دانلود تحقیق علم اقلیم شناسی

اقلیم شناسی علمی است که در جستجوی بیان و شرح طبیعت اقلیم و نیز اینکه به چه ترتیب از محلی به محل دیگر عوض گشته و همچنین اینکه چگونه وابسته به فعالیتهای بشری است، می‌باشد.

این علم کاملا و بطور پیوسته وابسته به هواشناسی بوده و خود در مورد تغییرات روزانه جوی و نتایج آن بحث می‌کند.

آشنایی
ممکن است بسیاری از رشته‌های مطالعاتی مربوط به سیاره زمین را در سه گروه وسیع و اصلی گنجانید.

این سه گروه عبارتند از: لیتوسفر یا قسمت خشکی زمین ، هیدروسفر یا قسمت آبی سیاره و بالاخره اتمسفر یا جز گازی زمین.
اگر در مطالعه و بررسی چگونگی هوا و اقلیم ، لایه گازی شکل زمین پراهمیت‌ترین می‌باشد، ولی نباید از نظر دور داشت که گرما و رطوبت بطور پیوسته و همیشه میان سطوح خشکی و آبی و جو مبادله گشته و تمام آنها اجزا مکملی را بدست می‌دهند.

مراحل مبادله گرما و رطوبت میان زمین و جو در طی مدت زمانی طولانی باعث بروز وضعی می‌گردد که اقلیم نامیده می‌شود.

براستی ، اقلیم بیش از فقط یک میانگین آماری بوده و باید آنرا مجموعه چگونگی‌های جوی درگیر با گرما ، رطوبت و حرکت هوا دانست.
اقلیم فاکتور بسیار مهمی از محیط زیست طبیعی بشر می‌باشد، زیرا اگرچه معمولا انسان خود را مخلوقی می‌پندارد که بر روی زمین زندگی می‌نماید، ولی او در واقع ، در قعر اقیانوس عمیق هوائی هم که کره زمین را دربر گرفته است، قرار دارد.

تاریخچه هواشناسی و اقلیم شناسی

اقلیم شناسی را می‌توان در عین حال علمی قدیمی و جدید دانست.

قدمت این علم تا به اندازه کنجکاوی بشر در مورد محیط زیستش می‌رسد.

از سوی دیگر ، تازگی این علم با پیدایش هواپیما ، رادیو و رادار همزمان می‌گردد.

بشر اولیه تا حد زیادی تحت تاثیر پدیده‌های هوا و اقلیم قرارداشت.

مذاهب خرافاتی که بر پایه شرک و بت پرستی قرار داشتند، به تفسیر رازهای جوی نظیر بارش ، باد یا رعد و برق پرداختند.
از زمان باستان تاکنون ، به موازات توسعه علوم ، شناخت هر چه بیشتر هوا و اقلیم هم به جلو می‌رود.

فیلسوفان یونانی علاقه زیادی به هواشناسی و اقلیم نشان می‌دادند.

در واقع این دو لغت هر دو ریشه یونانی دارند.

تقسیم بندی جهان به پنج منطقه اقلیمی ، یعنی مناطق سرد و منجمد شمال و جنوب ، مناطق معتدل شمال و جنوب و منطقه گرم (مناطق اقلیمی جهان) ، به پارومنیدس (‌Parmenides) یونانی نسبت داده می‌شود که ، در پنج قرن پیش از میلاد مسیح می‌زیسته است.
زمانی که مشاهده و حدس و گمان و خرافات در توسعه و پیشرفت هواشناسی و اقلیم شناسی نقش بازی می‌نمودند، تا به آغاز قرن هفدهم طول کشید.

در این هنگام اختراع ادوات هواشناسی و ثبت دیدبانی‌ها به یاری این علوم آمده و توضیحات دقیق‌تر اقلیمی را در دسترس قرار داده و آنالیز علمی پدیده‌های هوا را ممکن ساختند.

طبقه‌بندی اقلیمی
تغییرات اقلیمی فراوانی که از محلی به محل دیگر روی می‌‌دهند، همانطور که بوسیله ترکیبهای مختلف مراحل جوی تعیین می‌گردند، سبب
تولید انواع متعدد اقلیمهای مربوطه هم می‌شوند.

منطقه‌ای از سطح زمین که اثرات ترکیب شده فاکتورهای اقلیمی بر آن ، موجب برقراری شرایط اقلیمی نسبتا همگنی می‌گردند، یعنی یک نوع اقلیم ، اصطلاحا منطقه اقلیمی نامیده می‌شود.

برای آنکه بتوان توضیحات مربوطه را تسهیل نموده و مناطق اقلیمی را بر روی نقشه آورد، لازم است که انواع اقلیم را تشخیص داده و طبقه‌‌بندی کرد.

مناطق اقلیمی جهان
از آنجا که توزیع جهانی انواع اقلیم بطور اصلی نتیجه رژیم‌های گرما و رطوبت می‌باشد، ممکن است که اقلیم را در گروههای وسیعی
طبقه‌بندی نمود که بر پایه اثرات هم بستگی داخلی گرما و رطوبت بر توده‌های هوا که آنها هم به نوبه خود بر اقلیمهای نواحی مختلف حکومت می‌نمایند، تقسیم کرد.

انواع اقلیمی که بدین ترتیب معرفی می‌شوند، به ترتیب عبارتند از:
اقلیمهائی که تحت نفوذ توده‌های هوای استوائی و حاره‌ای هستند.
اقلیمهائی که تحت نفوذ توده‌های هوای حاره‌ای و قطبی قرار دارند.
اقلیمهائی که تحت تسلط توده‌های هوای قطبی و منجمده واقع شده‌اند.
اقلیمهای سرزمینهای مرتفع که دارای خصوصیات مشخصی ناشی از اثرات ارتفاع از سطح دریا می‌باشند.
زیرتقسیمات این چهار گروه اصلی انواع اقلیمی را تعیین می‌کنند که بر پایه توزیع منطقه‌ای عناصر اقلیمی ، بویژه درجه حرارت و نزولات جوی و تغییرات فصلی آنها قرار دارند.

مفاهیم اساسی هواشناسی آن بخش از علوم زمین را که به مطالعه اتمسفر (هواسپهریا جو) سیاره زمین می پردازد، علوم اتمسفری می‌نامند.

شاخصترین این علوم " هواشناسی" و "آب و هواشناسی" است.

تفاوت هواشناسی (Meteorology) و اقلیم شناسی (آب و‌هواشناسی Climatology) اگر چه موضوع مطالعه آب و هواشناسی و هواشناسی، اتمسفر (هواسپهر) است، ولی هر کدام با نگرشی متفاوت آن را بررسی می کنند : 1- هواشناسی، هوا را و اقلیم شناسی، آب و هوا را شناسایی و تبیین می کند.

2- هواشناسی وضعیت جوی را به طور عام و برای یک لحظه بررسی می کند؛ اما، آب و هوا‌شناسی تیپ هوای غالب یک مکان معین را در دوره طولانی مطالعه و تفاوتهای آب و هوایی مکانها را کشف می کند.

3- هدف هواشناسی شناخت مطلق و عام اتمسفر و تغییرات آن (هوا) است؛ ولی در آب و هواشناسی سعی می‌شود با شناخت آب و هوای هر منطقه، تأثیرهای آب و هوایی آن بر روی فعالیتهای انسانی مشخص شود.

4- هواشناس وضع هوا را در کوتاه مدت پیش‌بینی می کند؛ اما، آب و هواشناس براساس عوامل به وجود آورنده آب و هوا، پدید آمدن آب و هوای خاصی را در مکانی خاص و با توجه به تاثیر آن در زندگی انسانها، پیش بینی می کند.

5- ابزار شناسایی و توجیه هواشناس، اصول و قوانین و مدلهای فیزیکی و دینامیکی است.

اما ابزار آب و هواشناس، علاوه بر اصول علم هواشناسی، اصول و مفاهیم جغرافیای نیز هست.

منابع اطلاعاتی مطالعات اقلیمی اطلاعات و آمارهایی که اساس مطالعات و تحلیل های اقلیمی را تشکیل می‌دهند، از کانون های مختلفی به دست می‌آیند که مهمترین آنها عبارتند از: 1- شبکه ایستگاه های اقلیمی (کلیماتولوژی) و سینوپتیک که در آنها دیده بانی های پیوسته (3-4 بار در روز) با ابزار و ادوات ویژه، صورت می‌گیرد و مهمترین و با ارزش ترین منابع اطلاعات مطالعات اقلیمی به شمار می روند.

امروزه دیده بانی ها دراین شبکه ایستگاه ها به سمت ثبت و ارائه Online و محاسبات هوشمند پیش رفته است.

2- ایستگاههای موقت و سیاری که دراجرای بعضی از طرحها بسته به ضرورت دیده بانی عناصر اتمسفری احداث می‌شوند.

3- شبکه ایستگاههای دریایی که در سطح دریاها و اقیانوسها به دیده بانی می‌پردازند.

4- نمودارها و نقشه‌های سینوپتیک سطح زمین و سطوح مختلف جو (نمودارهای ارتفاعی) که براساس سنجش با رادیوسوند تهیه می‌شوند و در پیش‌ بینی وضع هوا و دراقلیم شناسی مورد استفاده قرار می گیرد.

5- تصاویر ماهواره ای که به طور خودکار به وسیله ماهواره هواشناسی تهیه و به زمین ارسال می‌شوند در پیش بینی وضع هوا و در مطالعات اقلیمی منابع با ارزشی برای محققان به شمار می آیند.

6- تصاویر و اطلاعات راداری که در تحلیل ریزش های جوی و کانونهای مختلف به کار می‌روند.

7- گزارشهای عینی و تحلیل علمی که به طور غیر مستقیم با وضعیت اقلیمی در ارتباطند.

برخی اصطلاحات هوا شناسی: توده هوا فشار هوا جبهه هوا سیکلون(چرخند) آنتی سیکلون(وا چرخند) تغییرات دما آشنایی با ماهواره های هواشناسی ماهواره‌های آب و هوائی اولین بار توسط آمریکائی‌ها و در سال 1960 برای مشاهده و دریافت اطلاعات واقعی آب و هوائی به آسمان پرتاب گردیدند.

در آگوست همین سال، نخستین تصویر زمین از فضا در روزنامه ملی ژئوگرافیک (Geographic) منتشر گردید.

از این تاریخ به بعد، ماهواره‌های بیشتری به فضا پرتاب شدند.

همانطور که زمین و دیگر سیاره‌ها در مدار خاص خود به دور خورشید می‌گردند، ماهواره‌های مصنوعی نیز در مدارهای خاصی در حال چرخش‌اند.

انتخاب این مدارها برای ماهواره‌ها به منظور و هدفی که ماهواره به آن منظور به فضا پرتاب شده است بستگی دارد.

می‌توان مداری را انتخاب نمود که در مسیر قطب شمال و جنوب قرار می‌گیرد و یا مداری که حول خط استوا می‌باشد و یا هر مداری ما بین این دو حالت.

همچنین در انتخاب مدار ماهواره عامل ارتفاع نیز می‌تواند درنظر گرفته شود مثلا ارتفاعات هزاران مایلی بالای زمین و یا ارتفاعات صدها مایلی.

دو نوع اصلی ماهواره‌های آب و هوائی وجود دارد : 1 - ثابت زمین Geostationary 2 - مدار قطبی Polar Orbiting ماهواره های Geostationary برای هشدارهای کوتاه مدت و ماهواره‌های Polar Orbiting برای پیش بینی‌های بلند مدت تر بکار می‌روند.

هر دو نوع ماهواره‌ها برای دیده بانی‌ کامل آب و هوائی جهان لازم هستند.

در اواخر دهه 70 نیاز به ماهواره‌هائی که 24 ساعته در روز بتوانند تصاویر ماهواره ای را تهیه نمایند احساس گردید.

ماهواره ای که بتواند هر24 ساعت یکبار در مداری که در ارتفاع 40000 کیلومتری بالای خط استوا قرار دارد و با سرعتی که با سرعت زمین برابر می باشد به دور زمین بچرخند.

این نوع ماهواره ها، ماهواره های زمینآهنگ نامیده می شوند.

از آنجاییکه سرعت چرخش این ماهواره ها به دور زمین با سرعت چرخش زمین متناسب می باشد، این ماهواره‌ها نسبت به یک موقعیت روی سطح زمین ثابت باقی می مانند و به این دلیل که زمین نیز در روز یکبار به دور محورش می‌گردد آن ها نیز یکبار در روز مدار خود را طی می‌کنند.

برای مثال دو ماهواره‌ Goes (ماهواره‌های محیطی- عملیاتی ثابت زمین) جز ماهواره های زمین آهنگ هستند و در مدار زمین آهنگ (geosynchronous) دور زمین می‌چرخند.

در حداقل ارتفاع 36000 کیلومتری بالای خط استوا قرار دارند.

این ماهواره‌ها به طور پیوسته تصاویر دقیق ولی با جزئیات کم تهیه می‌کنند و این تصاویر را هر 30 دقیقه یکبار به زمین ارسال می نمایند.

دیده بانی پیوسته این ماهواره‌ها برای تجزیه و تحلیل متمرکز داده‌ها ضروری می‌باشند.

این تصاویر بوسیله یک نرم افزار تجزیه و تحلیل شده و بصورت پیوسته و گرافیکی تهیه می شوند.

به دلیل است که به عنوان مثال تصاویری که از حرکت ابرها نمایش داده می شود، مربوط به 8 ساعت گذشته می باشد.این اطلاعات ارزشمند درباره نوع، جهت و بزرگی ابر می تواند کار پیش بینی را بسیار ساده نماید.

با توجه به این که این ماهواره ها نسبت به یک موقعیت بر روی سطح زمین ثابت هستند قادرند در شرائط بد آب وهوائی مانند گردباد ،سیلاب ، طوفان‌های تگرگی و تندبادها هشدارهائی بدهند.

ماهواره های مدار ثابت مختلفی وجود دارد، برای مثال ماهواره ثابت زمین GMS برای استرالیا و ژاپن،GOES8ه (GOES=Geostationary operational Environmental Satellites) برای آمریکای شرقی،GOES 10 برای آمریکای غربی،INS/Meteosat5 برای روسیه و هند و Meteosat7 برای اروپا نمونه‌ هایی از ماهواره‌های ثابت زمین می‌باشند.

البته ماهواره ها ی Meteosat تمام اروپا و افریقا را می پوشانند.

دو ماهواره Meteosat و GOES تصاویری از دیگر ماهواره های ثابت زمین را نیز دوباره ارسال می دارند این امر موجب می شود که به عنوان مثال آب و هوای استرالیا را بتوان در لندن یا شیکاگو مشاهده نمود.

ماهواره های زمین آهنگ با فرکانس 1691MHzداده ها را ارسال می دارند وبرای دریافت اطلاعات آن ها به دیش ثابت و کوچکی نیاز می باشد.

این ارسال WEFAX نامیده می شود و چون از استاندارد بسیار بالایی برخوردار می باشند تفاوت اندکی بین تصاویر این ماهواره ها وجود دارد.

معرفی رادارهای هواشناسی و محصولات آن چکیده: رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف بکار می رود .

با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم ،غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریکی ،باران،مه.برف،غبار و غیره.اما مهمترین مزیت رادار توانایی آن در تعیین فاصله یا حدود هدف می باشد.کاربرد رادارها در اهداف زمینی ، هوایی،دریایی،فضایی و هواشناسی می توان پیش بینی های لازم را ارائه کرد.ایجاد سیستمی با توانایی بالا در ردیابی پدیده ها هدف عمده رادارهای هواشناسی کشور است.

مقدمه: رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها بکار می رود.این دستگاه بر اساس ارسال یک شکل موج خاص به طرف هدف است.برای مثال با یک موج سینوسی با مدولاسیون پالسی تجزیه و تحلیل بازتاب آن عمل می کند.

با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم غیر قابل نفوذ است دید مثل تاریکی ، باران ،مه برف ،غبار و غیره،اما مهمترین مزیت رادار،توانائی آن در تعیین فاصله یا حدود هدف می باشد.

لازم به ذکر است که بدانیم کلمه رادار اختصاری از کلمات Radar Detection And Ranging است،چرا که رادار در ابتدا بعنوان وسیله ای برای هشدار نزدیک شدن هواپیمای دشمن بکار می رفت و ضد هوایی را در جهت مورد نظر می گرداند.اما یکی از مهمترین وظایف رادار تعیین فاصله هدف تا فرستنده است که هیچ تکنیک دیگری بخوبی وبه سرعت رادار قادر به اندازه گیری این فاصله نیست.

یک رادار ساده شامل آنتن ،فرستنده ،گیرنده و عنصر آشکار ساز انرژی یا گیرنده می باشد.

آنتن فرستنده پرتوهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسانگر را دریافت و گیرنده می دهد.

معمولی