بررسي همگني ميانگين سالانه سرعت باد در ايستگاه‌هاي هواشناسي ايران(2015-1981)

Investigation of wind speed homogeneity in Iran weather stations

در اين مقاله با استفاده از آزمون‌هاي انحرافات تجمعي و نرمال استاندارد، همگني ميانگين سالانه سرعت باد 31 ايستگاه همديدي واقع در مراكز استانها، در دوره آماري 2015-1981 بررسي شد. نتايج حاصل از آزمون انحرافات تجمعي، همگني داده‌ها را فقط در ايستگاه‌هاي اهواز، اردبيل، قزوين و اصفهان تاييد نمود. نتايج حاصل از دسته‌بندي ايستگاه‌ها بر اساس اختلاف آماره‌هاي محاسباتي و مقادير بحراني آن نشان داد كه ميانگين سالانه سرعت باد در ايستگاه‌هاي ايلام، بوشهر، اراك، كرج، تهران، شيراز، كرمان، بجنورد و بيرجند داراي ناهمگني ضعيف، در ايستگاه‌هاي سنندج، كرمانشاه، زنجان، ياسوج، قم، مشهد، زاهدان و بندرعباس داراي ناهمگني متوسط و در ساير ايستگاه‌ها داراي ناهمگني شديد مي‌باشد. آزمون همگني نرمال استاندارد روي ميانگين سالانه سرعت باد ناهمگني متوسط را در ايستگاه‌هاي شيراز و بجنورد و ناهمگني شديد را در ايستگاه‌هاي اروميه، خرم‌آباد، بوشهر، سمنان، گرگان و بيرجند تاييد كرد. بررسي‌ها نشان داد كه در ايستگاه‌هاي تبريز، مشهد، خرم‌آباد، گرگان، سمنان و اروميه كه ناهمگني متوسط و شديد آشكار شده است، نقطه شروع ناهمگني و پرش هم زمان اتقاق افتاده است. در اين ايستگاه‌ها، نقطه شروع پرش آشكار‌شده با سال تغيير مكان ايستگاه، مطابقت ندارد. بنابراين به نظر ميرسد كه ساخت و ساز و تغيير در نوع پوشش زمين در اطراف ايستگاه‌ها، سبب افزايش دريافت انرژي تابشي، افزايش زبري سطح، كاهش نيروي مالش و در نتيجه افزايش سرعت باد شده است.

In this paper, the homogeneity of the annual wind speeds average time series was investigated and categorized using the standard normal homogeneity test and cumulative deviation test in thirty-one Iranian weather stations during the period of 1981-2015. The results of the cumulative deviation test on the annual average wind speed time series confirmed the homogeneity only for the Ahvaz, Ardebil, Qazvin, and Isfahan stations. The stations were categorized to the following groups, using different statistical methods: 1- There were weak heterogeneities in the wind speed records for Ilam, Bushehr, Arak, Karaj, Tehran, Shiraz, Kerman, Birjand, and Bojnoord stations. 2-There were moderate heterogeneities in the wind speed records for Sanandaj, Kermanshah, Zanjan, Yasouj, Qom, Mashhad, Zahedan, and Bandar Abbas stations. 3- There were high heterogeneities in the wind speed records for Urmia, Tabriz, Tehran, Hamedan, Branch, Rasht, Sari, Yazd, Gorgan and KhoramAbad stations. The results of the SNHT test on the annual average wind speed time series indicated that wind speed has decreased in Bojnoord and Shiraz stations by a moderate amount. In addition, the annual average wind speed time series of the Urmia, Khorramabad Bushehr, Semnan, Gorgan, and Birjand stations experienced a significant jump that shows the increasing trend of wind speed in the mentioned stations. Moreover, some jumps in data values with moderate intensities were observed in Sanandaj, Zanjan, Qom, Kermanshah, Tabriz, Hamadan, Yasouj, Mashhad, Rasht, Karaj, Sari, Yazd, Kerman, and Bandar Abbas Stations. The investigations showed that in Tabriz, Mashhad, Khorramabad, Gorgan, Tehran, and Urmia stations with observed moderate and high heterogeneities, the starting time of heterogeneity and their jumps are similar. At these stations, the starting year of the detected jump did not correspond to the year of their relocations; therefore, the wind speed jump couldn’t be explained by the relocation of the station. It appears that the sudden increase in wind speed was created by altering the wind measurement instruments or changing the unit of wind speed which are not recorded in the metadata of these stations. It is likely that the heterogeneity and the trend of the annual average wind speed time series of the weather stations were the