تحقیق روش مناسب جهت بازسازی خلا آماری بارندگی

این مقاله بصورت Word و قابل ویرایش همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : تحقیق روش مناسب جهت بازسازی خلا آماری بارندگی

بارندگي يا بارش شامل كليه نزولات جوي مانند باران برف و تگرگ مي‌باشد كه بر اساس اقاليم مختلف باران و يا برف قسمت عمده از آن را تشكيل مي‌دهد بارش در واقع ورودي سيكل هيدرولوژي مي‌باشد بارندگي در مناطق مرطوب با پراكنش منظم و در تمام طول سال اتفاق مي‌افتد در حاليكه در مناطق خشك و نيمه خشك پراكنش نامنظم و حتي گاهي در يك بارندگي كوتاه مدت بيش از 50% بارندگي سالانه بوقوع مي‌پيوندد

فرايند بارندگي به طور كلي مكانيسم بارندگي ناشي از افزايش رطوبت نسبي هوا تا حد معيني است كه اين پديده يا در اثر تبخير از سطح آب يا سطوح نمناك حاصل مي‌شود يا در اثر كاهش دماي هوا و يا ممكن است تلفيقي از اين دو باشد سرد شدن هوا در طبيعت عمدتاً معلول صعود هواست در اين عمل كه تقريباً به حالت آدياباتيك مي‌باشد هوا ضمن صعود به علت كاهش فشار سرد مي‌شود مكانيسم‌هاي اصلي صعود هوا عبارتند از صعود جبهه‌اي صعود كوهستاني صعود جابجايي و صعود سيكلوني چرخه آبي در اتمسفر سه مرحله مجزا از هم تشكيل مي‌دهد كه عمدتاً عبارتست از تبخير تراكم و بارندگي تفاوت تبخير و تراكم امري واضح و روشن است ولي تفاوت تراكم و بارندگي احتياج به كمي بررسي دارد به طور كلي فرايند تراكم شامل يك انباشتگي حداكثر از مولكولهاي بخارآب تا رسيدن به حد ذرات ريز است در صورتيكه فرايند بارندگي مرحله‌اي از پيوستن ذرات ريز يا قطركها و سيكل قطرات مايع و يا تراكمي از بلورهاي يخ مي‌باشد عمل تراكم احتياج به يك هسته  كه هسته تراكم  ناميده شده دارد تا مولكولهاي آب در اطراف آن جمع شوند ذرات گرد و خاك معلق در هوا مي‌توانند به عنوان هسته‌هاي تراكم عمل كند ذرات داراي يون روي هسته‌ها اثر مي‌كنند زيرا يونها با داشتن الكتريسيته ساكن مولكولهاي آب را در باندهاي قطبي خود جذب مي‌كند يونها در اتمسفر شامل ذرات نمك ناشي از تبخير از سطح دريا و يا تركيبات سلفور و نيتروژن ناشي از احتراق مي‌باشند قطر اين ذرات از 310 تا 10 ميكرون تغيير مي‌كند كه اين ذرات به عنوان هواويز  شناخته مي‌شوند براي مقايسه بايد متذكر شد كه اندازه يك اتم حدود 410 ميكرون است بنابراين كوچكترين هواويز ممكن است فقط از چند اتم تشكيل شده باشد قطرات ريز كه در اثر حركت تلاطمي حمل مي‌شوند بوسيله تراكم و برخورد با ذرات مجاور خود رشد مي‌كند تا اينكه به اندازه كافي بزرگ شوند تا حديكه نيروي جاذبه زمين بر اصطكاك غالب شود و شروع به ريزش كنند افزايش بيشتر اندازه قطرات در نتيجه برخورد آنها با قطرات ديگر در مسير ريزش صورت مي‌گيرد ولي گاهاً وقتيكه قطره به سمت پائين حركت مي‌كند هنگام عبور از لايه‌هاي گرمتر تبخير مي‌شود و اندازه قطره كاهش يافته و بنابراين ممكن است قطره باز به اندازه يك هواويز تبديل شود و به واسطه حركت تلاطمي هوا به سمت بالا حركت كند در حركت به سمت بالا فقط يك سرعت 5/0 سانتيمتر بر ثانيه كافي است تا يك قطر 100 ميكروني را حركت دهد

زمانيكه بادهاي مرطوب در حال وزش از اقيانوسها به طرف خشكيها به يك مانع كوهستاني برخورد كرده و يا از يك منطقه تحت نفوذ درياي گرم به مناطق خشك و وسيع سردتر مي‌رسند بالطبع بالا رفته و افزايش حجم آنها موجب سرد شدن و تشكيل توده‌هاي ابر و بالاخره ايجاد بارندگي مي‌شود اين بارندگيها معروف به ريزشهاي كوهستاني بوده به صعود باران يا برف روي دامنه‌هائي كه در معرض باد هستند فرو مي‌ريزند به علاوه چه از لحاظ مقدار و چه نحوه توزيع مكاني بسيار نامنظم و تحت نفوذ اغتشاشات سيلكوني مي‌باشد همانطوري كه جذب يك فلوي نوراني توسط يك جسم كدر ايجاد سايه مي‌كند به همان طريق سد معبر توده‌هاي مرطوب توسط كوه توليد يك منطقه كم باران و خشك در دامنه يا ناحيه‌ايكه در جهت مخ باد قرار گرفته خواهد نمود هوا بر اثر پائين‌ آمدن در روي اين دامنه گرمتر شده و رطوبت نسبي آن كاهش مي‌يابد پديده فون اين امر موجب ايجاد يك رژيم باد خشك و پيدايش مناطق نيمه خشك مي‌گردد

انتخاب روشي مناسب جهت بازسازي خلاء‌هاي آماري بارندگي

فهرست مطالب

مقدمه و هدف ۶

فرایند بارش و ویژگی‌های آن ۶

بارش ۶

فرایند بارش ۷

انواع بارندگی ۹

بارندگیهای همرفتی ۹

بارندگیهای کوهستانی ۱۰

بارندگیهای جبهه‌ای ۱۱

بارندگی سیکلونی ۱۱

قوانین حاکم بر بارندگی ۱۱

قانون ارتفاع ۱۱

قانون تنهایی ۱۲

قانون کوه‌پناهی ۱۲

قانون جهت دامنه ۱۲

قانون دوری از دریا ۱۳

پراکنش بارندگی در ایران ۱۳

تغییرات بارندگی ۱۴

تغییرات مکانی بارندگی ۱۴

تغییرات مکانی بارندگی با توجه به عرض جغرافیایی ۱۴

تغییرات مکانی بارندگی در مقیاس منطقه‌ای ۱۵

تغییرات زمانی بارندگی ۱۶

شبکه بارانسنجی و تعداد ایستگاههای مناسب در یک منطقه ۱۷

تجزیه و تحلیل بارندگی منطقه ای ۲۰

مرور منابع ۲۲

محدوده مطالعاتی ۲۹

جغرافیای طبیعی منطقه ۲۹

رژیم بارندگی منطقه ۲۹

تغییرات بارش با ارتفاع ۳۰

شبکه ایستگاهها ۳۲

شبکه ایستگاههای موجود ۳۳

شبکه ایستگاههای استنادی ۳۳

هم تقویم سازی آمار ۳۴

روش‌های آماری مورد استفاده برای بازسازی خلاء‌های آماری ۳۵

روش رگرسیون ۳۵

رابطه خطی با یک متغییر مستقل ۳۶

رابطه خطی با چند متغییر مستقل ۴۰

مدل خطی عمومی بر حسب نمادهای ماتریسی ۴۱

روش نسبت نرمال ۴۳

روش عکس فاصله ۴۳

روش‌های زمین آماری ۴۴

تعریف زمین آمار ۴۵

روش‌های تخمین ۴۵

روش میانگین متحرک وزنی ۴۶

روش کریجینگ ۴۷

کلیات ۵۳

ماتریس فاصله ایستگاهها ۵۳

ماتریس ضرائب همبستگی بارندگی ۵۵

انتخاب ایستگاه شاهد برای بازسازی ۵۵

بازسازی ها ۵۵

بازسازی با استفاده از اطلاعات موجود ۵۵

بازسازی به روش رگرسیون خطی با یک متغییر مستقل ۵۶

بازسازی به روش رگرسیون خطی با چند متغییر مستقل ۵۷

روش نسبت نرمال ۵۷

روش عکس مجذور فاصله ۵۷

روش‌های زمین آماری ۵۸

بازسازی داده‌ها در دوره‌های منحصراً خشک ۵۸

ایجاد خلاء‌های مصنوعی ۵۸

روشهای بازسازی مورد استفاده در دوره‌های منحصراً خشک ۵۹

بازسازی داده‌ها در دوره‌های منحصراً تر ۵۹

سنجه ارزیابی ۶۰

نتایج حاصل از ارزیابی روشهای بازسازی با سنجه RMSE 61

نتایج حاصل از ارزیابی روشهای بازسازی با سنجه ضریب همبستگی ۶۱

ارزیابی نتایج حاصل از حذف دوره‌های منحصراً خشک ۶۱

ارزیابی نتایج حاصل از حذف دوره‌های منحصراً تر