61 مجله علمي و فني شماره نيوار 71, 70- شماره پاييز 71, و 70- زمستان پاييز و 1389 )دو زمستان فصلنامه( 1389 مجله علمي و فني نيوار )دو فصلنامه( کاهش میزان انرژی باد در اثر تغییرات بلند مدت سرعت باد در استان اصفهان چکیده و 1 2 فاطمه رحيم زاده 1 مژده پدرام 2- پژوهشكده هواشناسي به منظور ارزيابي تغييرات انرژی باد در استان اصفهان تغييرپذيری سرعت باد در دو ايستگاه همديدی اصفهان و كاشان كه بيش از 40 سال آمار دارند مورد مطالعه قرار گرفته است. دادههای ديدباني ساعتي سمت و سرعت باد در ايستگاه اصفهان برای دوره 1961-2005 و در ايستگاه كاشان برای دوره 1966-2005 تحليل شدهاند. روند خطي ميانگين ساالنه سرعت باد در دوره آماری قابل دسترس برای ايستگاههای اصفهان و كاشان به ترتيب با نرخ كاهشي 0/29 و 0/1 متر بر ثانيه در هر دهه در سطح معني داری 0/05 قابل قبول ارزيابي شدهاند. با استفاده از آزمون آماری كروسكال- واليس جهش معني داری در ميانگينهای دههای سریهای مذكور مشاهده شده است. مقايسه ميانگين سرعت باد در 12 ماه سال و همچنين ساعات مختلف شبانه روز در دو دوره بلند مدت و 1992-2005 كاهش قابل توجهای از ميزان سرعت باد و در نتيجه انرژی آن در بلند مدت را برای ايستگاههای فوق نشان داده است. تغيير در توزيع سمت و سرعت باد در مقياسهای مختلف زماني نيز نتيجه شده است. برای مثال ميتوان به كاهش بيشتر سرعت وزش بادهای شرقي تا جنوب غربي )90 تا 240 درجه( نسبت به ساير جهتها و كاهش بيشتر بادهای مربوط به زمانهای 12/5 ظهر تا 12/5 شب نسبت به ساير اوقات شبانه روز در ايستگاه اصفهان اشاره نمود. کلمات کلیدی: سرعت باد انرژی باد توزيع سرعت باد تغيير ات بلند مدت. مقدمه يكي از راهكارهای ارزشمند در كاهش و مهار بحران تقاضای انرژی درسالهای آتي كاهش مصرف سوختهای فسيلي و صرفهجويي در آن حفاظت محيط زيست و كاهش گازهای موثر بر گرمايش جهاني همچون دی اكسيدكربن و گازهای موثر بر توليد باران اسيدی اكسيدهای نيتروژن بهرهگيری از انرژیهای نو و تجديد پذير نظير باد است. به ويژه آن كه امروزه ظرفيت توليد برق از توربينهای بادی بيشتر شده و از نظر اقتصادی نيز هزينه توليد آن در 10 سال گذشته در سرتاسر جهان به سرعت تنزل كرده است. در سال 2006 تخمين زده شده كه قدرت تبديل انرژی پتانسيل باد به انرژی الكتريسيته نيز نسبت به 7 معادل 30/4 درصد را داشته است [15]. سال گذشته رشدی سرعت باد مهمترين نقش را در برآورد انرژی باد دارد. از اين رو برای انتخاب و نصب توربينهای بادی در يك ناحيه الزم است حداقل آمار و اطالعات باد منطقه برای مدت پنج سال متوالي در دست باشد. يكي از نكات مهم ديگر برای انتخاب محل مزرعه های بادی اطمينان از تداوم باد در مقياسهای مختلف زماني است. بادهای غالب و سمت آنها در مكانيابي توربينهای بادی نقش مهمي دارند به طوری كه توربينها در راستای اين بادها بايد كمترين مانع را پيش روی خود داشته باشند. در دهههای اخير در كنار بحث تغييثرات آب و هثوا مسئله جايگزيني انرژیهای نو به جای انرژیهای فسيلي نيز مثثورد توجثثه قثثرار گرفتثثه اسثثت. مطالعثثات و تحقيقثثات پراكندهای هم كه در جهان درباره اثثر تغييثر آب و هثوا بثر منابع انرژی بادی انجام شده نشان دهنده تغييثرات سثرعت باد در دو مقياس زماني بزرگ و كوچك ميباشند [15]. براساس اين تحقيقات برخي از نقاط دنيا شاهد كثاهش سرعت باد و به تبع آن كاهش انرژی حاصل از آن بودهانثد. با استفاده از اطالعات دوره آمثاری 1898-1954 مثيالدی در سآوت پورت 1 كشور انگلستان نشان داده شده است كه ميانگين ساالنه سرعت باد كاهش معنيداری داشته كه ايثن امر سبب كاهش نامطلوب ميزان انرژی باد در آن منطقه نيثز شده است [8]. 1. Southport
كاهش ميزان انرژی باد در اثر تغييرات بلند مدت سرعت باد در استان اصفهان فاطمه رحيم زاده و همكاران 54 تغيير سرعت باد در مقياسهای زماني بلندمدت 30 تا 2- مواد و روش ها 50 سال بيشتر به داليل گوناگوني همچون تغييرات همديدی در مقياسهای بلندمدت از ديگر عوامل موثر بر تغييرات سرعت باد به شمار ميروند. عوامل انساني مانند ايجاد تأسيسات و توسعه شهری گرايش الگوهای ساخت و ساز به سمت سازههای بلند و برجها نيز در كاهش سرعت باد و انرژی آن در محدودههای شهری و در سطح زمين موثر ميباشند [11]. رحيم زاده و همكاران [2] نشان دادند كه ميانگين سرعت باد در چند شهر بزرگ ايران عالوه بر نوسانات شديد دارای روند كاهشي بوده است. آنها به جزاير گرمايي گسترش شهرها و تغييرات ساختاری در محيط اطراف آنها تغييرات الگوهای بارش و ديگر عناصر جوی به عنوان عوامل موثر بر اين تغيير اشاره نمودند. با توجه به مطالب فوق امروزه بايد قبل از هر گونه سرمايه گذاری انتخاب محل مناسب برای تأسيس مزرعه بادی و اجرای پروژه تغييرات و روند بلند مدت سمت و سرعت باد منطقه بررسي و نتايج آن مدنظر قرار گيرد. در اين مقاله نتايج بررسي تغييرات بلندمدت سرعت باد در ايستگاههای همديدی اصفهان و كاشان كه در بين ايستگاه های همديدی استان اصفهان دارای آمار بلند مدت ميباشند ارائه شده است. بر اساس تحليل آماری سریهای سرعت باد در اين دو ايستگاه كاهش سرعت باد ساالنه در بلندمدت برای ايستگاههای فوق معنيدار و تغيير در توزيع سرعت بردار باد از لحاظ سمت در طول شبانه روز و در طول ماههای سال هم مثبت ارزيابي گرديده است. بنابراين برآورد انرژی باد بر پايه دوره بلند مدت اين دو ايستگاه برای هر گونه برنامه ريزی در آينده به منظور نصب توربين نميتواند دورنمای واقعي از پتانسيل انرژی باد را در آن نقاط به دست دهد. در اين حالت مطالعه و برآورد انرژی باد بايد در دورههای كوتاه مدتتری صورت پذيرد تا بتوان نتايج منطقي تری را برای برنامه ريزی و ريسك در سرمايه گذاری به دست آورد. 2-1- انرژی باد تابعی از میانگین مکعب سرعت باد متوسط انرژی باد از رابطه: 1 3 P 2 چگالي هوا و سثرعت بثاد مثيباشثد )1( كه در آن برآورد ميشود. اين رابطه از آنجا ناشي ميشود كثه انثرژی جنبشي باد متناسب با مربع سثرعت و تثوان بثاد متناسثب بثا مكعب سرعت ميباشد [1]. سرعت بثاد و چگثالي هثوا از مهمترين پارامترهای جوی در بثرآورد انثرژی بثاد بثه شثمار ميروند. محاسبه و تعيين ميانگين چگالي هثوا بثا اسثتفاده از پارامترهای جوی از چندين روش ميسر مثيباشثد. امثا چثون تغييرات آن در طول سال حدودا بين 3 تثا 5 درصثد بثوده و نتيجه برآورد آن از روشهای مختلف تقرببا به هثم نزديثك ميباشد اهميت محاسبه انرژی باد بيشتر به محاسبه متوسثط مكعب سرعت باد يعني 3 W مربوط خواهد بود. متوسط مكعب سرعت باد را ميتوان از رابطه: )2( n 1 3 Wd i n i 1 i سرعت بثاد مشثاهده شثده در زمثانهثای كه در آن i 1,2,...,n است بثه دسثت آورد. امثا محققثان اغلثب سعي ميكنند با برازش يك توزيع احتمالي همچون g(v) به دادههای سثرعت بثاد ميثانگين مكعثب سثرعت بثاد را از طريق رابطه زير به دست آورند. 3 W id 0 g( v) dv ) 3( از آنجا كه توزيع سرعت باد طبيعتا دارای چولگي است در تعيين توزيع مناسب دادهها از بين توزيعهايي كه دارای چولگي هستند اغلب توزيع ويبال (Weibull) [4 دو پارامتره [5 10 9 6 و 13 ] توزيع ويبال سه پارامتره ] 14] توزيع معكوس نرمال [3] و توزيع نرمال دو متغيره ] ميشوند. برای برازش به سرعت باد و برآورد انرژی آن توصيه
55 مجله علمي و فني نيوار شماره 70-71, پاييز و زمستان 1389 )دو فصلنامه( مهم آنكه با انتخاب هر يك از توزيعهای فوق و جايگذاری تابع رياضي آن در معادله 3 نتيجه ميشود كه هر گونه تغييری اعم از كاهش يا افزايش در مشاهدات سریهای سرعت باد در انرژی باد به صورت تابعي از توان سوم جلوه خواهد كرد. در جدول 1 با توجه به رابطه رياضي 1 نشان داده شده است كه چگونه با كاهش مقادير سرعت باد به ازای 20 10 و 30 درصد ميزان انرژی آن با شتاب بيشتری كاهش مي يابد. جدول 1- كاهش ميانگين ميزان انرژی باد به ترتيب به ازای 20 10 و 30 درصد كاهش در سرعت باد. كاهش در سرعت باد )در صد( %10 %20 %30 نسبت كاهش ميزان انرژی باد به ميزان انرژی اوليه )در صد( %271 %488 %657 2-2- دادهها شناخت علمي و دقيق از رژيم باد هر منطقه ای شامل سرعت انرژی و تغييرات آن بايد از طريق تحليل دادههای حاصل از ديدباني روزانه و ساعتي باد و ديگر پارامترهای هواشناسي موثر كه به طور صحيح و دقيق در پوشش مكاني و دوره زماني مناسب اندازهگيری شدهاند صورت پذيرد. بر طبق استانداردهای سازمان هواشناسي جهاني 1 (WMO) پارامتر برداری باد در ارتفاع ده متری از سطح زمين در ايستگاههای هواشناسي سينوپتيك و اقليم شناسي سازمان هواشناسي كشور اندازهگيری ميشود. با توجه به طول دوره آماری شبكه ايستگاه های موجود در استان اصفهان )جدول 2( برای مطالعه تغييرات و روند بلند مدت باد در اين استان فقط به دادههای سرعت باد )در ساعت سينوپ( در ايستگاههای اصفهان و كاشان بسنده شده است. با توجه به جدول 2 مالحظه ميشود كه دوره آماری اغلب ايستگاههای استان به جز شهرضا دوره 1992-2005 را پوشش ميدهد. بنابراين دوره كوتاه مدت مذكور برای مقايسه با نتايج به دست آمده از دوره بلند مدت نيز در نظر گرفته شده است. جدول 2- مشخصات آماری ايستگاههای همديدی استان اصفهان. رديف نام ايستگاه طول جغرافيايي )شمالي( عرض جغرافيايي )شرقي( ارتفاع )متر( دوره آماری در دسترس )ميالدی( 2005-1961 2005-1992 2005-1989 2005-1986 2005-1992 2005-1992 2005-1966 2005-1987 2005-1992 2005-1976 2005-1993 1550 1352 2290 845 1549 1685 982 1545 1870 1543 1845 32 33 33 33 31 37 23 58 47 32 59 31 28 40 59 23 22 55 53 50 40 52 50 05 05 54 27 17 52 50 اصفهان )ازن سنجي( اردستان داران خوربيابانك نائين نطنز كاشان كبوتر آباد گلپايگان شرق اصفهان شهرضا 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1. World Meteorological Organization
كاهش ميزان انرژی باد در اثر تغييرات بلند مدت سرعت باد در استان اصفهان فاطمه رحيم زاده و همكاران 56 T c r N 2 T 2 1 1 r 2 دارای توزيع تي- استيودنت با )4( آمار بلندمدت ايستگاه اصفهان تلفيقي از دادههای ايستگاه فرودگاه قديم و ايستگاه ازن سنجي اصفهان از سال 19 موجود است. اما به دليل عدم اطمينان از درستي دادههای سال های اول به دادههای دوره كوتاه تر 2005-1961 اكتفا شده است. شايان ذكر است در سال 1994 ايستگاه از محل فرودگاه قديم به مكان فعلي انتقال يافته است اما اين جابجايي ناهمگني خاصي را در سری تركيبي نشان نميدهد. نكته مهم در مورد دادههای سمت و سرعت باد در ايستگاه اصفهان آن است كه اين پارامترها در تمامي 8 نوبت ديدباني شبانهروز اندازهگيری و ثبت شدهاند و بنابراين تحليل آنها ميتواند گويای وضعيت ميانگين سرعت باد در شبانه روز باشند. دادههای سرعت باد در ايستگاه كاشان از سال 1966 در دسترس ميباشد. متأسفانه بردار باد اين ايستگاه غالبا بين سالهای 1971-1981 اندازهگيری نشده و از اين نظر اين دوره دارای داده گمشده ميباشد. به عالوه دادههای سمت و سرعت باد در ايستگاه كاشان در سالهای اوليه فقط به دادههای ثبت شده در ساعات 03 تا 15 به وقت UTC 11 مطابق با 6/5 صبح تا 18/5 بعدازظهر به وقت محلي محدود بوده است. همين امر سبب گرديده كه ميانگين سرعت باد در سالهای اوليه با سالهای پاياني دوره همگن نباشد. شايان ذكر است در اين مقاله تغييرات بلندمدت سرعت باد ايستگاه كاشان نيز در دوره 1966-2005 بدون پر نمودن هيچ كمبود آماری مورد بررسي قرار گرفته است. در اين بررسي ابتدا تغييرات بلندمدت سرعت باد روند خطي ميانگين ساالنه سرعت باد در ارتفاع ده متری از سطح زمين با استفاده از روش حداقل مربعات [7] برای دو ايستگاه اصفهان و كاشان در دو دوره بلندمدت و كوتاه مدت محاسبه و مورد مقايسه قرار گرفته است. با استفاده از روش حداقل مربعات عالوه بر تعيين معادله خط روند به شكل α α+0 1t با استفاده از آزمون فرض T و آماره α 1=0 به شكل زير ميتوان به آشكارسازی روند خطي پي برد. آماره υ=n-2 T c آزادی است وكافيست تعيين و با مقدار T c مقدار T 1-α/2 درجه مربوط به مشاهدات را كه از جدول تي- استيودنت مربوط به سطح معنيداری α استخراج مي شود مقايسه كرد. سپس جهش در ميانگينهای دههای سریهای مذكور محاسبه و معنيداری آنها از نظر آماری ناپارامتريك كروسكال- [12] واليس 32 براساس آزمون كه برای بررسي معنيداری چند بار جهش استفاده ميشود ارزيابي شده است. در مكانيابي مزرعههای بادی عوامل ديگری چون سمت و تداوم باد نيز از اهميت خاصي برخوردار است. به طوری كه در نصب توربينها توصيه ميشود كه سازندگان آنها اثر موانع تا فاصله يك كيلومتری در جهات مختلف و به ويژه سمت باد غالب را در نظر بگيرند. از اين رو تغيير توزيع در طول دو دوره برای ساعات ديدباني همديد در طي ماههای سال و همچنين جهات مختلف نيز محاسبه و تفسير شدهاند. 4- نتايج 4-1- تغییرات ساالنه سرعت باد در بلندمدت و اثر آن بر انرژی باد برای ايستگاههای کاشان و اصفهان آماری چگونگي تغييرات سریهای سرعت باد در دوره 45 ساله )1961-2005( اصفهان و ساله 40 )2005-1966( كاشان به همراه معادله روند خطي آنها در دوره بلندمدت و دوره كوتاه مدت در شكلهای 1- الف و 1- ب ارائه شدهاند. اين روندها در سطح معني داری كمتر از 0/05 قابل قبول ميباشند. شيب 0/029- متر بر ثانيه در سال و به عبارت ديگر 0/29- متر بر ثانيه كاهش در دهه برای ايستگاه اصفهان و شيب 0/01- متر بر ثانيه در سال و يا 0/1 متر بر ثانيه كاهش در دهه برای ايستگاه كاشان را 1. UTC: Universal Time Coordination 2. Kruskal-Wallis
57 مجله علمي و فني نيوار شماره 70-71, پاييز و زمستان 1389 )دو فصلنامه( نشان ميدهند كه ميانگين سرعت باد در مقياس ساالنه در اين دو ايستگاه افت نسبتا زيادی داشته است. هر چند 0/1 متر بر ثانيه در دهه از نظر رياضي مقدار ناچيزی است اما در مقابل ميانگين سرعت باد در كاشان مقدار قابل مالحظهای ميباشد. البته بايد توجه داشت كه بخشي از افزايش نسبي سرعت باد در اوائل دوره به نبود اطالعات سرعت باد در شب كه غالبا در اكثر مناطق كمتر از روز نيز ميباشد مربوط ميشود. اما در مورد ايستگاه اصفهان نميتوان چنين دليلي را برای كاهش سرعت باد اندازهگيری شده مطرح نمود. از سوی ديگر در شكل 2- الف و 2 - ب ميانگينهای دههای سریهای سرعت باد در بين سالهای -2000 1961 و همچنين ميانگين يك دوره پنج ساله -2005 2001 به ترتيب برای دو ايستگاه اصفهان و كاشان نشان داده شدهاند. ميانگين سرعت باد در اين دههها برای دو ايستگاه كاشان و اصفهان در جدول 3 ارائه شده است. از مالحظه جدول 3 و همچنين شكلهای 2- الف و 2 ب- جهش كاهشي سرعت باد را طي دوره آماری موجود هر ايستگاه ميتوان مشاهده نمود. براساس آزمون كروسكال- واليس نيز برابری ميانگينهای سرعتها در اين 5 دوره در سطح معنيداری 0/05 رد شده است. 2001-2005 1/5 0/5 ايستگاه جدول 3- ميانگين سرعت باد ايستگاههای اصفهان و كاشان در دهههای مختلف )بر حسب متر بر ثانيه(. 1971-80 1961-70 دهه 1991-2000 1/5 0/4 1981-90 1/6 0/8 2/1-2/5 0/8 اصفهان كاشان براساس نرخ كاهشي 0/29 متر بر ثانيه در دهثه سثرعت باد و 130 درصدی در طثول 4/5 دهثه -0/29= -1/305( 4/5( در ايستگاه اصفهان و نرخ كاهشي 0/1 متثر بثر ثانيثه در دهه و 40 درصدی در طثول 4 دهثه )0/4- =0/1-4( در ايسثثتگاه كاشثثان و همچنثثين كثثاهش تقريبثثا 166 درصثثدی ميانگين سرعت باد در چند سال اخير نسبت به دهثه اول آمثار موجود هر ايستگاه مثيتثوان ادعثا نمثود كثه ايثن كثاهشهثا شديدا بر ميزان انرژی باد سالهای اخير نسبت به اوائثل دوره مثوثر بثودهانثد. بنثابراين چگثالي تثوان انثرژی بثاد بثر اسثاس سرعتهثای بثاد در دورههثای بلندمثدت نمثيتوانثد بثرآورد مناسثبي از تثوان انثرژی بثاد بثه منظثور پثيش بينثي آن بثرای سثالهثای آتثي باشثد. بررسثي ميثانگينهثای سثاالنه در دوره كوتاه تر نشان ميدهند كه روند سرعت بثاد در دوره 2005-1992 در ايسثثتگاه اصثثفهان بثثا يثثك ايسثثتايي نسثثبي و در ايستگاه كاشان با حالثت افزايشثي نثاچيزی مواجثه اسثت و از اين رو ميتوانند معيار برنامهريزیهثای آتثي در زمينثه انثرژی باد باشند. مجددا به منظور تشخيص نسبت كاهش سرعت باد در طول سال ميانگين ماهانه سرعت باد براساس آمار بلندمدت و كوتاه مدت ايستگاه اصفهان و كاشان محاسبه و در شكلهای 3 - الف و 3- ب مشخص شدهاند. از مالحظه اين شكلها چنين برميآيد كه ميانگين ماهانه در دوره منتخب 2005-1992 برای هر دو ايستگاه ضمن حفظ شكل )نوع( توزيع به مراتب كمتر از مقادير متناظر آن در بلند مدت است. اين كاهش بيشتر به فاصله ماههای مارس )اسفند( تا آگوست )مرداد( مربوط ميشود. اين ماهها در حقيقت ماههايي با سرعت زياد باد به شمار ميروند كه در صورت هر گونه سرمايه گذاری در امر مكان يابي مزرعههای بادی به ارقام آنها استناد ميشود و كاهش در آنها به منزله ضرر دهي خواهد بود.
كاهش ميزان انرژی باد در اثر تغييرات بلند مدت سرعت باد در استان اصفهان فاطمه رحيم زاده و همكاران 58 تغييرات سرعت باد در مقياس ساعتي نيز در شكلهای تا 12/5 شب به وقت محلي و در سثمت بادهثای شثرقي بثه 4- الف و 4 ب- مشخص شده است. مالحظه ميگردد كه تغييرات ساالنه ميانگين سرعت باد در مقياس ساعتي ضمن حفظ تقريبي توزيع آنها كاهش يافته است. البته اين كاهش بيشتر به ساعتهای 09 تا 21 به وقت UTC مطابق با 12/5 ظهر تا /12 5 شب به وقت محلي مربوط ميشود. به عبارت ديگر كاهشهای به وقوع پيوسته به صورت يكنواخت صورت نميپذيرد كه بايد در برنامهريزیهای عمراني به تداوم اين بادها توجه شود. 4-2- تغییرات ساالنه سمت باد در بلندمدت و اثر آن بر انرژی باد برای ايستگاههای کاشان و اصفهان شكلهای 5- الف و 5- ب تغيير ميانگين سرعت باد را در سمتهای 10 تا 360 درجه طي اين دو دوره به طور مقايسهای نمايش مي دهند. باد صفر درجه يعني بادی كه از شمال به سمت ايستگاه ميوزد و بادهای 180 90 و 270 درجه به ترتيب بادهای شرقي جنوبي و غربي محسوب ميشوند. با مالحظه دقيق اين شكلها در مييابيم كه سرعت وزش بادهای شرقي تا جنوب غربي )90 تا 240 درجه( در ايستگاه اصفهان به مراتب نسبت به ساير جهتها كاهش بيشتری يافته است. اين تغييرات در ايستگاه كاشان به وضوح ديده نميشود اما ميتوان گفت كه سرعت باد به طور نامنظم در جهات مختلف كاهش يافته است. تغيير جهت باد در اين ايستگاه يا هر مكان ديگر كه به هر دليلي اعم از تغييرات الگوهای حركات جوی در مقياسهای بلندمدت يا عوامل انساني مانند توسعه و تأسيسات شهری تمامي معادالت بهرهگيری مناسب و از پيش تعيين شده از پتانسيل توان باد را برای نصب توربينهای بادی مخدوش مينمايد. سمت جنوب تا جنوب غربي بوده و به عبارت ديگثر توزيثع سرعت بثاد در سثمتهثای مختلثف تغييثر نمثوده اسثت. در ايستگاه كاشان نيز سرعت باد به مراتب نسثبت بثه بلندمثدت كاهش يافتثه و ايثن كثاهش نيثز در سثاعات 12/5 ظهثر تثا 12/5 شب به وقت محلي بوده اما به لحاظ سثمت بثه طثور نامنظم وزيده است. عدم وجثود دادههثای بادهثای شثبانه در اوائثل دوره مثيتوانثد بخشثي از كثاهش بادهثای كاشثان را توجيه نمايد. شايان ذكثر اسثت كثه ايسثتگاههثای همديثدی اصفهان و كاشان كه در مجاورت شهرهای اصفهان و كاشان قرار گرفتهاند با توسعه شهری قابل توجهای مواجه بودهانثد. براساس آمار مركز آمار ايران جمعيت شهر اصفهان در دوره 1335 1375- شمسثي مطثابق بثا 1996-1956 مثيالدی افزايشي تقريبا بالغ بر 5 برابر نسثبت بثه سثال 1335 داشثته اسثت [16] آم ثار جمع يث ت شث هر ا صثف هان ب ثر اس ثاس ن تثايج سرشماری سال 1385 بالغ بر 1,206,110 نفر اعالم شده است. اين اعداد و ارقثام حثاكي از رشثد جمعيثت و توسثعه شهری در اطراف آن مثيباشثد و بخشثي از تغييثرات ايجثاد شده به همين امثر برمثيگثردد. البتثه ايثن كثاهش شثديد در ميثانگين سثرعت بثاد در ايسثتگاههثايي همچثون اصثفهان و كاشان ميتواند يك هشدار جدی تلقي گردد. زيرا همراهي آن با عواملي همچون افزايش جمعيت و توسعه شهری سبب باال رفتن پتانسيل آلودگي هوا در ايثن شثهرها مثيشثود. بثه عالوه ياد آوری مينمايد كه برای هر گونه سرمايه گثذاری بهينه در امر استفاده از انرژی تجديد پذير بثاد بايثد تغييثرات اح تما لي بل ن د م ث دت س ثم ت و س ثرع ت ب ثاد ك ث ه ب ث ه ه ثر د ل يلثي ممكن است رخ دهد به تفصيل مورد بررسي قرار گيرد. بحث و نتیجه گیری آمارهثا نشثان مثيدهنثد كثه سثرعت بثاد در ايسثتگاه اصفهان كاهش يافته و اين كثاهش بيشثتر مربثوط بثه فاصثله زماني ماه های مارس تا آگوست و در سثاعات 12/5 ظهثر
ب- 59 مجله علمي و فني نيوار شماره 70-71, پاييز و زمستان 1389 )دو فصلنامه( شكل 1- الف- مقايسه سری ميانگين ساالنه سرعت باد به همراه روند خطي آن در ايستگاه اصفهان برای دو دوره 1992-2005 و 1961-2005. - مقايسه سری ميانگين ساالنه سرعت باد به همراه روند خطي آن در ايستگاه كاشان برای دو دوره 1992-2005 و 1966-2005. شكل 1 شكل 2 الف - جهش در ميانگين های دهه ای سری ميانگين ساالنه سرعت باد در ايستگاه اصفهان برای دوره 1961-2005.
ب- ب- كاهش ميزان انرژی باد در اثر تغييرات بلند مدت سرعت باد در استان اصفهان فاطمه رحيم زاده و همكاران 60 - شكل 2 جهش در ميانگين های دههای سری ساالنه ميانگين سرعت باد در ايستگاه كاشان برای دوره 1966-2005 شكل 3- الف-: مقايسه ميانگين سرعت باد در ايستگاه اصفهان برای دو دوره 1992-2005 و 1961-2005. شكل 3 - مقايسه ميانگين ماهانه سرعت باد در ايستگاه كاشان برای دو دوره 1992-2005 و 1966-2005.
ب 61 مجله علمي و فني نيوار شماره 70-71, پاييز و زمستان 1389 )دو فصلنامه( ساعت U.T.C. شكل - 4 الف- مقايسه ميانگين سرعت باد در ساعات مختلف ايستگاه اصفهان برای دو دوره 1992-2005 و 1961-2005. ساعت U.T.C. - مقايسه ميانگين سرعت باد در ساعات مختلف ايستگاه كاشان برای دو دوره 1992-2005 و 1966-2005. شكل 4 Atmosphere over Southern Africa. Journal of Applied Meteorology, 34, 2565-2571. 5. Hennessy, J. P., 1977, some aspects of wind power statistics. Journal of Applied Meteorology, 16, 119-128. 6. Justus, C. G., W. R. Hargraves, A. Milhai, and D. Garber, 1978, Methods for estimating wind speed frequency distributions. Journal of Applied Meteorology, 17, 350-353. 7. Maidment, David R., 1993. Handbook of Hydrology Mc-Grawhill 8. Palutikof, P. J., Kelly, M. P., and Davies, D. T., and Halliday, A. J., 1987, Impacts of spatial and temporal wind speed variability on منابع ثقفي م. دانشگاه تهران 389. 1382 انرژیهای تجديدپذير نوين انتشارات رحيم زاده ف. ن. محمديان ج. اكبری نژاد 1385 بررسي تغيير پذيری سرعت باد در تعدادی از شهرهای بزرگ كشور در ارتفاع ده متری از سطح زمين مجله علمي و فني سازمان هواشناسي نيوار شماره 62 و 63 ص 20-7. 3. Bardsley, E. W., 1980, Note on the Use of the inverse gaussian distribution for wind energy applications, J. Appl. Meteor., 19, 1126-1130. 4. Bryukhan, F. F., Diab, D. R., 1995, wind energy resource estimation of the upper -1-2
كاهش ميزان انرژی باد در اثر تغييرات بلند مدت سرعت باد در استان اصفهان فاطمه رحيم زاده و همكاران 62 12. Sheskin, D. J., 2000, Hand book of parametric and non parametric statistical procedures, Chapman & Hall/CRG. 13. Shutte, T., O. Slka and S. Israelssor, 1987, the use of the Weibull distribution for thunderstorm Parameters, Journal of Applied Meteorology, Vol. 26. 457-463. 14. Stewart, D. A., and O.M. Essenwanger, 1978, Frequency distribution of wind speed near the surface. Journal of Applied Meteorology, 17, 1633-1642. 15. Zhai, Z., Y., Zhenbin, 2006, Bulletin of WMO, Vol, 55 (2), Switzerland, Geneva, 104-107. 16. URL1: www.sci.org.ir wind energy output, Journal of Applied Meteorology., 26, 1124-1133. 9. Pavia, E. G. and J. O Brien, 1986, Weibull statistics of wind speed over the ocean, Journal of Applied Meteorology., 25, 1324-1332. 10. Raymond K. W. Wong, 1977, Weibull Distribution, Iterative likelihood techniques and Hydro meteorological data, Journal of Applied Meteorology. 16, 1360-1364. 11. Robeson, S. M., and K. A. Shein, 1997, spatial coherence and decay of wind speed and power in the north-central United States. Phys. George., 479-495.