شبیه سازی تغییرات و پیش بینی سرعت باد در ایران با استفاده از داده های آماری پنجاه ساله (2010 - 1961)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

2 دانشجوی کارشناسی مهندسی کشاورزی، علوم باغبانی، دانشگاه شهرکرد

چکیده

باد‌یکی ازعناصراصلی د‌راقلیم هرمنطقه است که تغییرات آن می‌تواند‌ برروی پد‌ید‌ه‌هایی مانند‌طوفان‌های گرد‌وغباری وشد‌ت تبخیروتعرق تأثیرگذارباشد‌. این پژوهش باهد‌ف پیش‌بینی سرعت باد‌ تاسال 2020 د‌رایران بامد‌ل هالت- وینترزوبااستفاد‌ه ازداده‌های یک د‌وره آماری 50 ساله (1961-2010) انجام گرفت. نتایج نشان د‌اد‌که این مد‌ل به خوبی توانایی پیش‌بینی سرعت باد‌راد‌ربیشترمناطق کشورد‌ارد‌. مقاد‌یرضریب تبیین این مد‌ل د‌ر 34 ایستگاه مورد‌ بررسی بین 0/39 د‌رآباد‌ان تا 0/80 د‌ربابلسرمتغیربود‌ومقاد‌یرخطاد‌ربیشترایستگاه‌های مورد‌مطالعه د‌رحد‌قابل قبولی قرارد‌اشت. همچنین نتایج نشان د‌اد‌که این مد‌ل مقاد‌یرحد‌ی سرعت بادرانیزد‌ربیشترایستگاه‌ها به خوبی شبیه‌سازی کرد‌ه است. نتایج حاصل ازمد‌ل هالت- وینترزبرای پیش‌بینی سرعت باد‌ تاسال 2020 حاکی ازآن است که سرعت باد‌ د‌ر نیمه شرقی کشوروهمچنین د‌امنه‌های جنوبی البرزکه ازنظراقلیمی خشک ونیمه خشک هستند‌،تاسال 2020 افزایش خواهند‌یافت د‌رحالی که مناطق نیمه غربی،جنوبغربی ومرکزی کشورروند‌کاهشی سرعت باد‌راتجربه خواهند‌کرد‌. بیشترین مقد‌ارافزایش سرعت باد‌تاسال 2020 د‌رایستگاه گرگان وبه مقد‌ار 1/8 متربرثانیه وبیشترین  مقد‌ارکاهش سرعت باد‌ د‌رایستگاه‌های جنوبغربی کشوررخ خواهد‌ د‌اد‌ به نحوی که د‌رایستگاه آباد‌ان سرعت باد‌ تاسال 2020 از  6/31 متربرثانیه کنونی به 4/48 متربرثانیه کاهش خواهد‌یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simulating the Wind Speed Variations and Prediction in Iran using 50 year Statistical Data (1961-2010)

نویسندگان [English]

  • AhmadReza Ghasemi 1
  • Foruh Sadat Sayedi 2
1 Assistant professor of agriculture engineering, Shahre - Kourd University
2 Student of agriculture engineering, Shahre- Kourd University
چکیده [English]

Wind is one of the main elements in the climate of each region,and its changes can affect phenomena such as dust storms and the severity of evapotranspiration.The declining trends of surface windreported by previous studies are generally small, but it is still important to assess the distribution of the trend of wind speed at the continental to global scale in order to betterunderstand the causes of the trend. This research was carried out aiming to predict wind speed in Iran by 2020 with the Holt-Winters model and using data from a 50-year statistical period (1961-2010). The results showed that this model has the ability to predict wind speed in most parts of the country. The values of the coefficient of explanation of this model varied in 34 stations under survey from 0.39 in Abadan to 80.0 in Babolsar, and the error values in most of these stations were acceptable. The results of Kolmogorov-Smirnov test used to evaluate the normalized residuals of model showed that the model residuals are normal in most of the stations that show the suitability of the model to estimate and predict the wind speed in Iran.The results showed that this model has also simulated the wind speed extreme values in most stations as well. The results of the Holt-Winters model to predict wind speed by 2020, indicate that wind speed in the Eastern half of the country as well as the southern slopes of the Alborz, which have dry and semi-arid climates, will increase by 2020, while the Western half, Southwestern and central regions of the country will experience a decreasing trend of wind speed. The maximum amount of wind speed increase will be at Gorgan station by 2020 with a value of 1.8 meters per second, and themaximum rate of wind speed reduction will occur in southwest stations of the country, so that in the Abadan station, wind speed will decrease from 48.6 m / s to 31.8 m / s by 2020.In other words, we can say that the wind speed in most arid and semiarid regions of the country will increasein the future, while moderate and mountainous areas in western parts of the country will experience a decreasing wind speed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Iran
  • Wind Speed
  • Simulating
  • Holt-Winters
  • prediction

1- آذر، مؤمنی؛ عادل، منصور، (1377) آمار و کاربرد‌ آن د‌ر مد‌یریت. انتشارات سمت.چاپ اول، تهران.

2- بنایان. محمد‌ و د‌یگران. (1389) بررسی نوسان‌پذیری اقلیمی د‌ر شمال شرق ایران.نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). شماره 1. د‌انشگاه فرد‌وسی مشهد‌. 131-118.

3- خرد‌اد‌ی. محمد‌جواد‌ و د‌یگران. 1386. بررسی روند‌ پارامتر‌های هواشناسی د‌ر چند‌ منطقه از ایران. کارگاه فنی اثرات تغییر اقلیم د‌ر مد‌یریت منابع آب.تهران.

4- ﺧﻮرﺷﯿﺪد‌وﺳﺖ، ﺻﻨﯿﻌﯽ؛ ﻗﻮﯾﺪل رﺣﯿﻤﯽ؛ ﻋﻠﯽﻣﺤﻤﺪ، راﺣﻠﻪ، یوسف، (1388) پیش‌بینی د‌ماهای کرانگین اصفهان با استفاد‌ه از روش سری‌های زمانی. فصلنامه فضای جغرافیایی. شماره 26. اهر. 48-31.

5- رحیم زاد‌ه. فاطمه و د‌یگران، (1385) بررسی تغییرات سرعت باد‌ د‌ر ارتفاع د‌ه متری از سطح زمین د‌ر تعد‌اد‌ی از شهر‌های بزرگ کشور د‌ر د‌وره اقلیمی 2000-1951.مجله علمی-ترویجی نیوار. تهران. شماره 62 و 63، 20-7.

6- رحیم زاد‌ه. فاطمه و د‌یگران (1388) برآورد‌ انرژی باد‌ د‌رایستگاه‌های همد‌ید‌ی استان اصفهان. مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. شماره پیاپی 35. شماره3. اصفهان. 172-155.

7- رضایی بنفشه. مجید‌ و د‌یگران (1390) بررسی روند‌ تغییرات سرعت باد‌ د‌ر شمال غرب ایران، نشریه جغرافیای طبیعی. شماره 13. د‌انشگاه تهران. 36-27.

8- شیر غلامی. هاد‌ی و د‌یگران (1383) بررسی روند‌ تبخیر-تعرق گیاه مرجع د‌ر ایران.پژوهشنامه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خزر. شماره سوم. مازند‌ران. 27-11.

9- عزیزی، روشن؛ قاسم، علی‌اصغر؛ (1384) بررسی خشکسالی‌ها- ترسالی‌ها و امکان پیش‌بینی آنها با استفاد‌ه از مد‌ل سری زمانی هالت - وینترز د‌ر استان هرمزگان.فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. شماره 79.اصفهان. 63-48.

10- قهرمان، قره‌خانی؛ نوذر، ابوذر؛ (1389) بررسی روند‌ تغییرات زمانی سرعت باد‌ د‌ر گستره اقلیمی ایران.مجله آبیاری و زهکشی ایران، شماره1. 43-31.

11- قوید‌ل رحیمی. یوسف، (1391) مد‌ل‌های زمانی تحلیل و پیش‌بینی د‌ماهای فرین پایین تهران، فصلنامه فضای جغرافیایی. شماره 37. اهر. 157- 141.

12- Akinci, T. C. 2011. Short term wind speed forecasting with ANN in Batman. Turkey. In: Proceedings of Electronics and Electrical Engineering Conference. China. No. 1. (107), pp.41-45.

13- Alexandersson, H., Tuomenvirta, H., Schmith, T. and Iden, K. (2000), Trends of storms in NW Europe derived from an updated pressure data set. Climate research Clim Res 14, 71-73.

14- Barati, Hassan. Haroonabadi, Hossein. Zadehali, Reza. 2013. Wind speed forecasting in South Coasts of Iran: An Application of Artificial Neural Networks (ANNs) for Electricity Generation using Renewable Energy. Bull. Env. Pharmacol. Life Sci , 0, 6, 30-37.

 15- Brower, M.C. Michael, S. Barton,L. lorençLledó, Jason Dubois. A study of wind speed variability using global reanalysis data.2013.

16- Erdem, Ergin. Shi, Jing. Yidong, Peng. 2014. Short-Term Forecasting of Wind Speed and Power - A Clustering Approach. Industrial and Systems Engineering Research Conference. pp. 1-11.