بررسی سرعت و جهت باد بیشینه در ایستگاه‌های همدیدی شرق دریاچه ارومیه

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 8، دوره 13، شماره 4 - شماره پیاپی 52، دی 1403، صفحه 197-221   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2024.86654.1464

نویسندگان

پویا اللهویردی پور¹؛ محمدتقی ستاری^{* 2}

¹دانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

²دانشیار مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

با توجه به اهمیت باد از دیدگاه مخاطرات و پتانسیل‌های آن، بررسی این موضوع موردتوجه محققان کشورهای مختلف است. استان آذربایجان‌شرقی در شرق دریاچه ارومیه و یکی از مناطق بادخیز کشور قرار دارد و به علت هم‌جواری با بستر نمکی حاصل از خشک‌شدن دریاچه ارومیه، در معرض مخاطرات زیست‌محیطی و بهداشتی است. در این تحقیق سرعت، روند تغییرات و جهت باد بیشینه 16 ایستگاه همدیدی واقع در شرق دریاچه ارومیه در دوره 1401-1394 بررسی شد. برای تعیین روند تغییرات سرعت باد از آزمون ناپارامتری من- کندال و تخمین‌گر شیب سن و برای بررسی جهت باد از نمودار گلباد استفاده شد. مطابق نتایج، تغییرات سرعت باد بیشینه فقط در دو ایستگاه شبستر و سهند به ترتیب با شیب 089/0+ و 070/0+ روند افزایشی معنی‌دار و در ایستگاه‌های تبریز، ملکان و مراغه به ترتیب با شیب 058/0، 037/0- و 092/0- روند کاهشی معنی‌دار داشت و در ایستگاه‌های کلیبر، میانه، جلفا، بستان ­آباد، بناب و سراب بدون روند بود. مطابق نمودارهای گلباد، در اکثر ایستگاه‌ها جهت باد غالب از سمت غرب و جنوب‌غربی است که این موضوع می‌تواند در آینده موجب افزایش بیماری‌های تنفسی در اثر طوفان‌های نمکی برخاسته از بستر خشک دریاچه ارومیه در استان‌های شرقی آن شود. به‌طورکلی علت این امر می‌تواند مرتبط با گرادیان فشار با توجه به توپوگرافی و وجود ارتفاعات کوه سهند در منطقه، اصطکاک سطحی با توجه به مشخصات جغرافیایی، کاربری اراضی و وجود ساختمان‌ها در مناطق شهری و دیگر عوامل جغرافیایی مرتبط با این مسئله باشد. فراوانی بادهای شدید در همه ایستگاه‌ها زیاد بوده و بیش از %50 از بادهای بیشینه در همه ایستگاه‌ها سرعتی بیش از m/s 11/11 دارند. اگرچه نتایج این تحقیق لزوم توجه به آسیب‌پذیری مناطق شرقی دریاچه ارومیه از نظر مخاطرات محیطی را نشان می‌دهد، ولی از دیدگاه انرژی، نشانگر پتانسیل مناسب این منطقه برای تولید انرژی بادی است.

کلیدواژه‌ها

تحلیل سرعت و جهت باد؛ شاخص من-کندال و شیب سن؛ مخاطرات جوی؛ تاثیرات محیطی؛ دریاچه ارومیه؛ تانسیل انرژی باد

مراجع

Ahmadi, F., Khalili, K., Behmanesh, J., & Verdinazhad, V. (2013). Determination of Climate Changes on Air Temperature and Shahar-Chai River in the West of Urmia Lake Using Trend and Stationarity Analysis. Irrigation Sciences and Engineering, 35(4), 97-108. [In Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.25885952.1391.35.4.10.0

Allahverdipour, P., & Sattari, M. T. (2023). Comparing the performance of the multiple linear regression classic method and modern data mining methods in annual rainfall modeling (Case study: Ahvaz city). Water and Soil Management and Modelling, 3(2), 125-142. [In Persian] https://doi.org/10.22098/mmws.2022.11337.1120

Allahverdipour, P., Ghorbani, M. A., & Asadi, E. (2024). Evaluating the effects of climate change on the climatic classification in Iran. Water and Soil Management and Modelling, 4(3), 95-112. [In Persian]. https://doi.org/10.22098/mmws.2023.12755.1271

Asakereh, H., Beyranvand, A., & Doustkamian, M. (2019). Assessment of wind power in the synoptic station of Ardebil. Spatial Planning, 8(3), 65-82. [In Persian] https://doi.org/10.22108/sppl.2018.110113.1179

Azorin‐Molina, C., Rehman, S., Guijarro, J. A., McVicar, T. R., Minola, L., Chen, D., & Vicente‐Serrano, S. M. (2018). Recent Trends in Wind Speed Across Saudi Arabia, 1978–2013: a Break in The Stilling. International Journal of Climatology, 38(1), e966-e984. https://doi.org/10.1002/joc.5423

Biabani, L., Nazari Samani, A., Khosravi, H., & Kazemzadeh, M. (2019). An investigation of the trends of monthly wind speed fluctuation on the edge of Lake Urmia over the last 30 years. Journal of Arid Biome, 9(1), 139-151. [In Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.2008790.1398.9.1.11.5

Bilir, L., Imir, M., Devrim, Y., & Albostan, A. (2015). Seasonal and Yearly Wind Speed Distribution and Wind Power Density Analysis Based on Weibull Distribution Function. International Journal of Hydrogen Energy, 40(44), 15301-15310. http://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.04.140

Dabbaghiyan, A., Fazelpour, F., Abnavi, M. D., & Rosen, M. A. (2016). Evaluation of Wind Energy Potential in Province of Bushehr, Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 55, 455-466. http://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.148

Deng, K., Azorin-Molina, C., Minola, L., Zhang, G., &Chen, D. (2021). Global Near-Surface Wind Speed Changes over the Last Decades Revealed by Reanalyses and CMIP6 Model Simulations. Journal of Climate, 34(6), 2219-2234. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-20-0310.1

Ghaedi, S. (2019). Wind Speed Trends in Iran. Desert Management, 7(13), 15-28. [In Persian] https://doi.org/10.22034/jdmal.2019.36529

Hafner, M., Tagliapietra, S., & de Strasser, L. (2018). The challenge of energy access in Africa. Energy in Africa: Challenges and Opportunities, 1-21. https://doi.org/10.1007/978-3-319-92219-5_1

Hanafi, A., & Iranpour, F. (2017). Evaluation and zoning of wind speed potential in the country in order to plan for wind power generation. Journal of Climate Research, 8(31), 73-88. [In Persian] https://clima.irimo.ir/article_68879.html

Kendall, M. G. (1948). Rank Correlation Methods(3rd ed.). London: Griffin.

Klink, K. (2015). Seasonal patterns and trends of fastest 2‐min winds at coastal stations in the conterminous USA. International Journal of Climatology, 35(14), 4167-4175. https://doi.org/10.1002/joc.4275

Libanda, B., & Paeth, H. (2023). Modelling wind speed across Zambia: Implications for wind energy. International Journal of Climatology, 43(2), 772-786. https://doi.org/10.1002/joc.7826

Mahmood, F. H., Resen, A. K., & Khamees, A. B. (2020). Wind characteristic analysis based on Weibull distribution of Al-Salman site, Iraq. Energy Reports, 6, 79-87. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2019.10.021

Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica, 13(3), 245-259. https://doi.org/10.2307/1907187

Mazidi, A., & Bahaaddinbeygi, H. (2021). Study of temperature, precipitation and wind speed trends in the northern and western regions of Kerman province using parametric and non-parametric tests. Geography and Human Relationships, 4(2), 246-254. [In Persian] https://doi.org/10.22034/gahr.2021.296784.1587

Mofidi, A., & Kamali, S. (2012). Investigating the Structure of Dust-storms in the Sistan Region by using Regional Climate Model RegCM4; Case Study July 30, 2001. 1st National Desert Conference, University of Tehran, Tehran, Iran. [In Persian]

Molaei, A., & Lashkari, H. (2020). Investigation of wind speed trend changes in central Iran using ECMWF Reanalysis data. Physical Geography Research, 52(3), 481-498. [In Persian] https://doi.org/10.22059/jphgr.2020.295406.1007476

Raeispoor, K., Beykrezaei, E., & Tavoosi, T. (2013). Statistical Analyze and Predicting Incident Probability of Stormy and Strong Winds in Kermanshah Province. Geography and Environmental Planning, 24(3), 93-106. [In Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.20085362.1392.24.3.9.8

Raheja, L., Wadalkar, R., Chaudhuri, R. R., & Pandit, A. (2024). Surface wind speed trends for the period of 1981–2020 and their implication for a highly urbanised semi-arid Delhi–NCR and surrounding areas. Journal of Earth System Science, 133(2), 112. https://doi.org/10.1007/s12040-024-02322-2

Sattari, M. T., & Allahverdipour, P. (2024). Application of tree-based intelligence methods for wind speed estimation at the east of Lake Urmia. In: Kahraman, C., Cevik Onar, S., Cebi, S., Oztaysi, B., Tolga, A.C., Ucal Sari, I. (eds) Intelligent and Fuzzy Systems. INFUS 2024. Lecture Notes in Networks and Systems, 1090. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-67192-0_20

Sen, P. K. (1968). Estimates of the regression coefficient based on Kendall's tau. Journal of the American Statistical Association, 63(324), 1379-1389. https://doi.org/10.1080/01621459.1968.10480934

Shi, H., Dong, Z., Xiao, N., & Huang, Q. (2021). Wind speed distributions used in wind energy assessment: a review. Frontiers in Energy Research, 9, 769920. https://doi.org/10.3389/fenrg.2021.769920

Ying, J., Yong, L., & Zongci, Z. (2013). Maximum wind speed changes over China. Acta Meteorology Sinica, 27(1), 63-74. https://doi.org/10.1007/s13351-013-0107-x