عنوان
|
روش نوین طراحی تشت گردان هواشناسی جهت شبیه سازی جابه جایی توده های هوای استوایی- قطبی
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
تشت گردان هواشناسی، شبیه سازی، گردش عمومی، جریانات استوایی- قطبی، امواج راسبی
|
چکیده
|
گردش عمومی جو زمین فوق العاده پیچیده و شامل مولفه های گوناگون، جذاب و زیبایی می باشد. این زیبایی و پیچیدگی های آن دارای نظم خاصی است که این نظم پایه در چرخش زمین و اختلاف حرارتی سطح زمین دارد. روش های آزمایشگاهی راهی برای شناخت، مشاهده و بررسی این نظم موجود در جو است. یکی از راه های مطالعه پدیده های جوّی ، شبیه سازی های جوّی است که می تواند بسیاری از نکات وابهامات را در مورد این پدیده ها آشکار سازد و مطالعه آن را آسان نماید. در این تحقیق آزمایشگاهی جهت شبیه سازی گردش هوای بین قطب و استوا در نیمکره شمالی زمین، تشت گردان هواشناسی، شامل تشت مخصوص شبیه سازی جو ( در دو جنس متفاوت) و دستگاه گرداننده آن طراحی و ساخته شد. تشت گردان هواشناسی از سه مخزن استوانه ای هم مرکز که مخزن بیرونی آن منبع آب گرم ( استوای زمین) و مخزن میانی به عنوان جو زمین (که آب درون آن نشان دهنده جو زمین می باشد) و مخزن مرکزی تشت از آب سرد و یخ ( قطب شمال) تشکیل شده است. پس از طراحی و ساخت تشت، برخی از جریانات جوی نیمکره شمالی نظیر چرخند ها، واچرخندها ، حرکات پیچکی هوا و نیز تشکیل امواج راسبی و نیز برخی نظریه های گردش عمومی جو مانند نظریه اولین مدل تک سلولی هالی در شرایط عدم وجود نیروی کوریولیس و مدل سلول هدلی بین استوا و عرض جغرافیای 30 درجه شمالی مورد آزمایش و شبیه سازی قرار گرفت. مزیت های این تشت گردان نسبت به نمونه های قدیمی تر شامل استفاده رنگ های مختلف جهت مشخص نمودن مسیر و جهت گردش هوای جو، ایجاد مخزن بیرونی تشت به عنوان منبع گرمای استوایی و نیز بکاربردن لوازم الکتریکی کنترل سرعت و ولتاژِ به روز در آن می باشد. متغیر های اصلی این آزمایش سرعت چرخش تشت و اختلاف دمای بین مرکز و لبه تشت است محدوده سرعت چرخش تشت بین 1 تا 45 دور در دقیقه طراحی شد و توسط این تشت اختلاف دمایی در محدوده 0 تا10 درجه سانتی گراد تامین گردید. در این تحقیق آشکارشد که شبیه سازی برخی پدیده های جوی با استفاده از تشت گردان هواشناسی امکان پذیر می باشد و این روش می تواند یک بستر آموزشی- آزمایشگاهی مناسبی برای مراکز آموزشی و تحقیقاتی نظیر دانشگاه ها و پژوهشکده ها فراهم نماید. یکی از نواقص این تشت گردان این است که با آن نمی توان اختلاف دمایی بیش از 10 درجه سانتی گراد بین مرکز و لبه تشت ایجاد کرد. برای رفع این نقص پیشنهاد می شود که اس
|
پژوهشگران
|
علی اکبر سبزی پرور (استاد راهنما)، علیرضا احمدی (دانشجو)
|