶). تقیخان کوشیده است تا با کمک بارش به پیشبینی سیلاب دست یابد (تقیخان،۶:۹۷۳۱).برخوردار و چاوشیان موضوع پهنهبندی سیلاب را بررسی کردهاند (چاوشیان،۹۷۳۱: ۴).حیدری کنترل سیل مخازن رودخانههای دز و کارون را مطالعه کرده است

(حیدری، ۹۷۳۱: ۷).

با این حال سیلابهای بزرگ کارون از منظر الگوهای گردشی پدید آورنده آنها بررسی نشدهاند. الگوهای گردش هوا بهویژه در تراز ۵۰۰ هکتو پاسکال و رابطهی آنها با سیلابهای بزرگ، موضوع تحقیقات اقلیمی بسیار فراوانی در جهان بوده است. مثلاً یارنال و فریکس سیلابهای حوضهی ساسکوانا را به این روش بررسی و الگوهای گردشی منجر به سیلاب را در این حوضه شناسایی کردند (یارنال و فریکس،۴۹۹۱:۰۳۳).

یارنال رابطه الگوهای گردشی را با آبدهی حوضه لدینگ ریج بررسی کرد و

نشان داد که نظر کومری (۲۹۹۱:۰۱۲) که معتقد است توالی الگوهای گردشی توانایی تبیین رویدادهای محیطی را دارند درست است. به بیان دیگر سیلاب را نه تنها با در نظر گرفتن الگوی گردشی در روز رخداد بلکه با بررسی الگوهای گردشی چندین روز پیش از بروز سیلاب بهتر میتوان شناخت. این واقعیت از یکسو نشان میدهد که الگوهای گردشی پیش از بروز سیلاب نقش مهمی در تعیین شرایط رطوبتی سطح حوضه دارند و به دلیل تعیین رطوبت پیشین در ضریب جریان حوضه نقش دارند و از سوی دیگر معرف این نکته است که در مطالعهی سیلابها و عوامل هواشناختی پدیدآورندهی آنها ناگزیریم سامانههای همدید بارانزا را از سرچشمه تا گورگاه آنها دنبال کنیم، تا بتوانیم شناخت کاملتری از رابطهی الگوهای گردشی با سیلابها بهدست آوریم.

دادهها و روش شناسی

برای شناسایی رابطهی الگوهای جریان هوا با سیلابها نیازمند سه مجموعه دادهی مختلف بودهایم. یکی دادههای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال، دوم دادههای بارش و سوم دادههای آبدهی رودخانه. چون در اینجا هدف ما شناسایی رفتار هیدرولوژیکحوضه در سیلابیترین سال کارون بوده است دادههای آبدهیروزانه کارون در ایستگاه آبسنجی شالو را در دوره ۱۳۷۴-۱۳۳۶ گردآوری و بر مبنای آن شاخص سیلاب روزانه و سالانه را محاسبه کردیم. این بررسی نشان داد که سال آبی۷۲-۱۳۷۱ سیلابیترین سال کارون بوده است. بر این اساس دادههای بارش روزانه ۱۲۴ ایستگاه باران سنجی گردآوری و نقشههای بارش روزانه حوضه از اول مهرماه ۱۳۷۱ تا ۳۱ شهریور ۱۳۷۲ ترسیم و مشخصات آماری هر نقشه شامل میانگین مکانی بارش، انحراف معیار مکانی بارش و درصد گسترده بارش را محاسبه کردهایم.به این ترتیب خصوصیات بارش هر روز مشخص شد.

۱۶۳

برای شناسایی روزهای سیلابی میانگین بلند مدت آبدهی رودخانه در هر روز را معادل جریان پایه در نظر گرفتیم و بر این اساس رواناب مستقیم را محاسبه کردیم. به این ترتیب زمان آغاز و پایان سیلابها مشخص شد. سپس ویژگیهای اساسی هر سیلاب مانند زمان پایه، زمان تا اوج، زمان فروکش، دبی اوج، ارتفاع رواناب مستقیم و حجم تخلیه برای هر سیلاب جداگانه محاسبه شد.

برای شناسایی الگوهای گردشی، دادههای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز ۵۰۰ هکتو پاسکال برای GMT 1200 در طی اول مهرماه ۱۳۷۱ تا ۳۱ شهریور ۱۳۷۲ برای قلمرو ۱۰ تا ۷۰ درجهی شرقی و ۱۰ تا ۶۰ درجهی شمالی با تفکیک مکانی ۵/۲* ۵/۲ از پایگاه داده NCAR استخراج

و پردازش شد. به این ترتیب نقشهی هر روز شامل ارتفاع ژئوپتانسیل تراز ۵۰۰ هکتو پاسکال بر روی یک ماتریس ۲۹*۲۱ بوده است.

در این بررسی از روش گردشی به محیطی استفاده شده است. به بیان دیگر نخست نقشههای ارتفاع ژئوپتانسیل را طبقهبندی کرده و الگوهای گردشی را شناسایی نمودیم و سپس مقدار آبدهی و بارش در طی حاکمیت هر یک از الگوهای گردشی را مشخص کردیم. برای طبقهبندی نقشهها ابتدا همه آنها استاندارد گردید تا الگوهای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز۵۰۰ هکتوپاسکال صرفنظر از شدت آنها به دست آیند. سپس دادههای استاندارد شده را به حالت S آرایش دادیم و یک ماتریس ۵۲۵*۵۶۳ شامل ۵۲۵ پیکسل برای ۳۶۵ روز سال فراهم آوردیم. سپس یک تحلیل مؤلفهی مبنا بر روی ماتریس همپراش اجرا کردیم و مؤلفههایی که بیش از یک درصد تغییرات را تبیین میکردند به عنوان مؤلفههای مهم نگه داشتیم. به این ترتیب تقریباً ۱۳ مؤلفهی مهم شناسایی شد که در مجموع حدود ۴۹ درصد تغییرات آرایش توپوگرافی تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال قلمرو مورد بررسی را تبیین میکردند (جدول ۳). تحلیل مؤلفهی مبنا منجر به تجزیهی ماتریس زمان- مکان دادهها به دو ماتریس الگوهای زمانی (ماتریس نمرات به ابعاد(۱۳* ۳۶۵) و الگوهای مکانی (ماتریس بارها به ابعاد ۱۳* ۵۲۵) میشود. ماتریس بارها به کمک نرم افزار سرفر به نقشهی مؤلفهها و ماتریس نمرات در محیط اکسل به نمودار مؤلفهها تبدیل شد. چون الگوی توپوگرافی تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال در هر یک از روزهای سال ترکیبی از ۱۳ مؤلفهی یاد شده است برای شناسایی شبیهترین ترکیبات و دستیابی به الگوهای گردشی یک تحلیل خوشهای بر روی ماتریس نمرات مؤلفهها انجام دادیم

و به این ترتیب شش الگوی گردشی متفاوت بهدست آمد. به این ترتیب الگوی گردشی هر یک از روزها معلوم شد. چون برای هر یک از روزها مقدار بارش و رواناب مستقیم نیز محاسبه شده بود امکان بررسی رابطه الگوهای گردشی با رواناب و بارش حوضه فراهم آمد. در بخش بعدی ویژگیهای بارش، رواناب و الگوهای گردشی را با تفصیل بیشتر بررسی خواهیم کرد.

رژیم جریان کارون

حوضههای غربی ایران شامل کرخه، دز و کارون سالانه بطور متوسط نزدیک به ۴۲ میلیارد مترمکعب رواناب دارند. سهم کرخه از این رواناب نزدیک به ۶ میلیارد مترمکعب، سهم دز نزدیک به ۸ میلیارد مترمکعب و سهم کارون نزدیک به ۰۱ میلیارد مترمکعب است. بنابراین کارون را میتوان پرآبترین رودخانهی کشور دانست. با این حال از دیدگاه توان آبدهی حوضهی دز با آبدهی ویژه۱/۶۱ لیتر بر ثانیه از کیلومترمربع آبخیزترین حوضهی غربی کشور است و پس از آن کارون با آبدهی ویژه ۲/۳۱ لیتر بر ثانیه از کیلومترمربع و کرخه با آبدهی ویژه۴/۴ لیتر بر ثانیه از کیلومترمربع قرار دارند.

این سه حوضهی غربی ایران با وجود اختلافاتی که از نظر حجم رواناب و توان آبدهی با یکدیگر دارند،بهدلیل همانندی رژیم بارش از رژیم جریان یکسانی برخوردار هستند.بررسیهای اولیه نشان میدهد که رژیم جریان این سه حوضه دارای چهار مرحلهی مختلف است. این مرحلههای چهارگانه را در مورد کارون بررسی میکنیم (تصویر ۱). مرحلهی اول که میتوان آنرا مرحلهی آرامش نامید تقریباً۰۶ روز طول میکشد و منطبق بر ماههای شهریور و مهر است. در این دوره نوسان آب بسیار کم است و آبدهی رودخانه بطور متوسط در اطراف ۷۲۱ متر مکعب در ثانیه نوسان میکند. مرحلهی دوم دورهی خیزش است که حدود ۳۳۱ روز طول میکشد و شامل ماههای آبان، آذر، دی، بهمن و نیمه اول اسفند است. در این دوره آبدهی کارون بین ۰۲۱ تا ۰۰۵ متر مکعب در ثانیه است و با رفتاری پلکانی رو به افزایش میگذارد. میانگین آبدهی حوضه در این دوره حدود ۰۴۲ متر مکعب در ثانیه است. مرحلهی سوم ۳۶ روز بطول میانجامد و شامل نیمهی دوم اسفند، فروردین و نیمه اول اردیبهشت است. در این دوره آبدهی در اوج قرار دارد و میتوان آنرا دورهی بالش نامید. در این دوره آبدهی رودخانه بین ۰۰۵ تا حدود ۰۴۸ متر مکعب در ثانیه نوسان دارد و به طو متوسط آبدهی حوضه حدود ۰۳۶ متر مکعب در ثانیه است.