بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق الگوهای باد دریای خزر برای سال 2014 و به صورت میانگین ماهانه مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور داده های باد با گام زمانی 6 ساعته و با دقت مکانی ./125 ، از بانک داده های ECMWF به مدت یک سال - 2014 - استفاده شد. نتایج نشان می دهند جبهههای باد ورودی از سمت جنوب شرقی حوضه جنوبی دریای خزر، اغلب دارای الگوی واچرخند هستند که مرکز آنها در خارج از حوضهی دریای خزر قرار دارد. میانگین ماهانه سرعت باد در خزر جنوبی نسبت به سایر حوضهها، در همه ماه ها، دارای سرعت بیشتری میباشد.
میانگین ماهانه بیشینه سرعت باد در طول سال در جنوب حوضه میانی - مرز حوضهی میانی و جنوبی - با سرعت 5,5 متر بر ثانیه در ماه ژوئیه، در حالی که کمترین مقدار سرعت باد، در طول سال، در سواحل شرقی حوضهی میانی خزر مشاهده می شود.
از نتایج دیگر این تحقیق می توان به وجود دو الگوی چرخند و واچرخند به ترتیب در جنوب غربی و جنوب شرقی خزر جنوبی در ماه سرد - ژانویه - و همچنین الگوی باد واچرخند در سواحل غربی دریای خزر در ماه گرم - ژوئن - اشاره کرد. میانگین ماهانه بیشینه سرعت باد در ماههای فوریه، مه، اوت و نوامبر به ترتیب 3/6، 3/7، 3/4 و 4/5 متر بر ثانیه مشاهده می شود.
مقدمه
بادهای دریای خزر به چهار دسته تقسیم می شوند که عبارتند از: بادهای شمال غربی که با سرعت یکنواخت تا حوالی شبه جزیره آبشوران را تحت تاثیر قرار می دهند و همچنین بادهای شمال - شمال غربی که به تدریج با تغییرجهت خود در نزدیکی شبه جزیره آبشوران به سمت شمال می روند که در مقابل آن بادهای شمال شرقی- شرقی وجود دارند که گاهی گرد بادهای حقیقی را ایجاد می کنند. در جنوب نیز بادهای جنوب شرقی وجود دارند که گاهی شدید و گاهی ملایم هستند.
در سواحل ایران، اغلب بادهای شمال شرقی و شمال غربی می وزند که هر دو در مواقعی که دارای شدت زیاد باشند طوفان هایی را پدید می آورند.
الگوی گردش باد در قاره اوراسیا در فصلهای مختلف متفاوت است به طوری که در فصل تابستان جهت وزش بادهای غالب از بیرون به سمت داخل این قاره و در فصل زمستان به سمت بیرون می باشد [2]که این باعث به وجود آمدن چرخندهایی از جمله شرق دریای مدیترانه و واچرخندهایی در غرب و جنوبغربی این حوضه میگردد.
بیش از 130 رودخانه کوچک و بزرگ به دریای خزر می ریزند که رودخانه های بزرگ عمدتاً در سواحل شمالی و رودخانه های کوچک در سواحل غربی و جنوبی پراکنده اند. رودخانه ولگا بزرگترین رودخانه حوضه آبریز دریای خزر است و به تنهایی حدود 80 درصد آب ورودی به دریا را تامین می کند. در ساحل ایران رودخانه سفیدرود با میانگین دبی حدود 4 کیلومتر مکعب در سال بزرگترین رودخانه محسوب می شود .
از عوامل اصلی و تاثیر گذار در جریانهای دریای خزر می توان به باد، توپوگرافی بستر، رواناب رودخانهها بویژه رودخانهی ولگا اشاره کرد. رودخانهی ولگا در شمال این حوضه به دوشاخه تقسیم می گردد که یک جریان در سواحل غربی خزر میانی به سمت جنوب و دیگری در طول سواحل شمال شرقی که تشکیل یک چرخش پادساعتگردی را می دهند و به سمت سواحل جنوب شرقی در حرکت هستند.
در این راستا از خزر شمالی وارد خزر میانی و در طول سواحل غربی وارد خزر جنوبی می گردد. بنابراین آگاهی از این نوع جریانها بسیار حائز اهمیت می باشد. همچنین با توجه به اینکه باد مهمترین مولفه، در بوجود آمدن این جریانات می باشد بنابراین آشنایی و گاهی از وضعیت بادهای دریای خزر در پیش بینی روند جریانهای این حوضه از اهمیت زیادی برخوردار است و هدف این تحقیق نیز بررسی جریانهای باد دریای خزر با استفاده از نرم افزار Ferret می باشد.
مواد و روشها
منطقه تحقیق، دریای خزر1 بزرگترین حوضه دریایی بسته جهان است، که داخل قاره اوراسیا قرار گرفته است و یک گودال وسیع در پوسته زمین را اشغال کرده است
دورترین نقطه شمالی این حوضه در 47 درجه و 7 دقیقهی عرض شمالی و آخرین نقطهی این حوضه در جنوب آن در 36 درجه و 33 دقیقهی عرض شمالی قرار دارد. دریای خزر را از نظر عمق می توان به سه حوضهی خزر شمالی، میانی و جنوبی تقسیم کرد که خزر شمالی مساحتی در حدود 80 هزار کیلومتر مربع و به دلیل کم عمق بودن حجمی در حدود 0,7 هزار کیلومتر مکعب - یک در صد از حجم کل خزر - را به خود اختصاص داده است.
بیشترین عمق این حوضه 25 متر و متوسط عمق آن حدود 6,2 متر می باشد. خزر میانی نیز دارای مساحتی در حدود 138 هزار کیلومتر مربع که حجم آبی در حدود 25 هزار کیلومتر مکعب را در خود جای داده است. ماکزیمم عمق این حوضه 788 متر و عمق متوسط آن 180 متر می باشد. خزر جنوبی که حدود یک سوم از مساحت دریای خزر را به خود اختصاص داده است مساحتی بالغ بر 155512 کیلومتر مربع و بیش از دو سوم از حجم آب دریای خزر را به خود اختصاص داده است که بیشترین عمق آن 1025 متر و عمق متوسط آن 325 متر می باشد
برای مطالعه الگوی باد دریای خزر، در ابتدا دادههای باد از بانک دادههای ECMWF با گام زمانی 6 ساعته و دقت مکانی 0,125 برای سال 2014 دانلود و با استفاده از کدنویسی، میانگین ماهانه مولفه های سرعت باد محاسبه گردید سپس با استفاده از نرم افزار فررت که در این مطالعه از نسخه تحت لینوکس استفاده شد، نمودارهای الگوی باد ترسیم شد. نرم افزار فررت - Ferret - ، یک نرم شکل :1 ویژگی جغرافیایی دریای خزرافزار کامپیوتری جهت تحلیل و ترسیم داده هایی با فرمت شبکه ای و غیر شبکه ای می باشد که در این نرم افزار، فرمت دادهها، اغلب به صورت NetCDf می باشند هرچند که فرمت های ASCII و binary نیز در این نرم افزار قابل اجرا می باشند.
نتایج و بحث
در ماه ژانویه میانگین ماهانه سرعت باد در حوضه شمالی از سمت شمال شرقی این حوضه به سمت جنوب غربی در حال افزایش است و با حرکت به سمت جنوب شدت باد افزایش می یابد به گونه ای که یک واچرخند را در جنوب غربی و یک چرخند در جنوب شرقی حوضه جنوبی مشاهده میگردد
در ماه فوریه در مرز بین دو حوضه ی جنوبی و میانی جهت وزش باد به دو شاخه تبدیل می شود یکی به سمت شمال و دیگری به سمت حوضه جنوبی، شاخه شمالی در دو حوضهی شمالی و میانی قرار دارد و جهت باد به سمت شمال غربی دریای خزر است و بیشینه میانگین ماهانه سرعت باد در این دو حوضه قرار دارد و دیگری در حوضه جنوبی که شدت باد کمتر و جهت آن از شمال شرقی این حوضه به جنوب غربی این حوضه می باشد که رفته رفته به سرعت آن افزوده می شود
شکل:2 سرعت باد دریای خزر در ماه ژانویه
شکل:3 سرعت باد دریای خزر در ماه فوریه
شکل:4 سرعت باد دریای خزر در ماه مارس
شکل:5 سرعت باد دریای خزر در ماه آوریل
