محیط زیست و زیست‌شناسیعلوم پایه

اقليم شناسی ديناميک

صفحه 1:
يه نام تلاو ند ‎adise‏ شم ‎ob‏ ‏اقلیم شناسی دینامیک ‎ede Deck Tee ie ad‏ تا fe ory Fe pe) orden Cree) ‏دکتر کمال امیدوار‎ ‏رل‎

صفحه 2:
0 en] )=\ درل دار هوا ‎re re eS Ie ak ese‏ بت در سا جهانی» جو زمین است که حبات تمام موجودات بدان بستگی دارد. ۴ هوا : به وضعبت جوی بک مکان در لحضه ای معین هوا گفته می شود. تلبشءدماء رطوبتء ريزشهاق جوىء ميزان ابرء وَجود ‎ERO Ors) CPC‏ سرعت باد؛ برای پبان هوای یک نقطه مد نظر قرار ‎Re‏ ۲ هواشناسی : علم شناسایی اجزاء هوا و برزسی چکونکی به وجود آمدن آنها و تغييرات هوا را هواشناسى مى كويند.

صفحه 3:
0000 " اقليم : اقليم وضعيت ترمود يناميككت - هيدرو بناميك شرایط مرزی ‎eS ee a re ancy tae‏ را ل ا ‎eee ab) ca‏ کر * هوای غللب یک محل در دراز مدت را اقليم می نامند که نتبجه مشتر ک همه عناصر اقلیمی است. در حقیقت این علم روابط بین حبات ‎ew CE LPT‏ ا ‎I mere Oye‏ يديده هاى جوى را در حيات موجودات زنده از جمله انسان معين مى كند. " در اقليم شناسى ببش از ويزكى هاى فيزيكى هر بديده جوىء اثرات |

صفحه 4:
0000 ۲ بدین ترتیب خلاف هواشناسی که به صورت تحلیلی. پدیده های جوى را مطالعه مى كندء اقليم شناسى علمى است ت ركيبى كه هواى .بك مكان معين را در فاصله هاى ويزه اى از زمان كه معمولا جند ذهه را دربر مى كيرد, بررسى مى كند. ۳۴۳ سییر تاریکی اقلیم شتاسی Sane ee) one) Ley we | A gen Corr eee rere ad CSE ee De De ne aC ddl ‏کردند.‎ - اولین کتاب در لین باره در حدود چهار قرن پیش از میلاد مسیح. به ات ا م

صفحه 5:
0 en] ‎oo‏ قرن دوم بعد از مبلاد, ۳ بر اساس تفاوت حرارت» سرزمين هاى شناخته شده را به هفت اقليم تقسيم بندى كرد. -هواشناسى علمى از قرن ‎1١1‏ 189 ميلادى بر يليه اه دانسته ها در باره مناطق مختلف جهان و جمع بندى و ميان كيرى داده ها آغاز شد كه بيشتر جنبه توصيفى داشت. ‎Ce ee‏ ا ا ل ل ا ا ل يي ‎eae‏ ای ری ۱ ‏تبنابراین دانش هواشناسی در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم,با تهیه وبه کا رگیری نقشه های جامع هواشناسی و ایجاد مکتب های هواشناسی به شکوفایی رسید.

صفحه 6:
ی و ‎BOUT eres) ae NY Re‏ "مكتب بركن نظريه جبهه قطبىء, تشكيل سيكلون و توده هاى هوا را مطرح كرد. -مكتب فرانكفورت مقدمات بررسى هاى سه بعدى جو و ‎ee) E> er‏ ا ا له ناد و بودن جرخندكى مطلق توده هوا در طول مسير حركت و مدل امواج در حركت باد را يى افكند كه به امواج راسبى معروف شدند. وجود رودباد نيز در اين مكتب كشف شد. مدل كردش عمومى جو نيز در همين مكتب ارائه و ثلبت شد.

صفحه 7:
0 en] ‏بسا دار اقلیم شناسی از نظر موضوع‎ ‏اقليم شناسى فيزيكى‎ -١ ‏؟-اقليم شناسي- د يناميكى‎ ۳ اقليم شناسى سينو يتيكى

صفحه 8:
0 en] (سمسر (قی دی ید ۱ دريافت شده از خورشيد كار مى كند. " منبع اصلى انرزى در زمين خورشيد است. " كردش كلى جو بر فراز زمينء بادهاء توفانها و ابرهاء همه بيامد تفاوت موجود در مقدار و مصرف اين انرذى هستند. ‎need‏ ا ا ل ‎ye)‏ * انرٍی ‎dior‏ در داخل سیاره زمین در حال تغییر و تبدیل است و شدت اين تغيير و تبديلء باعث ايجاد اقليم هاى مختلف بر روى زمين مى شود.

صفحه 9:
0 en] " اقليم شناسى فيزيكىء سير تبسيل و تغييرات انرؤى را بررسى می کند. " در اقليم شناسى فيز بكى موضوعاتى مانند تشعشع خورشيد» ا ا ل ‎Fon S Ce en S| ee SS) ee‏ انتقال انریٍی در جو عوامل موثر در کرم شدن و سرد شدن ‎Pr rele parrots ire Sens Tar tie oes‏ انريى در سطح زمين و تبادل انرذى بررسى و تحليل مى شود. * اقلیم شناسی فیزیکی مبنای اقلیم شناسی دینامیک است. زیرا اختلاف انرئی و با دمای بین دو مکان. سبب تبادل انریٍی و با وزش هوا می شود و در جو حر کت به وجود می ۳1

صفحه 10:
اقلیم شناسی دینامیک (فصل اول:مفاهیم و کلیات) بن ماقي تتامو ‎Stale‏ " اقليم شناسى ذینامیک به مطالعه سبستم اقلیم جهانی» در ‎ES ree eee ey‏ ‎a dae‏ ا ‎CS‏ ا ا ‎eS Se ome el ced ey ae ees noe‏ مک مد رت ۱ ‎Pe‏ بر اساس روشهای ریاضی. فیز یکی همراه با ‎en WE Sen eS‏ ‏" فرض اساسى در اقليم شناسى ديناميكى اين است كه حركت هوا نتيجه نيرو هاى حاصل از فرايندهاى ترموديناميكك بر روى زمين است و نيروى محركه اصلى در مدل عمومى كردش هوا انرزى تابشى خورشيد است.

صفحه 11:
0 en] ول بر سر سر ار | ‏ل‎ ee = een a ۱ " معادلات اصلى بيان كننده حركت و فرآيندهاى ايجاد كننده آنها در اقليم ‎tency)‏ 00 5 - قانون اول ترمودینامیک ‎lee‏ رت - معاذله رطوبت - معادله پیوستگی ا ا ا ات ل

صفحه 12:
اقلیم شناسی دینامیک (فصل اول:مفاهیم و کلیات) ‎g‏ ی ی ‎Ee ‏ا ا‎ ep [res cee Come ne oe PC ‏محلى را با كردش جو بررسى مى كند.‎ ‏ا ا اا ا ‎Fo) | Sp creeper er we)‏ جوى است. ‏ا ا ا ا ا سا جنبه هاى لن به صورت بكيارجه بررسى شده و همه عناصر آن ا ۱ ‏ا ل ا ل ‎ead a‏ روى زمين از طريق حركت قلئم با سيستم هاى جوى سطح بالا ارتباط دارد.

صفحه 13:
۱ ل دا سس شامل می شود. ‎-١‏ .عناصر اقليمىء به طور كلى بر حسب درصد فراوانى و در برخى موارد در کوتاه مدت بر حسب میانگین داده هاء محاسبه می شوند. ‏۳- در اقلیم شناسی سینوپتیک, به جای تقسیم سال به دوره های تقوبمی و محاسبه میانکین شرایط اقلیمی هر دوره. سال را به دوره های استیلای سیستم های ‎ee cco‏ ا ا ا اي ا ل ۶- در اقلیم شناسی سینوپتیک تمام عناصر اقلیمی را یک جا در نظر می گیرند و اقليم يك منطقه رابا توجه به عامل اصلى به وجود آورنده لن يعنى الكو هاى ‎Bets np peer)‏ ‎te ead barge fg eS pee e‏ ار ل ا ا ديكر را كنترل مى كند و هر الكوى براكندكى فشان درا واقغ يك تیپ هواست.

صفحه 14:
0 en] رات زا * گردش های جوی حاصل تخیر در الگو های فشار دما و ۳۳ 5 7 ‏واحد حجم:‎ Cel ۴ در گازهاء حجم با تغییر فشار با دماء تغیبر میی کند. PV=PV =con. 00 cle ۱ ae ee ‏ا‎ ‎BLY ere Ok) CO erga sp See We ا ‎Ee Carpe] Ap rey) Cn |UD)‏ دماى ميعان خود نزشيك نباشد صادق است, بنابرا ين در مورد جو نیز می توان آن را به کار برد.

صفحه 15:
۱ " بنابر قانون آووكادرو حجم بيك مول يا وزن مولكول كرم (تعداد كرم هاى كاز برابر وزن مولكولى كن) در دما و فشار ا ب ات ا ا حجم بت مول 0 تابع جهانى از دما و فشار است. "قانون كاز كامل : این ترس تغبيرات فشار را ‎we Oly‏ كنت تغييرات زا فشار و دماى بكتك كاز كامل از رابطه زير_ييروى مى كند: " درابين رابطه ‎١‏ فشار كاز لا حجم كاز و 1 دماى مطلق كاز خواهد بود.

صفحه 16:
۵ ل * ترمودینامیک را میی توان دلنش مطالعه تبدییل شکل های مختلف انرژی و راه های انتقال آن تعریف کرد. *قانون اول ترمودینامیک. تغییرات گرما (انرژی) را ا ال ل ل ا ل حللت دیگر تبدیل می شود. این ببان قانون پابستگی انرْى اسسبت كه در معطالعه كرما از كن استفاده مى شود. ات ا ا لت ا ان ‎a‏ ل ‎Ree rene eats‏ توان انرزى داخلى را افزايش داد.

صفحه 17:
۱ ‎at‏ دص ۱۳ است ‎2٠‏ مى كويند و بقيه جهان به عنوان محيط شناخته می شود. ‎ee) Cs) en pee ed)‏ بر ۱ "فشار عبارت است از نيرو بر واحد سطح *تغییرات دمای یکت بسته هوا ممکن است به ده صورت انحاه گیرد: | ابا ثابت نگه داشتن حجم بسته و تغییر فشار ١ح‏ با ثابت نكه داشتن فثار و تغيير حجم

صفحه 18:
0 en] ‏ما ی ی رل رت‎ 1-۶-0- مفضوم آنتروبی ۴۱۱۲۲۵۱۵۷ * آنتروپی را می توان به عنوان میزان آشفتگی یابی نظمی بك سيستم تعريف كرد. " وقتى كه يك سيستم سيار.بى نظم باشد, مى كوييم انتروبى ا ل " عموما انترويى كاز ها بيشتر از آنترويى جامدات استء» چون جامدات منظم ترند. و ۱

صفحه 19:
۱ * قانون دوم ترمود‌بنامیک به یک متغیر ترمود‌بنامیکی به نام آنتروبی (5) مربوط مى شود. مى توان قانون دوم را به طور كمى بر حسب اين متغير بيان كرد. ۳ ا ل لل ل ال ۱ ‎TG eons‏ 7 صفر است. ۱۳ 5 تغيير آنتروبى " واحد هاى معمول براى انترويى عبارتند از : زول بر كلوين و كالرى بر كلوين

صفحه 20:
اقلیم شناسی دینامیک (فصل اول:مفاهیم و کلیات) ‎a ida‏ ل ل 2ت ‏" قلنون دوم ترمود يناميك» قانون نقصان كيفيت انرزى است. " در هر تبديل انرى حرارقى به كارء مقدارى از انرزذى هميشه به صورت براكنده و كم فايده تر نقصان كيفيت مى دهدو معمولابه صورت انرؤى ببا حرارت كم به محيط اطراف منتقل مى شود. ‎A eT Co‏ ا و ‎oS‏ ا ‎Fe NOR a‏ افزايش مى يايد. | 0 لي ‎Vee ae aN‏ ‏1121 0 60 ا" ‎ ‎۱ Ons Fs ‏ب‎ ee

صفحه 21:
اقلیم شناسی دینامیک (فصل اول:مفاهیم و کلیات) " به طور کلی می توان گفت که هر تغییری که باعث افزایش آنتروپی شود. می تواند خود به خود باشد. ۳ =e = ‏ثر شده است.‎ ۱ | ‏لل‎ nf ae ee ‏شده-است.:‎ ‏ك2‎ ey Te en te eee re ae ۱۳ ates hor ee ner en

صفحه 22:
اقلیم شناسی دینامیک (فصل اول:مناهيم و کلیات) 17 احادماى مبعان - هم انترويى * دمای میعان - هم آنتروپی, دملیی است که توده هوابه صورت بی درره و بدون افزليش يا كاهش رطوبت با صعود توده هوا به ارتفاعات ( کم فشار) سرد شود تا به حد اشباع برسد. * این دما با دمای نقطه شبنم متفاوت و از لن کمتر است. زیرا در فرآيند بى درروء به سبب انبساط حجمىء بخار دب ذاراى حجم فزاينده اى براى اشباع است. ۴ در فرآبند بی دررو یا هم آنتروپی. میعان در سطح فشارق رخ مى دهد كه دذماى يتانسيل و نم ويزه با نبت اختلاط آن مشخص باشد. ۱ ۱

صفحه 23:
0 en] ‏ارس[ مناوله مروت‎ Ee et Ree ‏ا ا‎ Per are ee carey ee eR ENS peer POU roe ak) ‏اس ار‎ ee aes ate ‏و ا ا‎ ‏نشود. کر جسم در حال سکون باشد. ساکن باقی می ماند و درصورتی‎ ۱ ‏ک لت و‎ ۱۳ ‏را لا‎ Mee) ‏قانون اول نبوتن را غالبا قانون لختی (ابنرسی) می خوانند.‎ * ‏اجسام به آسانی حالت سکون با حر کتشان را تغییر نمی دهند.‎ * 1 0 ‏ل ا ا ا ا ل‎ ‏این جسم لختی دارد.‎ ‏اجسام در حال حركت نيز لختى دارند. جسمى كه متحرك است»‎ " ‏تمايل ذارد كه همجنان در حال حركت بماند. هر جه جرم جسم‎ ‏بيشتر باشدء لختى آن هم بيشتر است.‎

صفحه 24:
0 en] ا حرکت است که تخیبرات سرعت را ببان ميكند. ل ل ا ات لت ات تت سر در همان جهت وارد شدن نیرو شتابی به اندازه 7 “بيدا مى كند. ‎ELS) rer Te ee‏ مساوى با ‎2-7 eee el a ‏ا‎ ‎- 6 ۳-۳ ‎221 ‏ا ‎(CS) ES el‏ زور ‏جرم جسم و 3 شتاب (بردارى) آن است. ‎ee ea‏ ا ال ل يي ‏نسبت مستقيم دارد و جهتش با جهت نيرو يكى است و نيز به ازاى يكك ‏هس

صفحه 25:
فد " قانون دوم نيوتن مى كويد كه در يك سيستم مختصات SO eae eS CL Bae aie ey Tad ‏آهنکت زمانى تغييرات حر کت آن جسم است.‎ * شکل برداری قانون دوم نیوتن: ‎rE d Pi‏ * در این معادله ۷ سرعت و ‎tT‏ زمان است. ۴ این بت معادله اساسی در گسترش ح ر کت جو است. "اين قانون همانند قانون جاذبه عومى است.

صفحه 26:
اقليم شناسى ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) قانون سوم نيوتن : براى هر كنش همواره يككد واكنش مساوى و مخالف.وجود دارد. " يا كنشهاى متقابل ذو جسم بر هم همواره مساوى و در ‎ewer ores‏ 000 "ابه ازاى هر نيرويى كه توسط جسم 8 بر جسم ه وارد شده باشدء نيرويى برابر و مخللف وجود دارد كه توسط جسم ه بر جسم 9 اعمال می گردد. 3 F. =-F. 8 م

صفحه 27:
ی ‎Joby =)‏ )24 ۱ * تغیبرات رطوبت جو در هر نقطه و زمان از رابطه زیر ‏سس 1 45م ‎a‏ صقر بر ‎ ‏در این رابطه : ‏7 تغیبرات رطوبت ‎1 ‏مدت زمان‎ AV ‏مقدار رطوبت وارد شده از طریق وزش افقی‎ 8 ۱ 2 ‏مقدار بارش بر روى زمين است‎ 7

صفحه 28:
0 en] رح[ سانل ورستى " معادله بيوستكى» تغييرات ماده (غلظت) را بيان مى كند. * در قانون پبوستکی, مقدار ماده ثلبت است. بعنی نه از بین می رود و نه توليد مى شود و کم شدن آن در یک نقطه سبب افزایش ماده در نقطه ای دیگر خواهد شد. " قانون ثابت بودن جرم به شکل معادله پیوستگی ظاهر می شود. * لین رابطه در هواشناسی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد و یکی از مهمترین معاذله های جوی است. Te aed Oe) eee RC SO S| Pony vei Le i ‏ال زا‎ ne ‏ل‎ one ae BL] 1 roe ‏ا‎ rw) aCe ae) REDE) Lp eas cl

صفحه 29:
۱ ( سل رتیت * وجود جو .به صورت یکت پوسته احاطه کننده زمین راء اکنون ماو ون هوم سورع مسو عر مولکول هوا نحت نبروی کرلنی به سمت مر کز جرم زمین ‎SS es Pec ela eee‏ تم( مر ‎ode) ETE‏ از سقوط لت بر زمین رت ابه نيروييى كه از سطح بالا بر سطح زبرین وارد می شود. نیروی | وزن با نبروی گرانی متناسب است. ‎Cet‏ اكه سح مقع ‎ee‏ و پیت نا قله ل 0 ا ا ‎et‏ 2 ‎arS‏ ل فت" در دریاء بر روى هر سانتيمتر مر بع از سطح زمينء تقريبا ‎ey‏ اعم ‎Pee eR TPS‏ ات لاخ ۰ درصد تجاوز می کند.

صفحه 30:
0 en] معادله هید رو استاتیک : جح بر ۳ 02 و رت ‎(EB‏ 0" جكالى (جرم واحدا حجم) و 0 اشتات كراق اش" " معادلمه هيدر واستاتيككه بيان مى كند كه فثار, معادذل با حاصلطرب چکالی در شتاب جاذبه و برای واحد جرم به ‎Bet) ee Je eer en)‏ ‎A ee a AEC STC ee i‏ است. " جكللى يك شار تراكم يشير مانند هواء بستكى به فشار دارد. جكالى هوا با كم شدن فشار كاهش مى يابد.

صفحه 31:
0 en] ور رال رس ‎SS Se Naas trait ren age) ae‏ ذرات ماده جهانء ذره دبكرى را جذب مى كندء با نيروبى كه به طور مستقيم با حاصلضرب جرم و به طور معكوس با مجذور فاصله آنها متناسب است. ie Mm R ‎OLN LW ee WC y Peed 5 Ol ed odie‏ جرم 4 ت) ثابت گرانش عمومی است.

صفحه 32:
0 en] ‏ار و کت‎ ‏ا ل ا ل ل ةر‎ ‏كرلنى زمين انجام شودء كه كار انجام شده واحد جرم در جابجابى‎ ‏رت‎ ‏اهميت لين زئوبتانسيل از آنجا ناشى هى شود كه براى هر جسم: هر‎ " ‏نقطه اى از كرانى زمين (با هر نوع يبجيدكى) يكسان است. يعنى‎ 0 ‏ا‎ COB ce em CUE UNE pe cE MT APCS) ‏براى رسيدن به ارتفاع 2 را ندارد.‎ ‏سطوحى كه در ميدان كرانشى زمين داراى انرؤى زئويتانسيل ثابتى‎ " ‏هستنده سطوح هم پتاسیل یا سطوح ل‎ ‏شیر‎ ‎1 ‏رد سس اس كات‎ ‏2و حو<‎ ol

صفحه 33:
اقلیم شناسی دینامیک (فصل اول:مناهیم و کلیات) 7 )—)— 55 )25/5 سر رت ر تمازه ‎Sty ob‏ زاون لى کان (صربه) " هر كاد به جسمى ضربه اى وارد شود: جسم ضربه ديده تكانى دريافت مى كند. " تكان, بك كميت بردارى است و جهتش همان جهت نيروى است. * تكانه خطى : و * تکانه کمیتی برداری است که جهت آن,: همان جهت سرعت است. # پایستگی تکانه خطی : ‎cr NO A a OT oe ddl DY a i‏ ا درصور تیکه برآیند نیروهای خارجی صفر باشد. تکلنه کل سیستم ثلبت می ماند. ‎wel rel oe pet‏ ا ‎oe SS ne Nel)‏ 2 گوبند. * هنگامی که جمع برداری نیروهای خارجی موثر بر سیستم صفر باشد کل تکانه ‎Oi cree a‏ ۱

صفحه 34:
0 en] + تکانه زاو به ای ‎LTT Er tei‏ لل 1 00 سرعت زاويه اى و 1 شعاع دوران است. ‎ere CCE BIC Oe iad‏ ۱ تکلنه هم کمیت برداری است که جهت لن به موازات محور دوران در نظر کرفته می شود. " بكى از مهمترين ويزكى هاى تكلنه زاويه اى اين است كه. از يكك قانون باسنكى بيروى مى ككند. " قانون ياستكى تكانه زاويه اى : بواى سيستمى (يا جسمى) كه بر كن هيجكونه كشتاور نيروى حتثى نشده اى از خارج اثر نمى كندء تكلنه زاوبيه اى (جه از لحاظ بزركى و ‎Ie) e‏ ل ا ۱

صفحه 35:
بردار تكانة زاويداى شکل ۷-۱-قاعده دست راست: با دست راست محور دوران را جنان در دست بكيري د كه انگشتان خمیده جهت قوران را نشان دهند؛ در این صورت انگشت شست, جهت بردارتكانه زاویه‌ای را در راستای محور نشان می‌دهد.

صفحه 36:
۱ دان يال " در كارهاى عملى روزانه هواشناسىء نمودار هاى ترمود يناميكى براى محاسبه كميت هاى مختلفى كه كاوشكر نمى تواند اندازه كيرى کند. به کار گرفته می شود. برای ترسیم لین نموذارها از کمیت های فشار, دما و دماى نقطه شبنم در سطوح مختلف و قلبل ملاحظه جو ا ا ل ل ا ‎peer re | Ca‏ جوى را با توجه به روابط بين متغير ها با منحنى هاى فشار و نقطه شبنم محاسبه كرد. يكى از اين متغير ها دماى يتانسيل است. " دماى بك توده هوا در صورت نزول به سطح درياء دماى يتانسيل نام دارد. ‎EO le oat‏ برای تشخیص ویژگی های توده هواست. زیرا اگر بسته هوا تحت تاثیر فرآیند های بی درره خشک قرار گیرد دمای پتانسیل ثلبت باقی می ماند. با تعقیب منحنی‌بی دررو خشکی که از دذماى سطح فثار معينى عبور كند و دماى سطح فشار ‎٠٠٠١‏ ‏هکتو پاسکال را قطع کند. به دست می آید.

صفحه 37:
اقليم شناسى ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) 5 دماى بتانسيل خشكت ( 7 )»؛ دماى بسته اى از هواست كه از هر تراز فشارى به صورت بى دررو خشكء, به تراز ‎٠٠٠١‏ هكتوياسكال اورده شود. ال ۱20 ‎eo eee re On‏ 2 فشارى به صورت ببى دررو مرطوب, به تراز ‎٠٠٠١‏ هكتوياسكال اوؤرده mi Te ba eT Wy ore Pea Sy ee eee We TO) ial ‏ل ل خشک به صورت بی‎ Retro ele} ‏ورور ا ول لكر سد( ركد را ين ورده شود.‎ " بنابورا ين ط بی درره خشک. خطوط دمای ا ثابت هستند كه هر بك از انها مى تواند دماى يتانسيلى را تعيين كند. ۲ * فرآیند بی دررو خشک در جو فرایندی است که دمای پتاسیل آن ثابت است.

صفحه 38:
0 en] ۱۶ دهای الل " تاثیر بخار لب بر چکللی توده هواء لزوما در جو قلبل صرف نظر كردن استء اما به جاى ذها مى توان دماى مجازى رت رت ۱ ‎ween Weer Be) 9‏ و " دمايى مجازىء دمايى است كه هواى خشك در فثار و حجم ‎e)‏ ل ا ا ۱ " از آنجَلى كه بَخاز َب دازاق تراكم كمترق نسب تجه هواق خشىك ‎eee‏ ا ل ا ا دماى مجازىء هميثشه بيشتر از ذماى مشاهده شده در جو است.

صفحه 39:
0 en] ) 2 ‏رح ددرت بت سدلر‎ Jobo gbs—)—)Y ‏ل‎ ea) eam) IBY Or gs OO) =) TD ۱۰۰۰ ‏که از راه فرایند غیر بر گشتی. به سطح فشار اولیه به جای فشار‎ ‏ل‎ hiro mar emerge ce secure Sy elton ryt) هکتوپاسکال آورده شود آن را دمای پتانسیل معادل گویند. ۱-۷ دهای تر (۲۷) " براى .به دست آوردن دماى قريك توده هواء كن را از نقطه شروع ‎he a‏ ا ا ال ‎I eS A‏ دررو اشباع به سطح فشار اولیه می آوريم. دملیی که منحنی مزبور را با ۱

صفحه 40:
0 en] اتإأدزدقيت كايند اشباخ رسا. "نبا خواندن يا تخمين منحنى نسبت آميزه اى كه دماى محيط را در ee ee Wee cL SEC ‏ا‎ Se oie.) ‏آید.‎ ‎es‏ دمای نقطه شنم ‏# عبارت است از دملیی که یکت توده هوابه علت سرد شدن در فشار تلبت بدون حذف یا افزلیش رطهبت کسب می کند تابه حد اشباع يبرسد. ‎Beg eis) ‏ا ا ل ا ل ب ا‎ di ‏جو به مقدار حد نهایی ظرفیت خود می رسد.‎

صفحه 41:
۱ ‎ee ye‏ زر ‏* سامانه اقلیمی شامل پنج جزء زیر است که بر همکنشهای آنها در مقياس هاى زمانى و مكانى مختلف سيارى است : ‏۱- هوا کره (اتمسفر) ‎Carve) eC eas ‏۳- سنک کره (لبتوسفر) ‎Coe eee ae ‎GEE Bap a} 2 ‏"اين اجزا د ركير تبادذل انريّى و رطوبتى است كه در بخش هاى ‎Ee)‏ ۳ است رابه ديكر كره هاى اين سامانه بيمند مى دهد. به طورى كه تمام كار كردها مانند يك واحدء با تاثيرات متقابل و سيار پیچیده ‎mes)‏ دك سل

صفحه 42:
ی * تغیبرات در سامانه اقلیم به طور مجزا رخ نمی دهد. بلکه وقتی یکت بخش أن تغبير مى كندء مؤّلفه هاى دككر نيز واكنش نشان مى دهد. ا ل ا ال ی تبادلات مواد بودهء اما خود در معرض جند نيروست كه عبار تند از : «یبروهای حازجی توسط ایس جورشید " نيروهاى جاذبه * فرا يندهاى زَمِينَ شناسى * فعالیت های انسانی

صفحه 43:
شکل (-٩-سامانه‏ اقلیمی(هات ر" و همکاران, 1۹۹۰م).

صفحه 44:
ی تا رل رن * محدوده مقباس های فضا و زمان حر کت جوی, از انیه ها تا هفته ‎et ee eR T= SSS Ae Tet eae)‏ پیچکت های افقی در مقیاس های بزرگک (سیستم های هوابی) و ‎re eee y |‏ ۱ " جدا از جرخه هاى روزلنه و سالانه» اوج اصلى دوره ه تا ‎"٠١‏ روزه ‎Rope‏ ا ل 0 ‎Bee‏ " زمان اوج يك دقيقه اى ديكرى نيز وجود ذدارد كه توسط تلاطم هاى در مقياس كوجك, در لايه مرزى ايجاد مى شود. مثلا كردبادها و بيجك ها

صفحه 45:
اقلیم شناسی دینامیک (فصل اول:مناهيم و کلیات) * مقباس های زمان و فضای حر کت جوی ارتباط نزدیکی با هم دارند كه اصلى ترين آنها عبار تند از : ‎-١‏ نوسان هاى بزرك مقياس نامنظم با دذوره ها و فاصله زمانى وقوع مجدد طولانى ترء نسبت به جرخه سالانه (براى نمونه رخداد انسو) ‏۲- تغیبرات فصلی سیستم های باد اصلی (برای نمونه سیستم های موسمی) ‏"1- رزيم هاى كردش مداوم در مقياس بزرك (مانند بلوكينكك) ‏۶- امواج سیاره ای ‏۵- سیستم های سینوپتیک ‏1- خوشه های ابر شبه سینوپتیک و ویژگی های میان مقیاس (که با سيستم هاى بزرك مقياس و سينوبتيك در ارتباط هستند)

صفحه 46:
دای شکل ۱ سهای فضایی و زمانى تغييرات هوا و اقليم. تغييسرات كوتاءمدت به جَوَ محدود می‌شوند, اما تقییرات بلندمدت سیستم‌های زمینی بیشتری را دربرم یگیرند. هر اسستوانه, گروه ی از انواع تغییرات مربوط را احاطه می‌کند که د رآن ویژگی‌های کوتاه مدت تر تواح یکسوچکتر, بخش ی از ویژگی‌های درازمدت مناطق بزرگتر هستند (دول "و همکاران, ۰٩۱۹م).‏

صفحه 47:
6۳۶0 15 شكل ‎١١-١‏ یارامترها و متغیرهای مهم مربوط به جَو زمین و حرکت آن (کورتسی وآتکینسون» ۴

به نام خداوند بخشنده مهربان اقليم شناسي ديناميك فصل اول :مفاهيم و كليات هوا و اقليم از كتاب اقليم شناسي ديناميك دكتر كمال اميدوار دانشگاه يزد اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-1هوا و آب و هوا مهمترين مؤلفه مركزي سيستم پيچيده ،وابسته و داراي تاثير متقاب ل جهاني ،جو زمين است كه حيات تمام موجودات بدان بستگي دارد. هوا :به وضعيت جوي يك مكان در لحض ه اي معين ه وا گفت ه مي شود. تابش،دما ،رطوبت ،ريزشهاي جوي ،ميزان ابر ،وجود مه ،فشار ،سمت و سرعت باد ،براي بيان هواي يك نقطه مد نظر قرار مي گيرند. هواشناسي :علم شناسايي اجزاء هوا و بررس ي چگ ونگي ب ه وج ود آمدن آنها و تغييرات هوا را هواشناسي مي گويند. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) اقليم :اقليم وضعيت ترموديناميك – هيدروديناميك شرايط مرزي جوي جهاني است كه آرايش همزمان الگوهاي ه وا را مش خص مي كند. هواي غالب يك محل در دراز م دت را اقليم مي نامن د ك ه نتيج ه مش ترك هم ه عناصر اقليمي اس ت .در حقيقت اين علم رواب ط بين حيات و عوامل ديگر طبيعي را با ح وادث ج وي مطالع ه مي كن د و اثرات پديده هاي جوي را در حيات موجودات زنده از جمل ه انسان معين مي كند. در اقليم شناسي بيش از ويژگي هاي فيزيكي هر پديده جوي ،اثرات فيزيكي آن به عنوان يك عنصر و يا عامل اقليمي داراي اهميت است. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) بدين ترتيب خالف هواشناسي كه به ص ورت تحليلي ،پدي ده هاي جوي را مطالعه مي كند ،اقليم شناسي علمي است تركيبي ك ه ه واي يك مكان معين را در فاصله هاي ويژه اي از زمان كه معموال چند دهه را دربر مي گيرد ،بررسي مي كند. -1-2سير تاريخي اقليم شناسي پيشينه دانش اقليم شناسي به آثار فيلسوفان يونان باستان بر مي گردد. آنها اقليم هاي جهاني را به سه بخش گرم ،معت دل و سرد تقس يم مي كردند. اولين كتاب در اين باره در حدود چهار قرن پيش از ميالد مسيح ،ب هنام هواها ،آبها و مكانها توسط هيپوكرات نوشته شد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) در قرن دوم بعد از ميالد ،بطلميوس بر اساس تفاوت حرارت،سرزمين هاي شناخته شده را به هفت اقليم تقسيم بندي كرد. هواشناسي علمي از قرن 17و 18ميالدي بر پايه جمع آوريدانسته ها در باره مناطق مختلف جهان و جمع بن دي و ميان گيري داده ها آغاز شد كه بيشتر جنبه توصيفي داشت. در قرن ن وزده ميالدي با كش ف ق وانين ف يزيكي از جمل هجذب ،تابش ،هدايت و تبخير ،دانش هواشناسي نيز علمي تر شد و از اصول هيدروديناميكي استفاده كرد. بنابراين دانش هواشناسي در اواخر قرن ن وزدهم و اواي لقرن بيستم ،با تهيه و به كارگيري نقشه هاي جامع هواشناسي و ايجاد مكتب هاي هواشناسي به شكوفايي رسيد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) هامبولت عامل مهم تغييرات هوا را در خورشيد مي ديد. مكتب برگن نظريه جبهه قطبي ،تشكيل سيكلون و توده هايهوا را مطرح كرد. مكتب فرانكفورت مقدمات بررس ي هاي س ه بع دي ج و وتاثيرات طبقات مياني و بااليي را بر سيستم هاي ه وايي ارائ ه داد. مكتب شيكاگو مهمترين كشف اقليم شناسي ،يعني اصل ث ابتبودن چرخندگي مطلق توده هوا در ط ول مس ير حركت و مدل امواج در حركت باد را پي افكند كه به ام واج راسبي معروف شدند .وجود رودباد ن يز در اين مكتب كش ف ش د. مدل گردش عمومي ج و ن يز در همين مكتب ارائ ه و ث ابت شد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-3تقسيمات اقليم شناسي از نظر موضوع -1اقليم شناسي فيزيكي -2اقليم شناسي ديناميكي -3اقليم شناسي سينوپتيكي اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-3-1اقليم شناسي فيزيكي جو زمين ،موتور ديناميكي غول پيكري است كه با انرژي دريافت شده از خورشيد كار مي كند. منبع اصلي انرژي در زمين خورشيد است. گردش كلي جو بر فراز زمين ،بادها ،توفانها و ابرها ،هم ه پيامد تفاوت موجود در مقدار و مصرف اين انرژي هس تند. اين انرژي تابشي اصوال به صورت گرما ظاهر مي شود. انرژي هميشه در داخل سياره زمين در حال تغيير و تب ديل است و شدت اين تغي ير و تب ديل ،باعث ايجاد اقليم هاي مختلف بر روي زمين مي شود. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) اقليم شناسي فيزيكي ،سير تبديل و تغييرات انرژي را بررسي مي كند. در اقليم شناسي فيزيكي موضوعاتي مانند تشعشع خورش يد، رابطه تابش خورش يد با س ياره زمين ،بازت ابش ج و و زمين، انتقال انرژي در جو ،عوامل مؤثر در گرم شدن و سرد ش دن خشكي ها و آبهاي س طح زمين ،گردش آب ،پراكن دگي انرژي در سطح زمين و تبادل انرژي بررس ي و تحلي ل مي شود. اقليم شناسي فيزيكي مبن اي اقليم شناس ي دينامي ك اس ت، ان ،سبب تبادل زيرا اختالف انرژي و يا دماي بين دو مك انرژي و يا وزش هوا مي شود و در جو حركت به وج ود مي آيد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-3-2اقليم شناسي ديناميكي اقليم شناسي ديناميك ب ه مطالع ه سيس تم اقليم جهاني ،در مقوله منشا و بقاي آن مي پردازد. اقليم شناسي ديناميكي ،علم بررس ي حرك ات ه وا در ج و است و آن را به صورت مدلي واحد مطالعه مي كند و ويژگي هاي حركت ،فرايند هاي ترمودين اميكي ايجاد كنن ده اين حركات را بر اساس روش هاي رياض ي ،ف يزيكي ،همراه با كاربرد آنها بررسي مي كند. فرض اساس ي در اقليم شناس ي دين اميكي اين اس ت ك ه حركت ه وا نتيج ه ن يرو هاي حاص ل از فرآين دهاي ترموديناميك بر روي زمين است و نيروي محرك ه اص لي در مدل عمومي گردش هوا انرژي تابشي خورشيد است. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) سه اصل اساسي فيزيكي بر حركتهاي جوي حاكم است: -1پايستگي جرم -2پايستگي تكانه(اندازه حركت) -3پايستگي انرژي معادالت اصلي بيان كننده حركت و فرآين ديناميك عبارتند از: قانون گاز كامل قانون اول ترموديناميك معادله حركت معادله رطوبت -معادله پيوستگي دهاي ايجاد كنن ده آنها در اقليم * به طور كلي اقليم شناسي ديناميكي مبناي نظري اقليم شناسي سينوپتيكي است. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-3-3اقليم شناسي سينوپتيكي اقليم شناسي سينوپتيك ،ارتباط شرايط ج وي منطق ه اي و محلي را با گردش جو بررسي مي كند. اقليم شناسي سينوپتيك ،مطالعه اقليم شناس ي سيس تم هاي جوي است. در اقليم شناسي سينوپتيكي ،اقليم يك منطقه زمين با تمام جنبه هاي آن به صورت يكپارچه بررسي شده و هم ه عناصر آن در ارتباط با يكديگر مطالعه مي شوند. در اين نوع اقليم بنا به اصل پيوستگي ،تمام تغييرات اقليمي روي زمين از طريق حركت قائم با سيستم هاي ج وي س طح باال ارتباط دارد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) برخي از ويژگي هاي مطالعاتي در اقليم شناسي سينوپتيك : -1هر سيستم سينوپتيك در واقع يك الگوي ويژه پراكندگي فشار يا تيپ ه وا را شامل مي شود. -2عناصر اقليمي ،به طور كلي بر حسب درص د فراواني و در ب رخي م وارد در كوتاه مدت بر حسب ميانگين داده ها ،محاسبه مي شوند. - 3در اقليم شناسي سينوپتيك ،به جاي تقسيم سال به دوره هاي تقويمي و محاسبه ميانگين شرايط اقليمي هر دوره ،سال را ب ه دوره هاي اس تيالي سيس تم هاي سينوپتيك از قبيل دوره هاي غلبه ناوه بلند و جبهه قطبي تقسيم بندي مي كنند. -4در اقليم شناسي سينوپتيك تمام عناصر اقليمي را يك جا در نظر مي گيرن د و اقليم يك منطقه را با توجه به عامل اصلي به وجود آورن ده آن يع ني الگ و هاي فشار تعيين مي كنند. * مهمترين عنصر اصلي اقليمي ،پراكندگي فشار است كه تمام عناصر ديگر را كنترل مي كند و هر الگوي پراكن دگي فش ار ،در واق ع ي ك تيپ هواست. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-4قوانين گازها گردش هاي جوي حاصل تغيير در الگو هاي فش ار ،دما و چگالي هواست. چگالي عبارت است از جرم واحد حجم: در گازها ،حجم با تغيير فشار يا دما ،تغيير مي كند. قانون بويل: Pو Vعبارتن د از فش ار و حجم در ي ك مرحل ه و ’Pو ’Vدر مرحله ديگر از فرآيند در دماي ثابت ،يا همدما. اين قانون در مورد همه گاز هاي متعارف ،در حالتي ك ه ب ه دماي ميعان خود نزديك نباشد صادق است ،بنابراين در مورد جو نيز مي توان آن را به كار برد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) بنابر قانون آووگادرو حجم يك مول يا وزن مولكول گرم (تعداد گرم هاي گاز برابر وزن مولكولي آن) در دما و فش ار يكسان ،در همه گاز ها ثابت است .بنابراين ،حجم ي ك م ول (مولكول) ،تابع جهاني از دما و فشار است. ‏قانون گاز كامل : اين قانون تغييرات فشار را بيان مي كند .تغييرات حجم ،فش ار و دماي يك گاز كامل از رابطه زير پيروي مي كند: در اين رابطه Pفشار گاز V ،حجم گاز و Tدماي مطلق گاز خواهد بود. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-5قانون اول ترموديناميك ترموديناميك را مي توان دانش مطالعه تبديل ش مختلف انرژي و راه هاي انتقال آن تعريف كرد. كل هاي ‏قانون اول ترموديناميك ،تغي يرات گرما (انرژي) را بيان مي كند :انرژي از بين نمي رود بلكه از حالتي به حالت ديگر تبديل مي شود .اين بيان ق انون پايس تگي انرژي اس ت ك ه در مطالع ه گرما از آن اس تفاده مي شود. بنابر قانون اول ترموديناميك ،با افزودن گرما به گ از يا با انجام كار روي آن ،و يا از طريق تركيب اين دو عام ل ،مي توان انرژي داخلي را افزايش داد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) در ترموديناميك به بخشي از جهان كه مورد توجه و بررسي است سيستم مي گويند و بقيه جهان به عنوان محي ط ش ناخته مي شود. كار بر اثر تغييرات حجم ناشي از فشار صورت مي گيرد. ‏فشار عبارت است از نيرو بر واحد سطح تغييرات دماي يك بسته هوا ممكن است به دو صورت انجام گيرد: - 1با ثابت نگه داشتن حجم بسته و تغيير فشار -2با ثابت نگه داشتن فشار و تغيير حجم اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-6مفهوم آنتروپي و قانون دوم ترموديناميك -1-6-1مفهوم آنتروپيEntropy آنتروپي را مي توان به عنوان ميزان آش فتگي يا بي نظمي يك سيستم تعريف كرد. وقتي كه يك سيستم بسيار بي نظم باشد ،مي گوييم آنتروپي اين سيستم زياد است. عموما آنتروپي گاز ها بيش تر از آن تروپي جام دات اس ت، چون جامدات منظم ترند. با افزايش دما آنتروپي ،افزايش مي يابد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) قانون دوم ترموديناميك به يك متغير ترموديناميكي به ن ام آن تروپي ( )Sمربوط مي شود .مي توان قانون دوم را به ط ور كمي ب ر حسب اين متغير بيان كرد. در اين معادله Qبرابر كار و Tدما مي باشد. ‏اين معادله نشان از آن است كه در يك چرخه كار ن و جم ع ج بري كميت هاي صفر است. تغيير آنتروپي تغيير آنتروپي واحد هاي معمول براي آنتروپي عبارتند از :ژول بر كلوين و كالري بر كلوين اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-6-2قانون دوم ترموديناميك قانون دوم ترموديناميك ،قانون نقصان كيفيت انرژي است. در هر تبديل انرژي حرارتي ب ه ك ار ،مق داري از انرژي هميشه به صورت پراكنده و كم فايده تر نقصان كيفيت مي دهدو معموال به صورت انرژي با حرارت كم به محيط اطراف منتقل مي شود. به طور كلي در واكنش ها يا تغيير هاي گرماگير كه خود به خود انجام مي ش وند ،با انجام واكنش يا تغي ير ،بي نظمي افزايش مي يابد. ‏آنتروپي كل جهان تمايل به افزايش دارد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) به ط ور كلي مي ت وان گفت ك ه هر تغي يري ك ه باعث افزايش آنتروپي شود ،مي تواند خود به خود باشد. باشد ،يعني در تحول يا تغيير ،سيستم ن امنظم -1اگر > 0 تر شده است. باشد ،يعني در تحول يا تغيير ،سيستم منظم تر -2اگر < 0 شده است. پس هر تغيير فيزيكي يا شيميايي به ط ور طبيعي در جه تي پيشرفت مي كند كه به سطح انرژي پايين تر و آنتروپي باالتر برسد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-7دماي ميعان – هم آنتروپي دماي ميعان – هم آنتروپي ،دمايي است كه توده هوا به ص ورت بي دررو و بدون افزايش يا كاهش رطوبت با صعود توده هوا به ارتفاعات (كم فشار) سرد شود تا به حد اشباع برسد. اين دما با دماي نقطه شبنم متف اوت و از آن كم تر اس ت .زي را در فرآين د بي دررو ،ب ه سبب انبساط حجمي ،بخ ار آب داراي حجم فزاينده اي براي اشباع است. در فرآيند بي دررو يا هم آنتروپي ،ميعان در س طح فش اري رخ مي دهد كه دماي پتانسيل و نم ويژه يا نسبت اختالط آن مشخص باشد. سطح فشاري ميعان – هم آنتروپي يك توده هوا ،فقط به نم ويژه يا نسبت اختالط آن توده هوا بستگي دارد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-8معادله حركت مي دانيم كه نيروهاي خنثي نشده حركت ايجاد مي كند .چگ ونگي ارتباط بين حركت و نيروها را نخستين بار نيوتن كشف كرد. قانون اول نيوتن :مي گويد كه هر گاه ب ر جس مي ن يرويي وارد نشود ،اگر جسم در حال سكون باشد ،ساكن باقي مي ماند و درصورتي كه داراي حركت باشد ،به حركت مستقيم و يكنواخت خود ادام ه مي دهد ،مگر آنكه در اثر نيروهاي خارجي مجبور به تغيير آن حالت شود. قانون اول نيوتن را غالبا قانون لختي (اينرسي) مي خوانند. اجسام به آساني حالت س كون يا حركتش ان را تغي ير نمي دهن د. جسمي كه در حال سكون است ،مي خواهد كه در حال سكون بماند. اين جسم لختي دارد. اجسام در حال حركت نيز لختي دارند .جسمي كه متحرك اس ت، تمايل دارد كه همچنان در حال حركت بماند .هر چه جرم جسم بيشتر باشد ،لختي آن هم بيشتر است. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) قانون دوم نيوتن :معادله حركت است كه تغييرات سرعت را بيان ميكند. اگر به جسمي به جرم ، mنيرويي به اندازه Fوارد ش ود ،آن جس م در همان جهت وارد شدن نيرو شتابي به اندازه پيدا مي كند. بنابر اين قانون ،تغييرات تكانه يك جسم در واحد زمان ،مساوي با نيرويي است كه بر آن جسم اثر مي كند. در اين معادله Fجمع (برداري) تمام نيروهاي وارد بر جسمm ، جرم جسم و aشتاب (برداري) آن است. به راحتي ديده مي شود كه شتاب با نيروي برآيند وارد بر جسم، نسبت مستقيم دارد و جهتش با جهت نيرو يكي است و نيز به ازاي يك نيروي معين ،شتاب با جرم جسم ،نسبت معكوس دارد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) قانون دوم نيوتن مي گويد ك ه در ي ك سيس تم مختصات بدون شتاب ،مؤلفه نيروهاي وارد ب ر ي ك جس م ،مساوي با آهنگ زماني تغييرات حركت آن جسم است. شكل برداري قانون دوم نيوتن: در اين معادله Vسرعت و tزمان است. اين يك معادله اساسي در گسترش حركت جو است. اين قانون همانند قانون جاذبه عومي است. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) قانون سوم نيوتن :ب راي هر كنش هم واره ي ك واكنش مساوي و مخالف وجود دارد. يا كنشهاي متقابل دو جسم بر هم همواره مساوي و در جهت مخالف يكديگرند. به ازاي هر نيرويي كه توسط جسم Bبر جسم Aوارد ش ده باشد ،نيرويي برابر و مخالف وجود دارد كه توسط جسم Aب ر جسم Bاعمال مي گردد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-9معادله رطوبت تغييرات رطوبت ج و در هر نقط ه و زمان از رابط ه زي ر محاسبه مي شود: در اين رابطه : تغييرات رطوبت مدت زمان مقدار رطوبت وارد شده از طريق وزش افقي تبخير روي زمين مقدار رطوبت خروجي از طريق وزش افقي مقدار بارش بر روي زمين است اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-10معادله پيوستگي معادله پيوستگي ،تغييرات ماده (غلظت) را بيان مي كند. در قانون پيوستگي ،مقدار ماده ثابت است ،يعني نه از بين مي رود و نه توليد مي شود و كم شدن آن در يك نقطه سبب افزايش ماده در نقطه اي ديگر خواهد شد. قانون ثابت بودن جرم ،به شكل معادله پيوستگي ظاهر مي شود. اين رابطه در هواشناسي بسيار مورد استفاده قرار مي گ يرد و يكي از مهمترين معادله هاي جوي است. معادله پيوستگي نشان مي دهد كه در يك شار پيوسته ،جرم م وادي از شار كه به درون يك حجم معين وارد مي شود ،بايد با ج رم م واد شار كه از آن خارج مي گردد ،مساوي باش د .مگر اين ك ه تغي يرات چگالي در حجم مزبور رخ دهد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-11معادله هيدرواستاتيك وجود جو ،به صورت يك پوسته احاطه كننده زمين را ،اكن ون مي توان به عنوان نتيجه مستقيم ميدان گرانشي زمين پذيرفت. هر مولكول هوا تحت نيروي گراني به سمت مركز ج رم زمين كشيده مي شود و بر اثر نيروي رو به بااليي كه از برخورد با ي ك مولك ول زي رين ب ر آن وارد مي ش ود ،از س قوط آن ب ر زمين جلوگيري مي كند. به نيرويي كه از سطح باال بر سطح زيرين وارد مي شود ،ن يروي وزن مي گويند .وزن با نيروي گراني متناسب است. وزن ستون هوايي كه سطح مقطع پايه آن واحد است و از زمين تا قله جو گسترش دارد ،فشار جو خوانده مي شود .در نتيج ه مي توان وزن را با يك فشار سنج اندازه گرفت. در سطح دريا ،بر روي هر سانتيمتر مربع از س طح زمين ،تقريبا يك كيلوگرم از جرم هوا قرار دارد كه تغييرات آن ب ه ن درت از 10درصد تجاوز مي كند. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) معادله هيدرواستاتيك : در اين معادله dPتغييرات فشارdZ ،تغييرات ارتفاع، چگالي(جرم واحد حجم) و gشتاب گراني است. معادله هيدرواستاتيك بيان مي كن د ك ه فش ار ،معادل با حاصلضرب چگالي در شتاب جاذب ه و ب راي واح د ج رم ب ه سمت باال كاهش مي يابد. اين نتيجه براي شارهاي تراكم ناپذير و تراكم پذير ،يكسان است. چگالي يك شار تراكم پذير مانند هوا ،بستگي به فشار دارد. چگالي هوا با كم شدن فشار كاهش مي يابد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-12قانون گرانش عمومي قانون گرانش عمومي چنين تعريف مي شود كه هر ذره از ذرات ماده جهان ،ذره ديگري را جذب مي كند ،با ن يرويي كه به طور مستقيم با حاصلضرب جرم و ب ه ط ور معك وس با مجذور فاصله آنها متناسب است. در اين معادله Rنيروي مؤثر بر جرم mدر فاصله rاز جرم Mو Gثابت گرانش عمومي است. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-13ارتفاع ژئوپتانسيلي به منظور صعود يك جسم از سطح دريا ،الزم است كاري عليه نيروي گراني زمين انجام شود ،كه كار انجام شده واح د ج رم در جابجايي ميدان گراني ،ژئوپتانسيل يا انرژي پتانسيل بر واحد جرم مي باشد. اهميت اين ژئوپتانسيل از آنجا ناشي مي شود كه براي هر جسم ،هر نقطه اي از گراني زمين (با هر ن وع پيچي دگي) يكسان اس ت .يع ني ژئوپتانسيل تابعي از موقعيت است و بستگي به مسير طي شده جس م m براي رسيدن به ارتفاع zرا ندارد. سطوحي كه در ميدان گرانشي زمين داراي انرژي ژئوپتانسيل ثابتي هستند ،سطوح هم پتانسيل يا س طوح ژئوپتانس يل يا س طوح تراز مي ناميم. ژئوپتانسيل در سطح دريا را صفر در نظر مي گيرند. ارتفاع ژئوپتانسيل بر حسب ژئوپتانسيل متر از رابطه زير به دس ت مي آيد: اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-14تكانه (اندازه حركت) ،تكانه خطي و تكانه زاويه اي * تكان (ضربه) هر گاه به جسمي ضربه اي وارد شود ،جسم ضربه ديده تكاني دريافت مي كند. تكان ،يك كميت برداري است و جهتش همان جهت نيروي است. * تكانه خطي : حاصلضرب جرم جسم در سرعت يك جسم را تكانه خطي آن جسم مي نامند. تكانه كميتي برداري است كه جهت آن ،همان جهت سرعت است. * پايستگي تكانه خطي : برخورد ميان اجسام موجود در يك سيستم ،كل تكانه سيستم را تغيير نمي ده د. درصورتيكه برآيند نيروهاي خارجي صفر باشد ،تكانه كل سيس تم ث ابت مي مان د. اين را به عنوان قانون پايستگي تكانه خطي (قانون بقاي اندازه حركت خطي) مي گويند. هنگامي كه جمع برداري نيروهاي خارجي مؤثر بر سيستم صفر باشد ،ك ل تكان ه خطي سيستم ثابت خواهد بود. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) * تكانه زاويه اي بيان مي شود كه در آن Mجرم، تكانه زاويه اي با عبارت سرعت زاويه اي و rشعاع دوران است. تكانه زاويه اي نيز مانند تكانه خطي ،جهت دارد .به عبارت ديگر ،اين تكانه هم كميت برداري است كه جهت آن به م وازات مح ور دوران در نظر گرفته مي شود. يكي از مهمترين ويژگي هاي تكانه زاويه اي اين است ك ه ،از ي ك قانون پايستگي پيروي مي كند. قانون پايستگي تكانه زاويه اي : براي سيستمي (يا جسمي) كه بر آن هيچگونه گشتاور ن يروي خن ثي نشده اي از خارج اثر نمي كند ،تكانه زاويه اي (چه از لحاظ بزرگي و چه از لحاظ جهت) بدون تغيير خواهد ماند. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-15دماي پتانسيل در كارهاي عملي روزانه هواشناس ي ،نم ودار هاي ترمودين اميكي براي محاسبه كميت هاي مختلفي كه كاوشگر نمي تواند اندازه گيري كند ،به كار گرفته مي شود .براي ترسيم اين نمودارها از كميت هاي فشار ،دما و دماي نقطه شبنم در سطوح مختل ف و قاب ل مالحظ ه ج و استفاده مي شود .به هر حال از رسم آنها مي ت وان ساير متغ ير هاي جوي را با توجه به روابط بين متغير ها با منحني هاي فشار و نقطه شبنم محاسبه كرد .يكي از اين متغير ها دماي پتانسيل است. دماي يك توده هوا در صورت نزول به سطح دريا ،دماي پتانسيل نام دارد. دماي پتانسيل ابزار مهمي براي تشخيص ويژگي هاي توده هواس ت. زيرا اگر بسته هوا تحت تاثير فرآيند هاي بي دررو خشك قرار گ يرد دماي پتانسيل ثابت باقي مي ماند .با تعقيب منحني بي دررو خشكي كه از دماي س طح فش ار معي ني عب ور كن د و دماي س طح فش ار 1000 هكتوپاسكال را قطع كند ،به دست مي آيد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) دماي پتانسيل خشك ( ) ،دماي بسته اي از هواست كه از هر تراز فشاري به صورت بي دررو خشك ،ب ه تراز 1000هكتوپاس كال آورده شود. دماي پتانسيل تر ( ) ،دماي بس ته اي از هواس ت ك ه از هر تراز فشاري به صورت بي دررو مرطوب ،به تراز 1000هكتوپاس كال آورده شود. اين بدين معني است كه نمونه هوا ،دماي واقعي مساوي با دماي پتانسيل كسب مي كند ،به شرط آنكه بسته هواي خشك به صورت بي دررو خشك به سطح فشار 1000هكتوپاسكال آورده شود. بنابراين خطوط بي دررو خشك ،خطوط دماي پتانسيل ثابت هستند كه هر يك از آنها مي تواند دماي پتانسيلي را تعيين كند. فرآيند بي دررو خشك در جو ،فرايندي است كه دماي پتانسيل آن ثابت است. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-16دماي مجازي ()Tv تاثير بخار آب بر چگالي توده هوا ،لزوما در ج و قاب ل صرف نظر كردن است ،اما به جاي دما مي توان دماي مجازي را م ورد اس تفاده قرار داد و در نتيجه دماي مجازي پتانسيل را مشابه دماي پتانس يل با همان روش و فرآيند محاسبه كرد. دمايي مجازي ،دمايي اس ت ك ه ه واي خش ك در فش ار و حجم مساوي ،با نمونه هواي مرطوب داراست. از آنجايي كه بخار آب داراي تراكم كمتري نسبت به هواي خش ك است ،وجود آن همواره سبب افزايش حجم ويژه مي شود و در نتيجه دماي مجازي ،هميشه بيشتر از دماي مشاهده شده در جو است. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-17دماي معادل ( )Teو دماي پتانسيل معادل( ) دماي معادل در هر سطح فشاري در ايستگاه عبارت است از :دمايي كه از راه فرايند غير برگشتي ،به سطح فشار اوليه به جاي فش ار 1000 هكتوپاسكال آورده ش ود .چنانچ ه اين دما ب ه س طح فش اري 1000 هكتوپاسكال آورده شود ،آن را دماي پتانسيل معادل گويند. -1-18دماي تر ()Tw براي به دست آوردن دماي تر يك توده هوا ،آن را از نقطه شروع يا نقطه ميعان سطح زمين و يا هر سطح دلخ واه ديگر ،ب ه ص ورت بي دررو اشباع به سطح فشار اوليه مي آوريم .دمايي كه منحني مزبور را با فشار اوليه قطع كند ،دماي تر خواهد بود. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-19نسبت آميزه اشباع ()rs با خواندن يا تخمين منحني نسبت آميزه اي كه دماي محي ط را در هر نقطه بر روي نمودارهاي ترموديناميكي قطع مي كند ،به دست مي آيد. -1-20دماي نقطه شبنم عبارت است از دمايي كه يك توده هوا به علت سرد شدن در فش ار ثابت ،بدون حذف يا افزايش رطوبت كسب مي كند تا به ح د اشباع برسد. دماي نقطه شبنم ،دمايي است كه در آن كميت بخار آب موجود در جو به مقدار حد نهايي ظرفيت خود مي رسد. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-21سامانه اقليم جهاني سامانه اقليمي شامل پنج جزء زير است ك ه ب ر همكنش هاي آنها در مقياس هاي زماني و مكاني مختلف بسياري است : -1هوا كره (اتمسفر) -2آب كره (هيدروسفر) -3سنگ كره (ليتوسفر) -4زيست كره (بيوسفر) -5يخ كره (كريوسفر) اين اجزا درگير تبادل انرژي و رطوب تي اس ت ك ه در بخش هاي مزبور رخ مي دهد .اين تبادالت ،مهمترين مؤلفه سامانه اقليمي كه جو است را به ديگر كره هاي اين سامانه پيوند مي ده د .ب ه ط وري ك ه تمام كاركردها مانند يك واحد ،با ت اثيرات متقاب ل و بس يار پيچي ده مطرح مي شوند. اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) تغييرات در سامانه اقليم به طور مجزا رخ نمي دهد ،بلكه وقتي ي ك بخش آن تغيير مي كند ،مؤلفه هاي ديگر نيز واكنش نشان مي دهد. * از نظر دروني ،سامانه اقليمي ب ه ط ور كلي سيس تم بس ته اي جهت تبادالت مواد بوده ،اما خود در معرض چند نيروست كه عبارتند از : نيروهاي خارجي توسط تابش خورشيد نيروهاي جاذبه فرآيندهاي زمين شناسي فعاليت هاي انساني اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) -1-22مقياسه اي فضا و زمان فرآيندهاي هوا و اقليم محدوده مقياس هاي فضا و زمان حركت جوي ،از ثانيه ها ت ا هفت ه ها (و طوالني تر) ضرورتا از تالتم هاي تصادفي در مقياس كوچ ك ت ا پيچك هاي افقي در مقياس هاي ب زرگ (سيس تم هاي ه وايي) و ويژگي هاي گردش جهاني داراي تغييرات جزئي هستند. جدا از چرخه هاي روزانه و ساالنه ،اوج اص لي دوره 5ت ا 30روزه همراه با سيستم هاي جوي ،در مقياس سينوپتيك خواهد بود. زمان اوج يك دقيقه اي ديگري ن يز وج ود دارد ك ه توس ط تالطم هاي در مقياس كوچك ،در اليه مرزي ايجاد مي شود .مثال گردبادها و پيچك ها اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) مقياس هاي زمان و فضاي حركت جوي ارتباط نزديكي با هم دارند كه اصلي ترين آنها عبارتند از : -1نوسان هاي بزرگ مقياس نامنظم با دوره ها و فاصله زماني وق وع مجدد طوالني تر ،نسبت به چرخه ساالنه (براي نمونه رخداد انسو) -2تغييرات فصلي سيستم هاي باد اص لي (ب راي نمون ه سيس تم هاي موسمي) -3رژيم هاي گردش مداوم در مقياس بزرگ (مانند بلوكينگ) -4امواج سياره اي -5سيستم هاي سينوپتيك -6خوشه هاي ابر شبه سينوپتيك و ويژگي هاي ميان مقياس (ك ه با سيستم هاي بزرگ مقياس و سينوپتيك در ارتباط هستند) اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات) اقليم شناسي ديناميك (فصل اول:مفاهيم و كليات)

51,000 تومان