پایان نامه کارشناسی عمران سونامی و امواج لرزه ای دریا با فرمت ورد

اختصاصی از هایدی پایان نامه کارشناسی عمران سونامی و امواج لرزه ای دریا با فرمت ورد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فهرست مطالب

 

 

چکیده

 

سونامی

 

سونامی ها چه هستند و علت پیدایش آنها چیست؟

 

اطلاعات هشداری:

 

تدبیری برای سونامی:

 

از اموال خود چگونه حفاظت کنیم؟

 

رسانه و نظریه آموزش عمومی

 

بعد از سونامی چه کنیم؟

 

ناهمواری کف دریا چطور بر ارتفاع امواج سونامی تاثیر میگذارد؟

 

ارزیابی الگوی موج دریا

 

نظریه موج کشتی:

 

ارزیابی الگوی امواج دریا:

 

پیوست: آبخور

 

استفاده از امواج سرکش:

 

نتایج:

پایان نامه ارشد برق بررسی و شبیه سازی انتشار امواج الکترومغناطیسی درون موجبرهای مستطیلی حاوی فریت بایاس شده

اختصاصی از هایدی پایان نامه ارشد برق بررسی و شبیه سازی انتشار امواج الکترومغناطیسی درون موجبرهای مستطیلی حاوی فریت بایاس شده دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بررسی و شبیه سازی انتشار امواج الکترومغناطیسی درون موجبرهای مستطیلی حاوی فریت بایاس شده با استفاده از روش تفاضل محدود در حوزه زمان

چکیده:

موجبرهای امواج الکترومغناطیسی از قطعات اساسی و پرکاربرد در خطوط انتقال و سیستم های مخابراتی محسوب می شوند. اصول کار این قطعات به گونه ای است که با کمترین میزان تضعیف و پاشیدگی در سیگنال الکترومغناطیسی انتقالی، حداکثر راندمان نسبت به سایر خطوط انتقال را به خود اختصاص دهند.

در میان طیف وسیع قطعات موجبری، موجبرهای حاوی قطعات فریتی نقش مهمی در ایجاد تغییرات مورد نیاز در ساختار و پارامترهای موج الکترومغناطیسی انتقالی را عهده دار می باشد که از آن جمله می توان به تغییر مدهای منتشر شده و ایجاد هارمونیک های مختلف موج الکترومغناطیسی انتقالی اشاره نمود که از عمده کاربردهای این تکنیک می توان به مدارات مایکروویو غیرخطی، رادارها و مولدهای هارمونیک های زمانی اشاره نمود.

در این تحقیق پرطرفدار ترین تکنیک تحلیل و شبیه سازی نرم افزایش انتشار امواج الکترومغناطیسی براساس حل معادله موج در محیط انتشار مورد استفاده قرار گرفته و نتایج به دست آمده با سایر روش های شبیه سازی موجود تطبیق شده است.

روش شبیه سازی بکار گرفته شده بر پایه حل معادلات با روش تفاضل محدود در حوزه زمان استوار بوده و الگوریتم به دست آمده قابل پیاده سازی در تمامی محیط های برنامه نویسی می باشد.

مقدمه:

شبیه سازی و بررسی انتظار امواج الکترومغناطیسی در درون و سطح قطعات مایکروویو یکی از مراحل مهم و اساسی در طراحی و پیاده سازی این قطعات به حساب می آید به گونه ای که هزینه بالای طراحی و بهینه سازی قطعات مایکروویو با توجه به پیچیدگی های خاص ساخت آنها تا حد قابل توجهی کاهش یافته است. از میان روش های گوناگون تحلیل و شبیه سازی، روش های نرم افزاری نقش اساسی در این مرحله ایفا می کنند.

یکی از پر طرفدارترین روش های موجود در زمینه شبیه سازی نرم افزاری استفاده از حل معادلات تفاضلی محدود در حوزه زمان جهت بررسی معادله انتشار امواج الکترومغناطیسی در درون و سطح قطعات مایکروویو می باشد.

در تحقیق انجام گرفته یک قطعه موجب باند مایکرویو در حالت اولیه توخالی و سپس پرشده از فریت مورد شبیه سازی قرار گرفته شده است. سعی بر آن بوده که با استفاده از روش تحلیل تفاضل محدود در حوزه زمان محیط داخلی موجبر با دقت بسیار بیشتر از نرم افزارهای تحلیل که هسته اصلی پردازش آنها مبتنی بر همین روش می باشد، مورد شبیه سازی قرار گیرد. با استفاده از نتایج حاصله با تغییر سطح مقطع موجبر امکان انتشار مدهای مختلف امواج الکترومغناطیسی، فرکانس قطع موجبر، پارامترهای تضعیف، ثابت انتشار امواج در موجبرهای توخالی و پس از اضافه شدن محیط فریتی به موجبر اثر محیط غیرخطی، چرخش فارادی، پیدایش مدهای جدید، تغییر ثابت انتشار و در نهایت پارامترهای انتقال و انعکاس از سطوح دو محیط مورد شبیه سازی و تحلیل قرار گرفته است.

مبنای شبیه سازی موجبر با سطح مقطع چهار ضعلی انتخاب گردید اگرچه الگوریتم های تهیه شده در این تحقیق علاوه بر دستگاه مختصات قائم در بر گیرنده روابط دستگاه های مختصات استوانه ای و کروی نیز بوده و به راحتی می توان تمامی ساختارهای دارای شکل منظم و نامنظم را مورد شبیه سازی قرار داد.

کلیه نتایج بدست آمده دارای دقتی بیش از حد انتظار بوده که حاصل بررسی دقیق شرایط مرزی محیط شبیه سازی می باشد. این نتایج در انتها با نتایج حاصله از سایر روش های تحلیل نرم افزاری و همچنین شبیه سازی انجام گرفته با یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای موجود در طراحی قطعات الکترومغناطیسی مقایسه شده است.

در این پایان نامه در ابتدا به بررسی اجمالی قطعات موجبری مایکروویو و خصوصیات آنها و همچنین شرایط لازم جهت انتشار مدهای مختلف امواج الکترومغناطیسی در آنها پرداخته شده است در ادامه به معرفی دقیق روش تحلیل نرم افزای تفاضل محدود در حوزه زمان، ارائه الگوریتم های مناسب جهت شبیه سازی محیط محاسباتی، بررسی محیط های فریتی و نحوه انتشار امواج الکترومغناطیسی در داخل آنها و در نهایت شبیه سازی موجبرهای حاوی فریت و ارائه یک روش کاملا منحصر به فرد در نحوه شبیه سازی انتشار امواج در حوزه فرکانسی ارائه شده است در خاتمه تحقیق نیز کلیه نتایج حاصله از شبیه سازی با نتایج موجود از سایر روش های بررسی و شبیه سازی مورد تحلیل و تطبیق قرار گرفته است.

فصل اول: کلیات

موجبرهای امواج الکترومغناطیسی

1-1- مقدمه:

قسمتی از طیف الکترومغناطیسی که بین 1000 تا 100/000 مگاهرتز قرار می گیرد به عنوان ناحیه مایکروویو استفاده می شود و کلمه ریزموج برای مشخص کردن امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالای 1000 مگاهرتز به جهت کوچکی طول موج فیزیکی آنها برای نام گذاری به کار می رود. انرژی موجود در امواج مایکروویو دارای تمایز محسوسی نسبت به سایر امواج الکترومغناطیسی بوده و با توجه به بسیاری از خصوصیات این دسته امواج از جمله جهت پذیری مناسب جهت استفاده در آنتن های کوچک و فرستنده های رادیویی توان پایین کاربرد فراوان دارد و در هر دو حوزه نظامی و غیرنظامی استفاده از این امواج رشد چشمگیری داشته است. خصوصیات منحصر بفرد این امواج باعث شده تا در طراحی تجهیزات ناوبری بر روی کشتی ها و هواپیماها و به صورت کلی در مکان هایی که فضا و وزن جزء پارامترهای مهم در طراحی به حساب می آیند، بسیار مورد توجه قرار گیرند.

شایان ذکر است امواج الکترومغناطیسی در فرکانس های باند مایکروویو مشکلات خاص خود را در فازهای تولید انتقال و طراحی مدار دارا می باشند که در فرکانس های پایین تر با آن کمتر مواجه می شویم. همچنین متذکر می شویم تئوری قراردادی مدار که پایه و اساس روابط ولتاژ و جریان در مدار می باشد در طیف فرکانسی مایکروویو قابل بسط نبوده و به جای آن از تئوری مایکروویو و روابط و قوانین حاکم بر میدان های الکترومغناطیسی همانند قوانین ماکسول استفاده می شود.

2-1- تئوری موجبرهای الکترومغناطیسی:

به طور کلی استفاده از زوج سیم جهت برقراری خط انتقال مطابق با تئوری مدارهای الکتریکی جهت انتقال امواج الکترو مغناطیسی در باند فرکانسی مایکروویو امری بیهوده می باشد. این امر بدان دلیل می باشد که خطوط میدان های الکترو مغناطیسی در جهت های مختلف محدود نشده اند و به راحتی انرژی امواج از طریق تشعشع در تمام جهات منتشر شده و عملا موج الکترومغناطیسی در مسیر اصلی انتشار مورد نظر که همان زوج سیم است میرا خواهد شد.

کابل کواکسیال یا همان خطوط انتقال متعادل به مراتب مفیدتر از حالت قبل می باشد زیرا میدان ها در داخل حفظ این خط انتقال محدود شده اند اما همچنان میزان تضعیف موج الکترومغناطیسی بسیار بالاست. در نهایت با توجه به بحث تئوری خطوط انتقال موجبرهای الکترومغناطیسی موثرترین روش جهت انتقال امواج الکترومغناطیسی می باشند.

موجبرها اساسا خط انتقال متعادل بدون هادی مرکزی بوده که از مواد هادی و به شکل های مستطیلی، دایروی، بیضوی و… ساخته می شوند.

تعداد صفحه : 284

پایان نامه اثرناهمگونی‌های افقی و قائم بر روی انتشار امواج آکوستیک در دریای عمان (محدودۀ تنگه هرمز)

اختصاصی از هایدی پایان نامه اثرناهمگونی‌های افقی و قائم بر روی انتشار امواج آکوستیک در دریای عمان (محدودۀ تنگه هرمز) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:179

پایان نامه‌ی دکتری رشته‌ی فیزیک دریا

فهرست مطالب:

چکیده:

فصل اول
مقدمه و کلیات

فصل دوم
 مروری بر پیشینه پژوهش

فصل سوم
مواد و روش‌ها

فصل چهارم
 نتایج

فصل پنجم
 بحث و نتیجه گیری

منابع و مآخذ

چکیده:
دریا محیطی پویا و دائما" در حال تغییر است هر کدام از پدیده های دریایی دارای خصوصیات منحصر به فردیدارند. جریان‌ها، امواج داخلی و تلاطم‌ها کوچک مقیاس، لایه بندی افقی و نیز پدیده های دیگر همچون جریان نفوذی، بر تغییرات افقی و قائم سرعت صوت اثر دارند. در این مطالعه در ابتدا بانک اطلاعات پارامترهای هیدروفیزیکی اندازه¬گیری شده و رسوبات دریای عمان در محیط GIS گردآوری گردیده و تغییرات فصلی این داده‌هابه صورت سه بعدی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با استفاده از داده¬های اندازه¬گیری شده، کانال‌های صوتی عمیق در دریای عمان شناسایی می‌شود.نتایج نشان می‌دهد، که اکثر این کانال‌ها در اعماق بین 1600 تا 1800 متری در سواحل جنوبی دریای عمان قرار دارند. با بررسی تغییرات سه بعدی و نیم‌رخ‌های افقی دریای عمان، مشخصمی‌شود که جریان خروجی از خلیج فارس به دریای عمان باعث ایجاد ناهمگونی افقی در محیطخواهد شد.این پدیده باعث وارونگی نمایه¬های قائم دما و شوری می‌شود، و در نتیجه باعث وارونگی نیمرخ سرعت صوت خواهد شد. در این تحقیق، برای بررسی اثر ناهمگونی افقی بر روینحوۀ انتشار صوت از روش تئوری پرتو (در دو حالت وابسته به برد و مستقل از برد) استفاده می‌شود. همچنینهمانندسازی جریان نفوذی در آزمایشگاه و اثر آن بر روی افت و خیزهای سیگنال آکوستیکی در دو فرکانس kHz50 و kHz120 مورد بررسی قرار می‌گیرد. در ضمن از روش تئوری پرتو برای بررسی اثر ناهمگونی‌های قائم بر روی انتشار صوت ناشی از پدیده تغییرات ریز مقیاس استفاده شده است.این مطالعه نشان می¬دهد که جریان نفوذی و ساختار ریز قائم سرعت صوت باعث تغییرات در شکل، دامنه، تا خیر زمانی، فشار آکوستیکی و افت و خیزهای سیگنال خواهد شد. به طور مثال، وجود ساختار ریز قائم باعث پخش انرژی صوتی و کاهش مکان‌های تاریک می‌شود. در ضمن در این مطالعه با استفاده از روش عددی کواردیچر، معادله موج آکوستیکی حل گردید. و برای صحت سنجی مدل از دو مثال معتبر در پیشینه تحقیق استفاده شد و نتایج بدست آمده تطابق بسیار خوبی با این دو مثال را نشان می‌دهد.
 کلمات کلیدی: مشخصات آکوستیکی، جریان نفوذی، ناهمگونی‌ها افقی و قائم، شبیه سازی آزمایشگاهی، روش عددی کواردیچر


فصل اول

مقدمه و کلیات

1-1-مقدمه
      فناوری ارسال سیگنال صوتی از میان لایه های مختلف آب در سیستم‌های مخابرات زیر آب کاربرد فراوانی دارد. سیگنال‌های آکوستیکی هنگامی که از میان لایه های آب عبور کنند، در زمان‌های مختلف، دچار تغییراتی بر روی شکل و فاز می‌شوند. اقیانوس محیط پویا و دائما" در حال تغییر است و هر کدام از پدیده¬های اقیانوسی دارای خصوصیات منحصر به فردی می¬باشند. به طور مثال  پدیده¬های همچون جریانات، امواج داخلی و تلاطم‌های کوچک مقیاس، لایه بندی افقی، جریانات نفوذی و افت و خیزهای دما و شوری در راستای قائم باعث ایجاد تغییرات بر روی سیگنال آکوستیکی می‌شوند. هر کدام از این پدیده-ها باعث ایجاد اکو بر روی سیگنال خروجی می¬شوند. تنها خصوصیت فیزیکی اقیانوس که بر انتشار امواج آکوستیکی تأثیر می¬گذارد، سرعت صوت می¬باشد که دارای مقدار عمومی m/s 1500 در اقیانوس¬های استوایی و معتدل است (تغییرات چگالی نیز بر انتشار این امواج مؤثر هستند، اما این تغییرات روی تمام ستون آب اقیانوسی قابل چشم پوشی هستند، ولی در لایه¬های رسوبی در کف اقیانوس به عنوان فاکتور مهم در محاسبات  در نظر گرفته می‌شود). سرعت صوت در اقیانوس تابعی از سه متغیر است: دما، شوری و فشار (یا عمق). این تابع، تابعی افزایشی از هر سه متغیر است. عبارتی ساده و تجربی برای سرعت صوت (m/s) برگرفته از مطالعه Mackenzie (1981) به صورت ذیل ارائه شده است:
     (1-1)                                                                                                                                                      
که c سرعت صوت بر حسب   و   عمق بر حسب متر و   شوری بر حسب واحد در هزار (PPT) در محدوده  ،  T دما بر حسب درجه سلسیوس  می‌باشد. یک بررسی معمولی، نشان می‌دهد سرعت صوت حدود m/s 4 به ازای یک درجه تغییر دما، m/s 5/1 به ازای افزایش صد متر عمق  و m/s 1 برای افزایش PPT1 افزایش می¬یابد.


1-2- هدف تحقیق
      به طور کلی، ناهمگونی‌های افقی به دلیل جریانات، پدی‌ها  و جبهه‌ها به وجود می‌آیند، همچنین ناهمگونی‌های قائم به دلیل ساختار تغییرات ریز قائم دما و یا شوری ایجاد می‌شوند. در دریای عمان یکی از پدیده¬های که در مطالعات قبلی به آن اشاره شده است، جریان آب شوری و گرمی است که از خلیج فارس به دریای عمان سرریز می¬شود. مطالعات زیادی در زمینه مشخصات این جریان انجام شده است. ورود این جریان نفوذی به دریای عمان باعث ایجاد وارونگی در دما و شوری در اعماق بین 200 تا 400 متری می‌شود و هر چه این جریان به اقیانوس هند نزدیک‌تر می‌شود از ضخامت آن کاسته می¬شود. این جریان نفوذی باعث ایجاد وارونگی در ساختار قائم سرعت صوت می‌شود. برای بررسی اثر این جریان بر روی انتشار صوت در برخی از مکان‌های ایجاد وارونگی، شبیه سازی انتشار صوت  در دو حالت وابسته به برد و مستقل از برد مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مشکلات و محدودیت‌های آزمایش‌های آکوستیکی در مسیر جریان برون ریز خلیج فارس در محیط واقعی، سعی شده است با بهره گیری از یک مدل آزمایشگاهی، جریان برون ریز خلیج فارس را شبیه سازی نموده، و اثر این جریان را بر روی افت و خیزهای سیگنال آکوستیکی بررسی گردد.

1-2-1-ضرورت و اهمیت تحقیق
      مدل‌سازی دقیق انتشار امواج صوتی، و بررسی اثرات محیطی، اولین قدم در طراحی و ساخت سیستم‌های پیشرفته صنعتی و نظامی دریایی (زیر آبی) و برآورد کار¬آیی تجهیزات به کار گرفته شده در محیط زیردریا می‌باشد. تجهیزاتی که بر مبنای امواج صوتی کار می‌کنند در زمینه‌های مخابرات زیردریا، تعیین موقعیت و کشف هدف‌های ناشناخته زیر دریا، کشتی‌رانی، ناوبری و هدایت زیردریایی، کنترل، مراقبت و دفاع ضد زیردریایی، زمین‌شناسی، آشکارسازی زیردریایی، صیادی پیشرفته، اقیانوس نگاری، نقشه برداری و تصویربرداری بستر دریا، و اکتشاف و استخراج منابع نفت و گاز، مورد استفاده قرار می‌گیرند. امروزه ابزار مدل‌سازی و شبیه‌سازی، مهمترین وسیله‌ای است که استفاده کنندگان، طراحان سیستم و پژوهشگران می‌توانند توسط آن، پارامترهای طراحی سیستم‌های مورد نظر را در شرایط محیطی مختلف بررسی نمایند. ضمن اینکه، این کار (در مقایسه با انجام آزمایش‌های تجربی در دریا) هزینه بسیار کمتر و بازدهی بیشتری دارد.

1-2-2- سئوالات اساسی تحقیق
       سئوالات اساسی  این تحقیق شامل موارد ذیل است :
1.    آیا ناهمگونی قائم محیط ناشی از دما و شوری بر روی انتشار صوت تاثیر دارند و چنانچه اثر دارند در چه فرکانس هایی بر روی انتشار صوت تاثیر می گذارند؟
2.    آیا شار خروجی از خلیج فارس به دریای عمان (ناهمگونی افقی) باعث تغییر شکل  و شیفت زمانی سیگنالهای آکوستیکی خواهد شد؟
3.    آیا می توان در مدلسازی انتشار سرعت صوت فقط تغییرات قائم یک نیمرخ سرعت در نظر گرفت (مستقل از برد) و یا بایستی چند نیمرخ قائم در نظر گرفته شود؟
4.    آیا تغییرات فصلی بر روی افت و خیزهای سیگنال آکوستیکی  اثر دارد؟

پایان نامه تخمین امواج بلند ناشی از عبور چرخندهای هواشناسی در سواحل بابلسر

اختصاصی از هایدی پایان نامه تخمین امواج بلند ناشی از عبور چرخندهای هواشناسی در سواحل بابلسر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:109

پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته فیزیک دریا

فهرست مطالب:

عنوان                                                                                                                     صفحه
فصل اول    1
مقدمه و کلیات    1
1-1- مقدمه    2
1-2- ضرورت اهمیت انجام تحقیق    3
1-3- بیان مسأله و اصل تحقیق    4
1-4- پرسش‌های اساسی تحقیق    4
۱-4-2-  نوآوری‌ها    5
1-5- اهداف تحقیق    5
1-6- فرضیات تحقیق    5
1-7- تعاریف واژه های کلیدی:    5
1-8- برکشند توفان    6
1-9- مراحل رخداد برکشند توفان    8
1-10- فشارهوا    8
1-10-1- سیستم کم فشار    8
1-10-2- سیستم پرفشار    9
1-11- جریان هوا یا باد    9
1-12- تغییرات تراز آب دریا ها و اقیانوس    10
1-13- عوامل مؤثر در تغییرا ت تراز دریا    10
1-13-1- مد طوفان و سطح تراز آب    12
1-14- تراز آب دریای خزر    12
1-15-اثرات افزایش تراز آب جهانی:    13
1-16-ثرات بالا آمدن آب دریای خزر    13
1-16-1- اثرات مطلوب در ایران:    13
1-16-2- اثرات نامطلوب در ایران:    14
1-17- نوسانات بلندمدت تراز آب دریای خزر:    14
1-18-  نوسانات فصلی تراز آب دریای خزر:    14
1-19- نوسانات کوتاه مدت تراز آب دریای خزر:    15
1-20- جریان های دریای خزر    15
1-21-  بارش روی دریای خزر    16
فصل دوم    17
مروری بر پیشینه پژوهش    17
2-1-  مروری بر مطالعات انجام شده    18
فصل سوم    24
مواد و روشها    24
3-1- روش تحلیل رخدادها    25
3-1-1 مراحل تجزیه و تحلیل داده ها و انتخاب رخدادها    26
3-5-نرم افزار فرت ((FERRET    27
3-3- منطقه مورد مطالعه    28
فصل چهارم    29
نتایج    29
4-2- بررسی رخدادها    30
4-2-1- رخداد اول: اواخر ژانویه 2008    30
4-2-1-1 رهگیری مسیر حرکت کم فشار جوی:    30
4-2-1-2 - داده های باد:    35
4-2-1- 3- نوسانات تراز دریا :    38
4-2-1- 4- رابطه بین کمیتهای هواشناسی (باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته) برای رخداد اول  :    40
4-2- 2- رخداد دوم: رخداد 19 فوریه 2008    45
4-2-2-1- رهگیری مسیر حرکت توفان    45
4-2-2-2 -رابطه بین کمیتهای هواشناسی (باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته) برای رخداد دوم    52
4-2-3- رخداد سوم 11-10 ژانویه ی 2009 (20-19 دی 1387)    61
4-2-3-1- رابطه بین کمیتهای هواشناسی(باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته و دما) برای رخداد سوم    64
4-2-4 رخداد چهارم : 11 فوریه ی 2009 (23 بهمن 1387)    69
4-2-4-1- رابطه بین کمیتهای هواشناسی(باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته و دما) برای رخداد چهارم    69
رخداد پنجم 18 فوریه ی 2009 (30 بهمن 1387) 4-2-5    78
4-2-5-1 رابطه بین کمیتهای هواشناسی(باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته) برای رخداد پنجم    81
فصل پنجم    91
نتیجه گیری    91
5-1نتیجه گیری    92
5-2- پیشنهادات    93
منابع و مآخذ    95
مراجع فارسی    95
مراجع لاتین    96



فهرست شکلها
شکل 1-1 تاوایی نسبی و از چپ به راست، دارای مقادیر منفی-مثبت- خنثی    6
شکل 1-2- الگوی کلی برکشند توفان در یک خلیج کوچک    7
شکل1-3- سمت راست، یک پرفشار( آنتی سیکلون)، سمت چپ، یک کم فشار(سیکلون).    9
شکل 3-1-  موقعیت نقطه انتخابی    28
شکل4-1-یک کم فشار جوی  از شمال غرب دریای خزر 29ژانویه ساعت 12 وارد می شود    31
شکل 4-2- چشم توفان 29ژانویه ساعت18 از غرب وارد خزر میانی می شود    31
شکل4-3- ورود توفان به سمت جنوب شرق خزر29ژانویه ساعت  24    32
شکل4-4- حرکت به سمت جنوب شرق خزر 30 ژانویه ساعت 12    32
شکل 4-5-  رهگیری مسیر حرکت توفان در روز30 ژانویه 2008    33
شکل4-6- چشم توفان در نیمه ی دوم روز 30 ژانویه 2008منطقه ی جنوب شرق خزر را احاطه نموده است.    33
شکل4-7- چشم توفان در اوایل روز 31 ژانویه منطقه ی جنوب شرق خزر را احاطه نموده است.    34
شکل4-9- تصاویر ماهواره ای میدان باد در 30 ژانویه    35
شکل4-8- تصاویر ماهواره ای میدان باد در 31 ژانویه    35
شکل 4-10- نوسانات فشار هوا و اندازه ی سرعت باد در ژانویه 2008 در ایستگاه هواشناسی نوشهر    36
شکل 4-11- نوسانات فشار هوا و اندازه سرعت باد در ژانویه 2008در ایستگاه هواشناسی امیر آباد    37
شکل 4-12- نوسانات فشار هوا و اندازه سرعت باد در ژانویه 2008 در ایستگاه هواشناسی انزلی    37
شکل 4-13- نوسانات سطح آب دریا ثبت شده توسط دستگاه های تراز نگار برای ماه ژانویه2008 ایستگاه نوشهر    38
شکل4-14- تصویر ماهواره ای میانگین روزانه ی ارتفاع سطح آب دریای خزر در 30 ژانویه2008    39
شکل4-15 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط نرم افزار  ferret در ساعت 00 تاریخ 30 ژانویه 2008    41
شکل4-16 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 6 تاریخ 30 ژانویه 2008    42
شکل4-17 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 12 تاریخ 30 ژانویه 2008    43
شکل4-18 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط  ferret در ساعت 18 تاریخ 30 ژانویه 2008    44
شکل4-19- ورود کم فشارجوی از شمال غرب روز18 فوریه سال 2008،    46
شکل4-20 رهگیری مسیر توفان در19 فوریه 2008    46
شکل4-21- ورود توفان به بخش مرکزی دریای خزر ساعت 6 روز 19 فوریه2008.    47
شکل4-22- ادامه حرکت توفان ساعت 12روز 19 فوریه 2008.    47
شکل4-23- ساعت 18 روز19فوریه 2008 توفان                                                                                                                    48
شکل 4-24- نوسانات فشار هوا و اندازه سرعت باد در فوریه 2008 در ایستگاه هواشناسی امیر آباد    49
شکل 4-25- نوسانات فشار هوا و اندازه سرعت باد در فوریه 2008 در ایستگاه هواشناسی انزلی    49
شکل 4-26- نوسانات فشار هوا و اندازه سرعت باد در فوریه 2008 در ایستگاه هواشناسی نوشهر    50
شکل 4-27- نوسانات سطح آب دریا ثبت شده توسط دستگاه های تراز نگار برای ماه فوریه 2008 ایستگاه نوشهر    50
شکل4-28- نصویر ماهواره ای میانگین روزانه ی ارتفاع سطح آب دریای خزر ساعت 12 روز 20 فوریه 2008    51
شکل4-29- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 00تاریخ 19 فوریه 2008    53
شکل4-30- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 6تاریخ 19 فوریه 2008    54
شکل4-31- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 12تاریخ 19 فوریه 2008    55
شکل4-32 - نمودارهای رسم شده توسط ferret در ساعت 18 تاریخ 19 فوریه 2008    56
شکل4-33 - نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 00 تاریخ 20 فوریه 2008    57
شکل4-34- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 6 تاریخ 20 فوریه 2008    58
شکل4-35 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 12 تاریخ 20 فوریه 2008    59
شکل4-36 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 18 تاریخ20 فوریه 2008    60
شکل 4- 29- فشاری در تاریخ .10 ژانویه 2009    61
شکل 4- 30 خطوط فشاری 11 ژانویه 2009    62
شکل 4-31 خطوط فشاری 11 ژانویه 2009    63
شکل 4-32 نمودار ارتفاع تراز سطح آب دریا  در ماه دی(ژانویه-فوریه)    64
شکل4-34- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 6 تاریخ 11 ژانویه 2009    66
شکل4-35 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 12 تاریخ 11 ژانویه 2009    67
شکل4-36 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 18 تاریخ 11 ژانویه 2009    68
شکل 4-37 خطوط فشاری 11 فوریه ی 2009    71
شکل 4-38- خطوط فشاری 11 فوریه ی 2009    72
شکل4- 39- خطوط فشاری 11 فوریه ی 2009    73
شکل4-40-  نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 00 تاریخ 11 فوریه ی 2009    74
شکل4-41- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 6 تاریخ 11 فوریه ی 2009    75
شکل4-42- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 12 تاریخ 11 فوریه ی 2009    76
شکل4-43- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت18 تاریخ 11 فوریه ی 2009    77
عکس 4-44- خطوط فشاری 17 فوریه ی 2009    78
عکس 4-45- خطوط فشاری 17feb2009    79
عکس 4-46 خطوط فشاری 18feb2009    80
عکس 4-47 ارتفاع تراز دریا در بندر نوشهر (بهمن 1387)    81
شکل4-48- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت00  تاریخ 17 فوریه 2009    82
شکل4-49 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت6 تاریخ 17 فوریه 2009    83
شکل4-50 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت12 تاریخ 17 فوریه 2009    84
شکل4-51 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت18تاریخ 17فوریه 2009    85
شکل4-51 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت18تاریخ 18فوریه 2009    86
شکل4-52 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 00 تاریخ 18فوریه 2009    87
شکل4-53 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 6 تاریخ 18فوریه 2009    88
شکل4-54 نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 12 تاریخ 18فوریه 2009    89
شکل4-55- نمودارهای رسم شده باد،تاوایی،فشار و دما توسط ferret در ساعت 18 تاریخ 18فوریه 2009    90


لیست یکاها
سانتیمتر مکعب (Cubic centimeters)                                                                                                   cm3
درجه سلسیوس (Celsius Degree)                                                                                                         0C
هرتز (Hertz)                                                                                                                                      Hz
کیلومتر (Kilometer)                                                                                                                          Km
متر (Meter)                                                                                                                                        m
میلی‌متر (Milli Meters)                                                                                                                     mm
میلی بار ( Millibar)mbar                                                                                                                         
متر بر ثانیه (Meters per second)                                                                                                         m/s
پاسکال (pascal)                                                                                                                                 pa
ثانیه (Second)                                                                                                                                     S
متر بر سال (Meters per Year )                                                                                                       myr-1
هکتو پاسکال (Hecto Pascal)                                                                                                              hPa
اتمسفر ((atmosphere           atm
سانتیمتر (( centimetere                                                      cm              


چکیده
آشفتگی سطح دریا به هنگام عبور توفان معلول دو علت است. علت اول بادهای توفانی است که با وارد کردن تنش بر سطح آب باعث انتقال تکانه به سطح آب شده و منجر به پاسخ واداشته سطح آب و امواج کم عمق می شوند که قادرند به فواصل دورتر از محل شکل گیری حرکت کنند. علت دوم، افت فشار جو به هنگام توفان است که باعث آشفتگی سطح دریا می شود. این اثر که معمولاً تحت عنوان «اثر وارونگی فشار » شناخته می شود بیان می کند که، به ازای هر میلی بار افت/افزایش فشار هوا روی سطح دریا، ارتفاع سطح آب یک سانتی متر افزایش/کاهش می یابد. در این مطالعه تأثیر کم فشار های جوی بر روی نوسانات سطح آب و ارتفاع امواج ایجاد شده در دریای خزر مورد بررسی و مطالعه قرار میگیرد. در این پایان نامه به منظور شناسایی رخداد های ایجاد شده ( افزایش نوسانات تراز آب )، نسبت به خط میانگین سطح تراز آب، ابتدا داده های نوسانات سطح تراز از اداره بنادر به صورت ساعتی در ایستگاه های جنوبی دریای خزر  برای سالهای 2008 و 2009 جمع آوری شده و با ترسیم این داده ها، رخدادها شناسایی شدند. سپس با استفاده از  داده های هواشناسی جمع آوری شده  برای سالهای 2008 و 2009 با گام شش ساعت شامل دما، باد و فشار را از سایت NOAA  در روزهای که رخداد رخ داده شده است، ابتدا با استفاده از  میدان باد، تاوایی نسبی در منطقه محاسبه شده است. سپس این پارامترها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد، که در محل کمینه فشار(چشمه توفان) بیشینه تاوایی باد مشاهده می شود، و با جابجایی چشمه طوفان، محل بیشینه تاوایی نیز تغییر می¬کند. در ضمن روند تغییرات  فشار هوا  و  تاوایی نسبی مشابه یکدیگر هستند. همچنین نتایج نشان دادکه کم فشارهای جوی بر تراز سطح آب دریا غالبا بصورت افزایش میانگین روزانه سطح تراز آب می باشد.که می تواند بیانگر غالب بودن اثر وارونگی فشار باشد.در ضمن اکثر رخدادهای در این دو سال در ماه ژانویه رخ داده است.
.واژه‌های کلیدی:
  تاوایی نسبی، دریای خزر، کم فشار جوی(سیکلون)، رخداد طوفان


فصل اول

مقدمه و کلیات

1-1- مقدمه
در سرتاسر جهان، کشور هایی که از امتیاز همجواری با آب های آزاد و دریاچه های بزرگ برخوردار بوده و فعالیت های ساحلی و دریایی عمده ای را پیش رو دارند در قالب برنامه های منظم به شناخت  امواج و سایر پدیده های دریایی خود می پردازند. امواج از مهم ترین پدیده های دریایی هستند که به دلیل ماهیت پیچیده و اتفاقی خود از مشکل ترین موضوعات مهندسی دریایی به شمار می آیند. تأثیرات امواج بر کلیه ی فعالیت های ساحلی و دریایی سبب می گردد تا شناخت مشخصه های امواج از طریق اندازه گیری های میدانی، بررسی های تحلیلی و تـئوریک، مدل سازی های فیزیکی و شبیه سازی های عددی مورد توجه قرار گیرد. به طور کلی مهندسین سواحل و بنادر با استفاده از روشهای فوق به دنبال شناخت  امواج در مناطق مختلف و تعیین مشخصه های بزرگترین امواج محتمل و رژیم سالانه امواج جهتی می باشند. پیش بینی موج معمولا برای حداکثر چند روز جهت به کار گیری در امر کشتیرانی صیادی گردشگری و...به منظور افزایش ضریب ایمنی جان دریانوردان وساحل نشینان، حفظ و بهره برداری بهینه از سرمایه گذاری ها ونظارت بر آلودگی های دریایی ارایه می شود و تحلیل موج معمولاً جهت تعیین احتمال وقوع موج دوره تناوب موج، مقدار بیشینه ارتفاع موج برای دوره زمانی طولانی مرسوم به دوره بازگشت برای به کار گیری در امر مهندسی سواحل وسازه های دریایی مورد استفاده قرار می گیرد. پیدایش امواج در اقیانوس ها از ورود مداوم امواج خارجی است که یکی از آشکارترین آنها فرآیند اندر کنشی بین جو وسطح دریا یعنی عمل باد بر روی سطح دریا می باشد. واکنش سطح اقیانوس نسبت به این نیروها محدوده وسیعی از پریود ها وطول موج ها شامل امواج کشش سطحی با پریود کمتر از1 ثانیه تا امواج ناشی از باد و امواج دورا با پریود  کمتر از 1دقیقه و نوسانات جزر و مدی با پریودی ازمرتبه چند ساعت تا یک روز را در بر می گیرد.
 سطح آب دریای خزر، علاوه بر تغییرات چند ساله و فصلی، دارای تغییرات ناگهانی و با تداوم‌های ساعتی و روزانه نیز هست که بر اثر الگوهای گردشی جوّ ایجاد می‌شوند و برخی مواقع بعضی از این نوسان‌ها آنقدر شدید است که خسارات سنگینی را به فعالیت‌های اقتصادی و اجتماعی نواحی ساحلی وارد می‌سازد. (خوشحال، جواد و قانقرمه، عبدالعظیم، 1392).

1-2- ضرورت اهمیت انجام تحقیق
مشخص های امواج دریا به شدت با زمان و مکان در تغییر بوده و شناخت مناسب از مشخصات امواج در یک منطقه مستلزم اندازه گیری های دراز مدت ( در حدود 10 سال به بالا ) در تعداد نقاط متعددی از منطقه مورد مطالعه می باشد. در کشورهای آمریکا، ژاپن، هلند و ...  علم مهندسی دریا و اقیانوس شناسی از چند دهه قبل مطرح و پیشرفت های قابل توجه نموده است. در نتیجه این پیشرفت ها، موفقیت های علمی و فنی بسیاری در زمینه ناوبری و تردد انواع شناورها از قایق های کوچک تفریحی و لنج های صیادی گرفته تا کشتی های اقیانوس پیمای مسافربری و تجاری و زیر دریایی و ناوهای جنگی نصیب این کشورها گردیده است. پیشرفت این کشورها در زمینه طراحی و احداث بنادر صیادی، تجاری، نظامی و ...احداث سکوهای نفتی و انجام دیگر فعالیت های مهندسی نیز قابل توجه می باشد. از مهمترین عوامل مؤثر در انجام این فعالیت های دریایی، انجام اندازه گیری های مناسب و تحلیل های علمی در جهت شناسایی خصوصیات امواج منطقه مورد مطالعه می باشد. روش ایده آل مطالعه یک پدیده خاص موج، انجام تعدادی اندازه گیری واقعی در محل مورد نظر خواهد بود. البته دراکثر اوقات، تحقق آن امکان پذیر نیست. لذا اطلاعات شبیه سازی شده به وسیله یک روش مصنوعی به عنوان جایگزین ثبت های واقعی مورد نیاز است.(گلشاهی، 1385).جمهوری اسلامی ایران با داشتن مرزهای طویل آبی در شمال و جنوب، در زمره ی کشورهای ساحلی محسوب شده و این امکان پر ارزش را یافته است تا با شناخت و استفاده مؤثر از دریا، از این منبع آبی به عنوان یکی از محور های اصلی و حیاتی برای توسعه اقتصادی- اجتماعی منطقه در طی دو دهه ی گذشته و از سوی دیگر به دلیل نوسانات و پیشروی آب آن مورد توجه و اهمیت ویژه قرار گرفته است. دریای خزر در بین کشورهای جمهوری اسلامی ایران، آذربایجان، قزاقستان، روسیه و ترکمنستان قرار گرفته است. نوسانات تراز آب این دریا اثرات زیادی بر کشورهای مجاور داشته است و چون اکثر شهرهای بزرگ در مجاور دریا (شهر های بندری) قرار گرفته اند لذا بررسی نوسانات تراز دریای خزر یک ضرورت می باشد. علاوه بر این نوسانات تراز آب اثرات زیست  محیطی و اقتصادی و اجتماعی دارد. اهمیت پیش بینی تراز آب دریا برای زمان کنونی در طراحی مدل های هواشناسی و نیز در حفظ سواحل کمک می¬کند. در کشورهای اطراف دریای خزر مطالعاتی در مورد نوسانات تراز دریای خزر انجام شده است. برای اندازه گیری تراز سطح دریا وسایل و روش های مختلفی وجود دارد که از جمله بویه های هواشناسی، شاخص هایی که عمود بر سطح دریا قرار دارند، کشتی های تحقیقاتی و تصاویر ماهواره ای و داده های ماهواره ای. ازمیان روش های فوق برای کشورمان به دلیل کمبود امکانات در داشتن بویه ها و به دلیل پایین بودن دقت شاخص ها( شاخص ها معمولاً توسط شخص دیده بانی می شوند) و نیز حرکات عمودی زمین استفاده از ماهواره را در تعیین تراز آب دریا ضروری می کند. دقت اندازه گیری ماهواره ها بسیار بالا است. تنها اشکال ماهواره¬های ارتفاع سنجی در منابع خطای آنهاست که در صورت تصحیح  این خطاها از تمام روش¬های فوق بهتر و مناسب¬تر است.(فرناندز و دیگران).
 1-3- بیان مسأله و اصل تحقیق
نوسانات تراز آب دریاچه ها در نتیجه تغییرات آب و هوایی منطقه ای و جهانی است. نوسانات تراز آب در نتیجه بازتاب تغییرات تبخیر و بارش در محیط دریاچه و حوزه آبخیز آن می باشد.(مرسیر  و همکاران 2001). اندازه گیری تراز آب معمولاً به دو روش انجام می شود: الف-در مناطق ساحلی به وسیله ی بویه ها و تاید گیجها که نسبت به یک وسیله که عمود بر سطح آب می باشد، اندازه گیری می شود و ب- به وسیله ارتفاع سنج راداری. ماهواره های ارتفاع سنجی، با دقت بالا و کیفیت عالی تراز آب را اندازه گیری می کنند. دریای خزر بزرگترین دریاچه جهان است که طی 200 سال پیش دارای نوساناتی به اندازه 15 متر بوده است و طی 5 قرن، 7 متر از تراز آن کاسته شده است. تراز آب دریای خزر از اواخر قرن 20 روند صعودی داشته است. البته تراز آب دریای خزر نسبت به دریای بالتیک سنجیده می شود. بیشترین تغییرات در تراز اب دریای خزر که برای یک سال اندازه گیری شده است، 34/0 متر در سال بوده است (هوگندوم  و همکاران 2005). در این تحقیق از داده های ساعتی نوسان سطح آب دریای خزر برای بررسی تراز آب دریای خزر استفاده گردیده است.این داده ها برای سال 2008 و2009میلادی در دسترس می باشد.
1-4- پرسش‌های اساسی تحقیق
 1- تغییرات تراز آب دریای خزر در سال 2008 و 2009 به چه شکل می باشد؟
2- سیکلون¬های جوی تا چه حد روی تغییرات سطح آب دریای خزر جنوبی موثرند؟
3- اثر تاوایی نسبی بر روی نوسانات تراز آب دریای خزر چگونه است؟
4- جهت باد در هنگام غالب شدن کم فشار جوی چگونه است؟
۱-4-2-  نوآوری‌ها
در مطالعات قبلی اثر تاوایی نسبی را بر روی نوسانات سطح تراز آب بررسی نکرده بودند.
1-5- اهداف تحقیق
هدف از این تحقیق، تعیین نحوه تأثیر کم فشار های جوی و حداکثر بالا آمدگی سطح آب در هنگام توفان در جنوب دریای خزر با نگاه موردی به بندر نوشهر و تخمین امواج بلند در این منطقه می باشد.سپس تاوایی نسبی را مورد بررسی قرار می دهیم. با استفاده از شناخت آماری و چگونگی مشاهده و پیش یابی میزان تغییرات تراز دریا در اثر ورود و تأثیر کم فشار های جوی می توانیم در مطالعات مهندسی ساخت سازه های ساحلی و فراساحلی و مطالعات زیربنایی سازمان بنادر و کشتیرانی، شیلات و وزارت دفاع و ... مورد استفاده قرار دهیم.    

1-6- فرضیات تحقیق
سیکلونها و آنتی سیکلونها بر روی نوسانات تراز آب تأثیر دارند.