بخشی از مقاله
چکیده
شناخت فصول طبیعی منطبق بر واقعیتهای اقلیمی هر منطقه می تواند معیارهای مناسبتری در تصمیم گیر ی واتخاذ سیاستهای مختلف در عرصه های گوناگون از جمله کشاورزی، گردشگری وانرژی ارائه دهد. این پژوهش با هدف شناسایی فصول طبیعی سبزوار در راستای مصرف بهینه انرژی انجام گرفت. داده های مورد استفاده در این پژوهش, شاخصهای حرارتی ایستگاه سینوپتیک شهرستان سبزوار می باشد که در دوره آماری 20 ساله - 1993-2013 - از سازمان هواشناسی ایران اخذ گردید.
روش تحلیل خوشه ای جهت شناسایی رژیم های حرارتی وبازهای زمانی آغاز، خاتمه وتداوم فصل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان دادند شهرستان سبزوار دارای چهار تیپ حرارتی شامل؛ تیپ حرارتی سرد، تیپ حرارتی معتدل، تیپ حرارتی نیمه گرم وتیپ حرارتی خیلی گرم می باشد.
در بررسی بازه های فصول طبیعی نیز مشخص شد هیچیک از فصول طبیعی با فصول تقویمی همخوانی ندارند به گونه ای که تابستان با 153 روز و زمستان با 101 روز بیشترین تداوم را دارا هسند که به نوبه خود تنش های حرارتی قابل توجهی را پدید آورده که خود نیاز های گرمایشی وسرمایشی را تشدید خواهد کرد.برنامه ریزان می توانند بازه های زمانی فصول طبیعی ارائه شده در این پژوهش را به عنوان واقعیتهای اقلیمی منطقه در نظر گرفته ودر سیاستهای کلی بهینه سازی مصرف انرژی لحاظ نمایند.
مقدمه
چهار تاریخ کلیدی در ارتباط با موقعیت سطح زمین در گردش به دور خورشید وجود دارد. هرکدام از این تاریخ ها آغاز یک فصل تقویمی یا رسمی به شمار می روند. مثلا انقلاب زمستانی در نیمکره شمالی در حوالی 22 دسامبر رخ می دهد و در این موقع از سال که اولین روز زمستان است اشعه خورشید بر مدار راس الجدی عمود می تابد. با این وجود وضعیت سالانه پدیده های هواشناختی بسیار متغیرتر و پویاتر از شروع وخاتمه هرکدام از این تاریخ های رسمی سالیانه است. اکثر مواقع در درون هر کدام از این چهار فصل طبیعی, فصول فرعی با خصوصیات هوایی متفاوت وجود دارد. با استفاده از شواهد حرارتی, انحرافات کوتاه مدت نسبت به روند های فصلی یکنواخت را در داخل فصول طبیعی می توان مشخص نمود
یکی از چالشهای اصلی در عرض های مختلف کشور چهار فصل ایران تعیین بازهای زمانی فصول طبیعی است چرا که همواره شناخت فصول طبیعی منطبق بر واقعیتهای اقلیمی هر منطقه می تواند معیارهای مناسبتری در تصمیم گیر ی واتخاذ سیاستهای مختلف در عرصه های گوناگون از جمله کشاورزی، گردشگری وانرژی ارائه دهد. امروزه انرژی ومنابع محدود تامین کننده آن یکی از چالشهای اصلی جوامع بشری محسوب می شود سوخت های فسیلسی روبه پایان است ودور نمای روشنی را نمی توان برای آن تصور کرد واستفاده از انرژی های پاک نیز بخصوص در جوامع در حال توسعه از رشد قابل قبولی برخوردار نیستند. لذا در مصرف انرژی در بخش های مختلف به مدیریت جامع وهماهنگی نیاز است تا با حداقل هدر رفت انرژی های موجود ، اولین گام در عرصه مدیریت مصرف انرژی برداشته شود واز این طریق فرصت مناسب برای توسعه انرژی های پاک نیز فراهم آید.
از مباحث مهم در این زمینه تاثیر پذیری بیلان مصرف از تغییرات شرایط آب وهوایی همراه با تغییر فصول است به گونه ای که مصرف انرژی همگام با تغییر نیاز های سرمایشی وگرمایشی دستخوش تغییرات قابل توجهی می شود. به این ترتیب شناخت بازه های زمانی مرتبط با هرفصل می تواند قدم مهمی در مسیر مدیریت مصرف بهینه انرژی باشد چرا که میزان مصرف انرژی تحت تاثیر شرایط دمایی قرار داردو آگاهی از آهنگ تغییرات زمانی و مکانی دما می تواند راهگشای برنامه ریزان حوزه انرژی باشد. این پژوهش در نظر دارد ضمن شناسایی تیپ های حرارتی شهرستان سبزوار بازه های زمانی آغاز ، خاتمه وتداوم فصول طبیعی را نیز مشخص نماید تا دیدی جامع از وقوع فصول طبیعی در این منطقه حاصل اید و ابزاری مناسب جهت تدوین تقویم مصرف انرژی دراختیارمسئولان قرارگیرد.
قدیمی ترین تقسیم بندی فصول بر اساس حرکت خورشید بدین صورت انجام شده است که در هر نیمکره زمین، پس از رسیدن خورشید به انقلاب تابستانی، فصل زمستان آغاز می شود و تا اعتدال پائیزی طول می کشد. فصل زمستان زمانی آغاز می شود که خورشید از انقلاب تابستانی بگذرد و پایان آن اعتدال بهاری است ]بلیغی، .[1375 در عمل، مناطق محدودی در روی زمین و آن هم در عرضهای معتدله از چنین سیستم چهار فصل مساوی برخوردار هستند. اینکه انسان از هر فصلی یک تعریف و ویژگی ذهنی دارد، در همه جا صدق نمی کند. زمستان با مفهوم سردی و تابستان با معنی گرما در ذهن انسان قرین گشته است.
تعیین فصول طبیعی بر اساس شاخص های هواشناسی بویژه درجه حرارت، همواره مورد توجه محققان بوده است.
باری و پریٌ - 1973 - تاریخ شروع فصول طبیعی ایالات متحده آمریکا را با استفاده از داده های هواشناسی تعیین نمودند. در این مطالعه معلوم شد که تفاوتهای مهمی در تاریخ های آغاز و خاتمه فصول طبیعی در سرتاسر این کشور وجود دارد.
تعیین فصول طبیعی بر اساس شاخص های هواشناسی بویژه درجه حرارت، توجه چنگلانٍ - - 1987 در مطالعه هواشناسی سینوپتیک چین بر اساس دمای متوسط پنجک ها، فصول سال را بدین شرح مشخص نموده است. در زمستان دمای پنجک ها کمتر از 10 درجه سیلیوس و در تابستان بیشتر از 22 درجه سیلیوس و دمای دو فصل بهار و پاییز را از 10 تا 22 درجه سیلیوس تعیین کرده است.
آلسوپَ - - 1989 با استفاده از تکنیک خوشه بندی، فصول طبیعی ارگون و واشنگتن را بر اساس داده های متوسط حداکثر مطلق، حداقل مطلق و میانگین دمای هفتگی، در ایالات متحده مطالعه نموده است. از نتایج این مطالعه بر می آید که در این دو ایالت آمریکا، فصول طبیعی پیچیده تر و حتی بیشتر از 4 فصل مرسوم هستند. به طور مثال معلوم شده است که زمستان در این منطقه 19 هفته تداوم دارد ولی دو فصل فرعی نیز در بین هفته های 45 تا 11 وجود دارد. فصل بهار 9 هفته و پاییز فقط 6هفته تداوم دارد. بنابراین دوره های تقویمی رسمی با هیچ یک از فصول چهار گانه به ویژه فصول بهار و پاییز با واقعیت های حرارتی آنها مطابقت نمی کند.
دیویس و کالکستاینُ - - 1990 با استفاده از روش تحلیل خوشه ای، روزهای سال 1984 را به دوره های اقلیمی مشابه تقسیم بندی کرده اند. در واقع آنها با استفاده از طبقه بندی توده های هوا، دوره های اقلیمی یا فصول اقلیمی را مشخص کرده اند که تعدادی از محققان نتایج حاصل از این گونه پژوهش ها را تیپ سینوپتیک می گویند - علیجانی، . - 16 :1381 لویکِ ,1996 - - 355 در لهستان جنوبی از معیارهای حرارتی برای تعیین فصول طبیعی استفاده نموده است. چنگّ و کالکستاین - - 1997، ضمن تعیین فصول اقلیمی در شرق ایالات متحده آمریکا بر اساس طبقه بندی توده های هوا، به این نتیجه رسیدند که طول فصول چهارگانه، با تغییر عرض جغرافیایی در این مناطق دچار تغییراتی می شود.
با توجه به پژوهش های انجام شده وبا دقت نظر در اینکه شهرستان سبزوار به عنوان دومین شهرستان استان خراسان رضوی جمعیت قابل توجهی را در بافت های مختلف سکونتی شهری وروستایی در خود جای داده است لذا شناخت فصول طبیعی در این شهرستان می تواند گامی مهم در راستای برنامه ریزی مصرف انرژی در واحدهای سکونتی محسوب شود
روش تحقیق
محدوده مورد مطالعه
شهرستان سبزوار واقع در غرب استان خراسان رضوی در مسیر جاده دوبانده مشهد به تهران - با فاصله 645 کیلومتر تا تهران و 220 کیلومتر تا مشهد - قرار دارد . سبزوار از شمال با شهرستان های جوین، جغتای، خوشاب از مشرق با فیروزه و نیشابور، از جنوب با شهرستان های کاشمر، خلیل آباد و بردسکن و از مغرب با شهرستان های داورزن و شاهرود هم مرز است.
سبزوار در طول جغرافیایی 57 درجه و 43 دقیقه و عرض جغرافیایی 36 درجه و 12 دقیقه قرار دارد. ارتفاع آن از سطح دریا 950 متر و میزان متوسط بارندگی سالانه 186 میلیمتر، میانگین رطوبتی 43 درصد و جهت بادعموماً شرق به غرب است. جمعیت آن بر اساس آمار سال1390 برابر با 1 303768 نفر بوده که به لحاظ وسعت و جمعیت ، دومین شهر استان خراسان رضوی می باشد. براساس آخرین تقسیمات کشوری از سه بخش مرکزی، روداب و ششتمد تشکیل شده است که مجموعا 11دهستان و164روستا را در خود جای داده است
