مجله فیزیک زمین و فضا
سال:1381 | دوره:28 | شماره:1 |تعداد مقالات:9

مطالعه هسته بندی یخبندان ناهمگن یکی از مهم ترین زمینه های هواشناسی در خلال20 سال اخیر که مورد توجه دانشمندان فیزیک ابر قرار دارد. گرچه پیشرفت هایی در این زمینه ها حاصل شده است،هنوز هم ابهاماتی در مورد فرآیندهای هسته بندی وجود دارد.در این پژوهش مدل بستگی دما- زمان آهنگ یخبندان نمونه باران هایی که از منطقه شمال کشئر (گیلان)در خلال پاییز و زمستان 1379 تهیه شده با دستگاه های صفحه سرد و نخ ماهیگیری بررسی شده است.غلظت هسته های یخبندان غوطه وری در ابرهای کومه ای و پوششی به ترتیب (14.31-20.44 m-3) و (11.9-13.8 m-3)برآورده شده است.تعداد این هسته ها با آنچه پژوهشگران دیگر از جمله والی (1994) کوپر و لاسون(1984) و راجرز و یو 1996 به دست آورده اند مطابقت دارد. غلظت هسته های بدست آمده از مقادیر فراباروی که از پروژه های مختلف باروری ابر منتج شده فاصله زیادی دارد بنابراین، ابرهای منطقه گیلان دارای پتانسیل بارورسازی خوبی هستند. این نتایج می توانداطلاعات ارزشمندی را در شناخت سیستم های ابری منطقه مورد مطالعه و پیش بینی میزان موفقیت آمیز بودن بارورسازی آنها را در اختیار پژوهشگران فیزیک ابر قرار دهد.قبل از انجام هر گونه پروژه بارورسازی مصنوعی ابرها، انجام آزمایش های زمینه ا ی، لازم و ضروری است تا هزینه های گزافی که صرف بارورسازی ابرها می شوداتلاف نگردد.انجام این آزمایش ها با صرف هزینه اندک نه تنها باعث کاهش ضریب اقتصادی هزینه در پروژه های کارای بارورسازی ابر می شود، بلکه خطر سقوط هواپیمای تحقیقاتی درون ابر را نیز کاهش می دهد.

در این مطالعه، پارامتر های چشمه مسبب زمین لرزه سال 1998 فندق مورد بررسی قرار گرفته است. برای تعیین خصوصیات چشمه، امواج حجمی ثبت شده در میدان دور مدل سازی گردیده اند. اطلاعات به دست آمده از مطالعات صحرایی و نتیجه حاصله از ثبت محلی فعالیت پس لرزه ها به عنوان داده های کمکی مورد استفاده قرار گرفته اند. چشمه زمین لرزه با مدل ساده تک حادثه ای با ساز و کار امتداد لغز، مشابه جوابی که از حل CMT به دست آمده، بهترین برازش را نشان می دهد. شکستگی به هنگام این زمین لرزه در کانون آغاز شده و به صورت دوطرفه گسترش پیداکرده است. ممان لرزه ای به دست آمده از امواج حجمی MO=7.1×1025 دین سانتی متر و افت تنس موثر حدود 86 بار و جابجایی مربوطه حدود 1.46 متر تخمین زده شده اند.

عرض های میانی و تقویت آنها انجام شده است. بنابر نتایج این مطالعات، عوامل متعددی از قبیل آزاد شدن گرمای نهان، شارش های سطحی گرما و اثرات پستی و بلندی می تواند در ساختار و تشدید چرخش های یک سیستم چرخندی موثر باشند. همچنین نتایج حاکی از آن است که آزاد شدن گرمای نهان مهم ترین فرایند "دررو" میان فرایند های فیزیکی موثر در چرخندهای عرض میانی است. آزاد شدن گرمای نهان نه تنها میتواند اثر قابل توجه در شدت و ساختار اساسی یک چرخنده داشته باشد بلکه در برخی موارد از قبیل "کم فشارهای قطبی" می تواند تعیین کننده وجود با نبود چرخندزایی باشد. لذا در این مقاله، مطالعه اثرات این فرایند مد نظر است.درمدل کلاسیک ناپایداری کژفشارکه دینامیک حاکم بر چرخنده های عرض میانی است، اثرات فرایندهای "دررو" کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. از اساسی ترین رهیافت های در بررسی اثر آزاد شدن گرمای نهان، استفاده از مفهوم تاوایی پتانسیلی و به طور کلی بررسی این مسیله در چارچوب تاوایی پتانسیلی است. این کمیت دینامیکی دارای دو خاصیت مهم است: یکی از پایستاری آن در غیاب نیروی مالش و گرمای "دررو" و دیگری وارون پذیری آن. پژوهش های بی شماری با به کاربردن این رهیافت، نقش این فرایند فیزیکی در چرخندهای مشاهده شده را مورد آزمایش قرار داده اند و نقطه نظرات درباره اهمیت آن متفاوت است. علت این تفاوت وجود گسترده وسیعی از چرخندها با خواص گوناگون از قبیل ساختار، حرکت و شدت، آنها است.مطالعات موردی بسیاری با استفاده از خاصیت وارون پذیری تاوایی پتانسیلی سعی در بررسی کمی و کیفی نقش بی هنجاری های تاوایی پتانسیلی سطوح فوقانی، سطوح میانی (ناشی از آزاد شدن گرمای نهان) و سطح زمین (ناشی از گرادیان دما) و برهمکنش بین آنها در چرخندهای عرض میانی داشته اند. نتایج این مطالعات را بر حسب ضعیف یا قوی بودن اثر آزاد شدن گرمای نهان می توان به دو دسته تقسیم نمود. در موارد ضعیف، دینامیک کژ فشار ساز و کار اصلی چرخندزدایی بوده و گرمای نهان دارای نقش ثانویه است. اثر عمده آزاد شدن گرمای نهان ایجاد یک بی هنجاری مثبت تاوایی پتانسیلی در مجاورت مرکز چرخند در وردسپهر زیرین است که منجر به تقویت سیستم می شود. گردش چرخندی همراه با این بی هنجاری موجب تشدید بی هنجاری دمای سطح زمین و بی هنجاری تاوایی پتانسیلی سطوح فوقانی از طریق فرارفت آن به عرض های پایین تر می شود. آزاد شدن گرمای نهان با گرمای بی هنجار ی منفی تاوایی پتانسیلی در سطوح فوقانی نیز همراه است که می تواند پشته سطوح فوقانی واقع در پایین دست مرکز چرخند را تقویت کند.در موارد قوی، آزاد شدن گرمای نهان می تواند، به ویژه وقتی گرادیان دمایی سطح زمین ضعیف است، سهم عمده و به سزایی در شدت چرخند سطح زمین داشته باشد. به بیان دیگر، بی هنجاری تاوایی پتانسیلی ناشی از آزاد شدن گرمای نهان جایگزین بی هنجاری دمایی سطح زمین در مدل کلاسیک ناپایداری گژ فشار می شود و می تواند سهمی در حد بی هنجاری تاوایی پتانسیلی سطوح فوقانی را هم با کاهش ابعاد افقی و هم با محدود کردن گسترش عمودی آن تضعیف نماید. نشان داده شده است که در غیاب آزاد شدن گرمای نهان (حذف آن)، اثرات تاوایی پتانسیلی سطوح فوقانی در چرخند سطح زمین به مقدار زیادی افزایش می یابد.

تحقیقات سالهای اخیر نشان می دهد که مقدار ازن کلی (TCO) جو می تواند دارای تغیرات روزانه علاوه بر علل فتو شیمیایی ممکن است علل همدیدی را نیزدر بر گیرد.تغییرات همدیدی ازن ممکن است ناشی از نوسانات ارتفاع وردایست،عبور سیستم های فشاری جبه های جوّی،نوسانات رودبادها و دیگرعوامل باشد.در کشور ایران با توجه به کوهستان های مرتفع و اندر کنش آن با عوامل همدیدی یاد شده،وجود تغیرات شدید روزانه ازن کلی را می توان انتظار داشت.در این پژوهش با انتخاب یک دوره یکساله از داده های روزانه ازن کلی ایستگاه ازن سنجی مرکز اصفهان و داده های ازن ماهواره TOMS Nimbus-7 و همچنین با به کارگیری نقشه های همدیدی سطح زمین و سطوح بالا در دوره مشابه،علل همدیدی نوسانات روزانه ازن کلی هم خوانی با نوسانات ارتفاع وردایست و جابجایی رودبادهای قطبی و جنب حاره ای دارد.این در حالی است که تغیرات روزانه فشار سطحی و نوع جبهه های ورودی رابطه قانونمندی را با مقدار ازن کلی روزانه نشان ندادند.

مقادیر لرزش مجاز بر اساس شاخص ها و روابط تجربی مختلف برای پیش بینی حداکثر سرعت ذرات توسط محققین ارایه شده است. هر کدام از این روابط با توجه به شرایط و خصوصیات زمین شناسی برای همان منطقه کاربرد. در این مقاله مهم ترین روابط تجربی پیش بینی حداکثر سرعت ناشی از انفجار برروی سازه های اطراف در معدن سنگ آهن گل گهر بررسی شده است. در این 11 نگاشت سه مولفه ای از 2 انفجار توسط لرزه نگارهای  PDAS-100 ثبت شده اند.پس از پردازش وتحلیل اطلاعات ثبت شده رابطه مناسب برای پیش بینی حداکثر سرعت ذرات به دست آمد. رابطه ارایه شده از نوع توانی و بر اساس ریشه دوم فاصله مقیاس شده است.

در این نوشتار مختصرا به نتایج تحقیق و طراحی مدلی سه بعدی برای شبیه سازی پدیده های میان مقیاس جوی در مناطق ساحلی - کوهستانی ایران پرداخته می شود که تو سط نگارنده توسعه و تکامل یافته است. مدل برای مطالعه اغتشاشات جوی ناشی از اختلاف دما و رطوبت خشکی و دریا،اثر بالابری مکانیکی و اثر حرارتی کوهستان و اندر کنش آنها مناسب است. مدل مورد بحث از نوع آب ایستا و در راستای قائم از مختصه زیگما برخوردار بوده و بر پایه معادلات اولیه غیر خطی وابسته به زمان استوار است. شرایط مرزی در آن به نحوی است که میتواند از بازتاب مجدد اغتشاشات داخلی ناشی از اثرات کوهستان و گرادیان های شدید درجه حرارت که به مرزهای مدل می رسد جلوگیری نماید. آغاز گری در مدل نیز شرایط باد غالب یکنواختی را مدل ایجاد می نماید. پارامترسازی انتقال افقی و قائم شارهای پیچکی در مدل وجود دارد. در معادلات مدل فرمول های منحصر به فردی برای جملات گرادیان افقی فشار هوا در سطح زمین و گرادیان افقی ژئوپتانسیل طراحی و به کار گرفته شده است تا در مواردی که کوهستان های نامنظم و مرتفع و یا شیب های تند در قلمرو مدل وجود داشته باشند بتوان با اجتناب از خطا های محاسباتی بازدارنده که به خصوص در چنان شرایطی ایجاد می شوند، به مطالعه پدیده ها پرداخت. در خرد فیزیک مدل روابط تازه ای به کار گرفته شده، به خصوص آن که با تفکیک روابط تبخیر در شرایط اشباع و در شرایط غیر اشباع ممکن است تا حد قابل اعتمادی از بروز ناپایداری های غیر واقعی ناشی از تبخیر ناگهانی در مدل جلوگیری نمود. مدل ابتدا،برای یک کوه فرضی زنگوله ای شکل آزموده شد. سپس به کمک آن میدان باد ،ابر و بارندگی برای یک منطقه حقیقی هموار شده شامل قسمتی از دریای خزر،رشته کوه های البرز وقسمتی از فلات مرکزی شبیه سازی گردید. از آنجا که داده های کافی جوّی برای یک آغازگری واقع گرایانه،در ایستگاه های هوا شناسی منطقه تولید نمی شد، لذا شرایط اولیه به نحوی فرض وتعریف شد تا حد زیاد منطبق بر داده های جوّی قابل دسترس در یک روز خاص باشد. در نتیجه خروجی مدل نیز ناچاراً بر اساس همین شرایط اولیه حاصل شد.

در اکثر مطالعات زلزله شناسی از داده بزرگی به عنوان یک راهنما برای اندازه زمین لرزه استفاده می شود، لذا خطای موجود در تخمین بزرگی به هر عللی مستقیما روی نتایج مطالعاتی که در آن از داده های بزرگی استفاده می شود تاثیر دارد. بررسی انجام شده که بزرگی mb تعیین با استفاده از مقادیر تصحیحی گوتنبر گ – ریشتر (1956) که مورد استفاده اکثر مراکز بین المللی و ملی است، دارای خطای سیستما تیک است. در این مطالعه با فرض یک رابطه خطی بین Mb وlog M0 ، منحنی های دامنه - فاصله موج p با ممان لرزه ای m0 منتشر شده در کاتالوگ CMT دانشگاه هاروارد کالیبره شده و مقادیر تصحیحی جدید ارایه می شود. سپس با استفاده از این مقادیر تصحیحی جدید بزرگی زمینلرزه هایی که دربولتن های ISC در طول سال های 1997 تا1993 منتشر شده است تعیین می شود.مقایسه مقادیر بزرگی mb تعیین شده با استفاده از مقادیر تصحیحی جدید با مقادیر بزرگی تعیین شده با استفاده از مقادیر تصحیحی گوتنبرگ-ریشتر، ویس-گلاسون (1972) و لیلوان (1987) نشان می دهد که مقدار بزرگی تعیین شده با استفاده از مقادیر تصحیحی جدید تقریبا بدون خطای سیستماتیک و مستقل از فاصله و عمق است. بررسی انجام شده نشان می دهد که هنگام استفاده از مقادیر تصحیحی گوتنبر گ- ریشتر، ویس کلاوسون و لیلوان برای تعیین بزرگی زلزله های عمیق، مقادیر بزرگی به ترتیب 0.2-0.1، 0.5-0.3 و 0.15-0.1 واحد بزرگی کمتر بر آورده می شود.