محمود بهروزی

استفاده از توربین های بادی به عنوان مولد انرژی برق در مناطق بادخیز کشورهای مختلف، تبدیل به یک فرآیند کاملاً تجاری و اجتناب ناپدیر شده است. به این منظور، در این پژوهش سعی شده است تا وضعیت انرژی باد جهت استحصال انرژی از طریق نصب توربین های بادی در استان خوزستان بررسی گردد. روش تحقیق بر اساس استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی استان و محاسبه میزان انرژی حاصله از باد با توجه به نصب توربین های بادی تجاری می باشد. داده های سه ساعته سرعت و جهت باد دوره آماری مشترک (2010-2001) برای ایستگاه های منتخب استان که در این پژوهش ایستگاه های بستان، دزفول، بهبهان، آبادان، مسجدسلیمان و اهواز می باشند از اداره کل هواشناسی خوزستان اخذ گردید. داده های منفصل باد با استفاده از تابع توزیع ویبول جایگزین شدند. چگالی توان باد سالانه و دیگر فرا سنج های انرژی باد در ترازهای ارتفاعی 10، 20 و 50 متر به دست آمد و برای برآورد سرعت باد در ارتفاع بالاتر از 10 متر، از مدل قانون توان یک هفتم استفاده شد. نتایج حاصل از محاسبات نشان می دهد که در استان خوزستان، ایستگاه های دزفول، اهواز و آبادان به ترتیب با توان تولید 824، 232و 225 کیلووات نیرو برای نصب و راه اندازی توربین های مزارع بادی تجاری مناسب هستند. با توجه به نصب توربین های بادی تجاری در ارتفاع 50 متری و سطح روتور 80 متری و هم چنین با در نظر گرفتن ضریب قدرت بیشترین، توان تولید انرژی توربین، انرژی الکتریکی، ایستگاه های دزفول، اهواز و آبادان به ترتیب با توان تولید نیرو به میزان 443، 125 و 121 کیلووات در ثانیه مستعد نصب توربین های بادی تجاری هستند.

باد در زمره منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر به شمار می رود و در دهه گذشته، استفاده از انرژی باد در جهان با استقبال فراوان همراه بوده است. هدف از انجام پژوهش حاضر، ارزیابی پتانسیل انرژی باد ایستگاه های منتخب استان فارس شامل شیراز، آباده و لارستان در دوره زمانی 1990-2005 است. در این پژوهش، برای ترسیم گلباد سالانه ایستگاه ها، از نرم افزار wrplot استفاده گردید. داده های منفصل باد با استفاده از تابع توزیع ویبول جایگزین شدند. چگالی توان باد سالانه و دیگر فراسنج های انرژی باد در ترازهای ارتفاعی 10، 20 و 50 متر محاسبه شد. برای برآورد سرعت باد در ارتفاع بالاتر از 10 متر، از مدل قانون توان یک هفتم استفاده شد. نتایج نشان دادند که ایستگاه همدیدی شیراز با چگالی توان بادی معادل 33/584 و 27/1164 وات بر متر مربع در ارتفاع 10 و 50 متری و قرارگیری در طبقه هفتم اطلس انرژی باد ایالت متحده، از پتانسیل خوبی در زمینه انرژی باد برخوردار است و می تواند به عنوان مکانی مناسب برای سرمایه گذاری و مطالعه بیش تر در خصوص استقرار توربین های بادی و بهره برداری از انرژی باد تعیین گردد. در ایستگاه های آباده و لارستان به علت محدودیت در موجودیت ساعات باد در سال و دیگر فراسنج های انرژی باد، سرمایه گذاری در این زمینه، مقرون به صرفه نمی باشد.

به منظور شناسایی ویژگی های فیزیکوشیمیایی و شرایط اتمسفری توفان های گرد و غبار در ایستگاه دزفول (به عنوان نماینده ی منطقه ی دزفول)، ابتدا فراوانی پدیده گرد و غبار در ایستگاه دزفول طی 20 سال (2013-1994) بررسی شد. سپس طی روزهای 24 ژوئن، 21 و 28 ژولای 2018، نمونه های گرد و غبار با تله های رسوب گیر جمع آوری و شرایط فیزیکی آن با دستگاه پراش اشعه ایکس و آنالیز شیمیایی عناصر محلول و فلزات سنگین آن با دستگاه جذب اتمی به روش شعله انجام شد و با شاخص آلودگی Igeo ارزیابی شد؛ هم چنین گردش اتمسفری در تراز میانی جو و سطح زمین که منجر به گرد و غبار شد با استفاده از داده های روزانه تحلیل مجدد مرکز پیش بینی اروپا (ECMWF ERA-Interim)و پراکندگی ذرات با عمق اپتیکی نور و خط سیر گرد و غبار با مدل HYSPLIT بررسی شد. نتایج بررسی فراوانی گرد و غبار در دزفول بیانگر روند افزایشی گرد و غبار است که منجر به کاهش دید افقی شده است. بیشینه گرد و غبار در فصل تابستان و جولای (تیرماه) و کمینه آن در پائیز و ژانویه (دی ماه) است. نتایج حاصل از میانگین توزیع اندازه ذرات غبار در دزفول نشان داد PM10 اندازه غالب ذراتی بود که از بافت سیلتی تشکیل شده است. منگنز، روی، سرب و کادمیوم به ترتیب با میانگین 491، 311، 9/32 و 41/1 میلی گرم بر کیلوگرم فلزات غالب در گرد و غباری بودند که بیانگر آلودگی متوسط تا شدید آن نسبت به حد استاندارد است. در بین عناصر محلول، کلسیم، پتاسیم، سدیم و منیزیوم به ترتیب بیش ترین غلظت را داشتند که حضور این عناصر دلیلی بر بیابانی بودن ذرات غباری است که ردیابی و محاسبه مسیر برگشت آن نشان داد رسوبات آبرفتی دجله و فرات در عراق کانون اصلی آن است.

در این پژوهش به منظور بررسی اثر ریزگردها بر انگور عسکری، آزمایشی در قالب بلوک های کامل تصادفی بر روی 36 بوته در تاکستان شهر شیراز با تیمارهای ریزگرد شبیه سازی شده، شستشو و شاهد انجام شد. پس از اعمال تیمارها، کلروفیل a و b ، طول شاخه، محتوای آب نسبی برگ، وزن خشک و سطح برگ به عنوان صفات رویشی و بیوشیمیایی، تشکیل میوه، تعداد حبه در خوشه، وزن خوشه، درصد قند محلول در حبه و عملکرد به عنوان صفات زایشی انگور اندازه گیری شد. آنالیز داده ها با تجزیه واریانس و مقایسه بین میانگین ها با آزمون توکی انجام شد. نتایج نشان داد ریزگرد بیابانی منجر به کاهش صفات رویشی و زایشی انگور عسکری شد که کلروفیل های a و b به ترتیب 6/13 و 5/34 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. طول شاخه و محتوای آب نسبی برگ تحت تنش ریزگرد تغییری نکرد، اما وزن خشک و سطح برگ به ترتیب 6/61% و 4/34% نسبت به شاهد کاهش یافت و اختلاف بین تیمارها در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود. شستن برگ ها باعث حذف اثر ریزگردها بر رشد رویشی بوته ها شد و اختلافی بین تیمار شستشو و شاهد مشاهده نشد. تشکیل میوه مهم ترین مرحله فنولوژی درختان باغی است که ریزگرد باعث کاهش تلقیح و تشکیل حبه در انگور عسکری شد و اختلاف آن با شاهد معنی دار بود. کاهش تشکیل حبه باعث کاهش وزن خوشه و درنهایت کاهش سه برابری عملکرد بوته شد و اختلاف آن با تیمار شستشو و شاهد در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. شستن بوته پس از پاشیدن ریزگرد باعث حذف آن از روی برگ و گل های بازشده انگور شد و عملکرد بوته را افزایش داد و با شاهد در یک طبقه قرار گرفت. وقوع پدیده ریزگرد در مرحله گرده افشانی و تلقیح می تواند تشکیل میوه و عملکرد را کاهش دهد.

فلزات سنگین در ذرات غبار نقش مهمی در آلودگی خاک های کشاورزی دارند که با شناخت آن گام مهمی در پیشگیری از اثرهای بهداشتی آن برداشته خواهد شد. در این پژوهش فراوانی طوفان های گردوغبار در ایستگاه های داراب، جهرم، فسا، و لار در بازه زمانی 16ساله (۲۰۰۰-2015) بررسی و با مدل های اسپلیت ردیابی شد. برای شناسایی غلظت فلزات سنگین در خاک زراعی گندم، 16 نمونه خاک زراعی از عمق صفر تا 5 سانتی متری در دو زمان قبل (فصل زمستان) و بعد از طوفان های گردوغبار (فصل تابستان) برداشته شد و در آزمایشگاه با استفاده از دستگاه جذب اتمی به روش شعله غلظت ها اندازه گیری شد و با شاخص زمین انباشتگی ارزیابی شد. نتایج نشان داد بیشینه طوفان های گردوغبار در بهار و اوج آن در ایستگاه فسا و جهرم بود که ذرات غبار از بیابان های عراق و ربع الخالی به واسطه بادهای شمال انتقال یافته اند. غلظت فلزات سنگین در خاک نشان داد که فلزات سرب و کادمیوم در زمان بعد از گردوغبار نسبت به زمان قبل افزایش یافت و اختلاف آن ها در سطوح 05/0 و 01/0 معنی دار بود. شاخص آلودگی زمین انباشتگی نشان داد غلظت فلزات در اکوسیستم های زراعی داراب و لار بیش از حد مجاز بوده و در طبقه آلودگی شدید قرار گرفتند.

در این پژوهش به منظور ردیابی گرد و غبار در سنندج، ابتدا رخدادهای توفان گرد و غبار در دوره آماری 24 ساله (2013-1990 میلادی) از داده های هواشناسی استخراج و به صورت آماری بررسی شد. در ادامه، یک رخداد گرد و غبار که در نیمه گرم سال اتفاق افتاده و به مدت 10 روز طول کشیده بود انتخاب و با استفاده از مدل HYSPLIT ذرات غبار در اتمسفر ردیابی شد. سپس به منظور واکاوی رخداد توفان های گرد و غبار در سنندج به صورت کلان مقیاس از علم همدید و به صورت میان مقیاس از علم دینامیک بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که تعداد توفان های گرد و غبار در سنندج سیر صعودی داشته و هرساله بر تعداد این رخدادها افزوده می شود؛ اوج آن ها در فصل بهار و تابستان بوده و در خردادماه بیش ترین توفان اتفاق افتاده است. خروجی های مدل HYSPLIT نشان داد که در توفان گرد و غبار، ذرات غبار از سمت بیابان های سوریه و شمال عراق وارد اتمسفر سنندج شده اند و صحرای عربستان نقشی در آن نداشته و هم چنین ذرات غبار در سطوح 500، 1000 و 1500 از یک مسیر و آن هم از سمت سوریه و شمال عراق وارد سنندج شده است. بررسی نقشه های تراز 700 ژئوپتاسیل متر و فشار سطح زمین نشان داد صعود ترازهای میانی جو به ارتفاعات بالاتر باعث تشکیل پشته در عرض های پایین جغرافیایی شده و اتمسفر ایران، سوریه و عراق در سیطره پرفشار جنب حاره بوده که این شرایط موجب تشکیل سیستم کم فشار حرارتی سطوح پایین اتمسفر شده و موجب صعود هوا شد.    

در این مطالعه، اثر رخداد تغییر اقلیم بر زمان کشت، طول دوره رشد گندم دیم در منطقه اردبیل بررسی شد. جهت سازگاری با پدیده تغییر اقلیم، تقویم زراعی مناسب برای کشت گندم دیم در اردبیل تهیه شد. برای دستیابی به این رهیافت، ابتدا رخداد تغییر اقلیم در منطقه با استفاده از ریزمقیاس نمائی آماری، داده های خروجی مدل CanESM2 به کمک نرم افزار SDSM تحت سناریوی RCP 4.5 بررسی و پارامترهای اقلیمی بیشینه دما، کمینه دما و بارندگی منطقه برای دوره آینده (2040-2011) شبیه سازی شد. سپس تاریخ کاشت با توجه به دو شاخص دما و بارندگی برای دوره پایه و آینده تعیین شد. نتایج محاسبه طول دوره رشد با استفاده از شاخص GDD به دست آمد و در نهایت تقویم زراعی مناسب برای سال های آینده بر اساس همین شاخص تعیین شد. نتایج نشان داد که دما در حال افزایش است و میانگین دمای سالانه اردبیل از 2/9 به 2/10 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت؛ اما از میزان بارندگی به مقدار 15 میلی متر کاسته خواهد شد. تحت شرایط اقلیم آینده طول دوره رشد 20 روز نسبت به دوره پایه کاهش خواهد یافت. تاریخ کاشت گندم دیم 15 روز به تعویق خواهد افتاد و زمان مناسب کاشت در نیمه دوم مهرماه خواهد بود.