پاورپوینت هیدرولوژی عمومی فصل پنجم بارندگی (pptx) 35 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 35 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بنام خدا
هیدرولوژی عمومی
فصل پنجم
بارندگی
کلیات :
یکی از مهمترین عوامل در چرخه هیدرولوژیک است. رطوبت موجود در هوا تامین کننده آب قابل تجدید و مهمترین منبع حیاتی برای بشر است.
میعان یا condensation به تبدیل شدن بخا ر به آب مایع گفته میشود. بارندگی و میعان در حالتی اتفاق می افتد که هوا اشباع باشد. و حالت اشباع اغلب در اثر سرد شدن اتفاق می افتد.
برای تقطیر یا میعان نیاز به دمای زیر نقطه شبنم و هستک های تقطیر است.
علت نیاز به هستک ها این است که درسطح ذرات ریز آب مایع فشار بخار شدن آب زیاد بوده و نسبت معکوس با شعاع ذرات دارد. یعنی در هنگام میعان، ذره ریز آب مایع بوجود می آید ولی سریع تبخیر میگردد.
هستک های تقطیر :
آب دوست Hygroscopic : با وجود این هستک ها هوا قبل از رسیدن به حالت اشباع هم میتواند میعان داشته باشد. مانند ذرات نمک طعام، که در هوای بالای سطح اقیانوس ها فراوان است
غیر آب دوست Non-hygroscopic : هنگامی در اطراف آنها تقطیر صورت میگیرد که هوا اشباع یا فوق اشباع باشد. ماند گرد وغبار معمولی یا ذرات مواد آلی
قطر هستک ها 0.001 تا 10 میکرون میباشد.
فرآیند بارش :
Precipitation هر نوع رطوبت متراکم شده ای است که به سطح زمین فرو میریزد.
تراکم: میعان یا تبدیل به یخ شدن آنقدر ادامه میابد که اندازه ذره به حدی برسد که بتواند فرو بیافتد. قطرات متراکم شده قطری حدود 0.2 میلیمتر دارند ولی پس از همآمیزی قطر هایی معادل 0.5 تا 4 میلیمتر خواهند داشت که میتوانند ریز ش کنند. ولی باید ذرات اولیه بیشتر از 0.04 قطر داشته باشند که بتوانند در هم همامیزی کنند. در مناطق حاره که قطر ذرات اولیه بدلیل وجود ذرات نمک درشت زیاد است ، هم آمیزی و بارندگی بیشتر است.
فروریختن: فروریختن شرط لازمش رشد ذرات آب تشکیل شده است به حدی که تحت اثر نیروی وزن خودشان سقوط کنند.
شکل های مختلف بارش :
باران: نزولات بصورت قطرات مایع است. شدت بارندگی بر اساس اندازه قطرات تعیین میگردد. چون آب موجود در ابر مقدار محدودی است با افزایش شدت بارش مدت آن کاهش میابد. باران هایی که قطرات آنها به اندازه ای ریزا ست که بندرت به زمین میرسند را drizzle میگویند.
برف: وقتی دمای هوا به مقدار زیر نقطه انجماد برسد تراکم انجام شده و بلور های شش گوشه یخ ساخته میشود.
برفابه: باران یخ زده (Sleet) قطرات منجمد شده باران، قطرات باران جدا شده که در مسیر به هوای بسیار سردی برخورد میکند و یخ میزند. این مسیله وارونگی دما را نشان میدهد.
تگرگ: (Hail) وجود تلاطم و جابجای یا همرفت در ابر ها است. یک تکه از ابر که از بقیه مناطق آن گرمتر است به صورت همرفتی به بالا حرکت میکنند . قطرات باران داخل آن یخ زده و در اثر حرکات همرفتی قطرات و ذرات دیگر به آن میپیوندند. مقطع آن بصورت دوایر متحدالمرکز است.
الگو های مختلف بارش :
سرد شدن هوا و تولید بارندگی با مکانیسم های مختلف امکان پذیر است.
Orographic هوا در اثر بالا رفتن از عوارض توپوگرافی سرد میشوند.
Frontal در اثر برخورد دو توده هوای سرد و گرم در مرز بین آنها بارندگی اتفاق می افتد. در مدار های 30 تا 60 درجه معمولا اتفاق می افتد
Convective توده هوا در اثر گرم شدن صعود میکند سرد شده و بارندگی اتفاق می افتد. در بعد از ظهر های تابستان اتفاق می افتد ، رگبار های کوتاه مدت و شدید Thunderstorm
نزولات زمستانی اغلب ازنوع جبهه ای و رگبار های کوتاه مدت بهاری از نوع همرفتی هستند. در کوهپایه ها بارندگی ها اغلب از نوع اورو گرافیک هستند.
تغییرات بارندگی
پخش مکانی بارندگی در دنیا متفاوت است. در دنیا متوسط سالانه 600 تا 900 میلیمتر است.
20 میلیمتر در سال در کویر و 2000 میلیمتر در انزلی است.
نوسانات بارندگی را میتوان در سه قسمت:
نوسانات دراز مدتLong term مانند روند های طولانی که از دوران یخبندان تاکنون وجود داشته است. مثلا اثر گازهای گلخانه ای که روندی دراز مدت و تغییرات پایدار ایجاد نموده است.
نوسانات دوره ای Periodic : نوسانات در دوران کمتر از یکسال که هر سال تکرار شده و به مقدار اولیه خود باز میگردد.
نوسانات نامشخص Random: تغییرات بارندگی در بارندگی هر سال ماه فروردین یک نوسان نامشخص است
اندازه گیری نزولات جوی :
اندازه گیری ارتفاع آب حاصل از نزولات جوی است. یعنی اگر نزولات جمع شوند و تبخیری انجام نشود ارتفاع آن چقدر است. اندازه گیری باران در تمام نقاط حوزه امکان پذیر نیست. و به اندازه گیری نمونه ای از آن در نقاطی خاص (ایستگاه بارانسنجی ) اکتفا میشود. و نتایج ایستگاهها به کل منطقه تعمیم داده میشود. هر ظرفی که دهانه باز آن مستقیما در معرض باران باشد و بتواند آب باران را جمع آوری کند میتواند به عنوان باران سنج در نظر گرفته شود.
بارانسنجی :
دو نوع بارانسنج مورد استفاده قرار میگیرد: بارنسنج های ساده و ثبات
بارانسنج ساده: که خود به دو نوع معمولی و ذخیره ای تقسیم میگردد.
- باران سنج روزانه معمولی: (Daily rain gauge)
قیف گیرنده مساحتی حدود ده برابر سطح مقطع استوانه گیرنده دارد.
باران سنج ذخیره ای: (Storage gauge)
برای اندازه گیری باران در نقاط دور دست یا غیر قابل دسترس استفاده میگردد. تفاوت آن با بارانسنج روزانه این است که مخزن آن قطری برابر با 30 سانتیمتر دارد و سطح گیرش آن در ارتفاعی بالاتر از ارتفاع برف گیر منطقه قرار داده میشود. در داخل آن محلول ضد یخ ریخته شده و برای جلوگیری از تبخیر روغن در داخل مخزن ریخته میشود. هر فصل یا هر سال یکبار اندازه گیری در آن انجام میشود.
باران سنج ثبات یا باران نگار(Recording rain gauge)
در طول زمان بطور پیوسته مقدار بارندگی را ثبت میکند. سه نوع دارد:
باران نگار وزنی
باران نگار سیفونی
باران نگار با سیستم ترازویی
در بارانسنج وزنی باران در ظرفی ذخیره میگردد که وزن آن در طول زمان در حال ثبت شدن است.
باران نگار سیفونی :
باران توسط قیف در یک مخزن ذخیره شده که روی سطح آب مخزن یک جسم شناور در نظر گرفته شده که ارتفاع آن قابل ثبت است.
مخزن بوسیله یک سیفون بطور خودکار میتواند تخلیه شود.
باران سنج ترازویی:
که در آن بارندگی به داخل کفه های ترازویی تخلیه میگردد که حجم آنها مثلا 15 گرم است که پس از پر شدن تعادل ترازو بهم خورده و کفه خالی شده و کفه دیگر پر میشود. بر هم خوردن تعادل ترازو که نشانگر 15 گرم بارندگی است بصورت نقطه ای بر روی یک صفحه نسبت به زمان ثبت میشود.
برف سنجی :
اگر برف روی دهانه قیف جمع شده باشد با آب گرم آن را ذوب کرده به داخل ظرف میریزیم و سپس با کسر مقدار آب گرم ارتفاع برف را اندازه میگیریم.
یا روی سطح نفوذ ناپذیر و صافی که برای همین منظور در نظر گرفته شده ارتفاع برف را اندازه میگیریم.
جرم یک لیتر برف تازه 50 تا 200 گرم است. تقریبا هر 30 سانتیمتر برف معادل 25 میلیمتر بارندگی است.
اگر برف مدتی مانده باشد وزن مخصوص آن در سطح (0.08 gr/cm3)و عمق(0.35 gr/cm3) متفاوت است.
میتوان ارتفاع برف نسبت به آب معادل آن را 10 به 1 فرض کرد.
مقدار ذوب برف در هر روز دو میلیمتر به ازای هر درجه-روزاست.
درجه حرارت های ماکزیمم و مینیمم روز 12 و 5 - است ارتفاع ذوب برف چقدر است؟
یا میتوان به فواصل 200 متری از برف مغزه گیری کرد (Core Sample) و با وزن کردن نمونه ها ارتفاع آب را تعیین نمود.
