مقياس نمايي ضرورتي اجتناب ناپذير است که با گذشت زمان اين نياز افزايش مييابد، حتي اگر در آينده بتوان مدلهاي جهاني با قدرت تفکيک مکاني بسيار بالا توسعه داد باز نياز به ريز مقياسنمايي جهت تبديل اطلاعات يک سطح کوچک به يک نقطه همچنان به قوت خود باقي است (ویگلی و همکاران، 1990 ؛ فولر و ویبلی، 2007؛ فانگ و همکاران، 2011). روشهاي ريز مقياسنمايي که جهت تعميم اطلاعات از خروجي مدلهاي عمومي جو به مقياس منطقهاي، محلي يا ايستگاهي مورد استفاده قرار ميگيرند، بسيار متنوع هستند. اين روشها از تبديل اطلاعات يک سلول بزرگ به يک نقطه بطور مستقيم و بدون هيچگونه تغييری تا روشهاي نسبتاً پيچيده مدلهاي منطقهاي متغير ميباشند که در ادامه به شرح آنها در حد اين رساله پرداخته ميشود.

1-6- روشهاي کوچک مقياس نمودن
استفاده از روشهاي ريز مقياسنمايي براي استخراج اطلاعات مدلهاي جهاني براي اولين بار در سال 1984 انجام شد (کيم30 و همکاران، 1984). و بعد از آن مطالعات متعددي در اين زمينه صورت گرفت (ويلبي و ويجلي31، 2000؛ زوريتا و استوچ32، 1999؛ هيستون و کراني33، 1996 ، فولر و همکاران، 2007؛ فانگ و همکاران، 2011). در سال 2007 ميلادي ويلبي و داسون روشهاي ريز مقياس نمايي را در يک تقسيم بندي کلي به دو گروه مدلهاي ريزمقياسنمايي ديناميکي و آماري و چهار روش تقسيم کردند. شکل (1-4) بصورت شماتيک نحوه کاربرد دو گروه اصلي ريز مقياس نمايي را نشان ميدهد. همانطور که مشخص است به منظور استفاده از خروجي مدلهاي جهاني در مقياس حوزههاي آبخيز دادهها بايد ريزمقياس شوند. يا به عبارت ديگر اطلاعات موجود در شبکههاي بزرگ مدلهاي جهاني که عموماً سطحي معادل 50000 کيلومتر مربع دارند به سطوح کوچکتر تعميم داده شوند تا دقت آنها مورد قبول واقع شود. همانطور که بيان شد به منظور درک بهتر، دو گروه اصلي روشهاي ريز مقياسنمايي را ميتوان به چهار گروه کوچکتر تحت عنوان مدلهاي ريزمقياسنمايي: ديناميکي، سينوپتيکي، آماري و تابع انتقال تقسيم نمود ( ویبلی و داسون، 2007) که بصورت خيلي مختصر به بررسي هريک از آنها مي پردازيم.

1-6-1- مدلهاي ديناميکي
اين مدلها در واقع شبکهها (سلولهاي) کوچکتر مدلهاي گردش عمومي جو ميباشند و قدرت تفکيک بالاتري از نظر مکاني نسبت به این مدلها دارند. دقت مکاني آنها بين 20 تا50 کيلومتر ميباشد.

شکل (1-4) نحوه ريز و بزرگ مقياس نمايي از مدلهاي جهاني به مقياس حوزه آبخيز و بالعکس (GCM مدلهای جهانی، RCM مدلهای ریزمقیاسنمایی منطقهای و SDS مدلهای ریزمقیاسنمایی آماری)

محدوديت اصلي اين مدلها اين است که به انتخاب شرايط مرزي حساسيت نشان ميدهند و اجراي اين مدلها نيازمند ابزار، امکانات و نيروهاي متخصص ميباشد. که اجراي آنها در بعضي کشورها با محدوديت روبرو است. حسن آنها اين است که از دقت مکاني بيشتري نسبت به مدلهاي گردش عمومي برخوردار هستند. همچنين قابليت اعمال عوامل خارجي نظير تاثير کوهستان و يا آلودگي هاي صنعتي در پيش بيني متغير مورد نظر را در مقياس منطقهاي دارند. علاوه براين برپايه قوانين فيزيکي استوار هستند.
1-6-2- مدلهاي هواشناسي
اين مدلها در واقع متغيرهاي اقليمي را براساس الگوي غالب محلي و با استفاده از مدلهاي گردش عمومي پيشبيني ميکنند. اصول اين مدلها در واقع بر پايه ارتباط بين جريان عمومي اتمسفر وخصوصيات هواشناسي غالب در يک محل مشخص استوار است. محدوديت اصلي آنها عدم توانايي در شبيه سازي وقايع کمياب و نادر ميباشند.
1-6-3- مدلهاي آماري
اين مدلها در واقع دربرگيرنده روشهايي هستند که براساس ويژگي توزيعهاي آماري نسبت به شبيه سازي متغيرهاي مورد نظر عمل مينمايند. از اين گروه مدلها ميتوان به مدلهاي , EARWIG34
LARS –WG35و36 WGENاشاره نمود. بعنوان مثال مدل WGENاحتمال وقوع بارش را با استفاده از زنجيره مارکف و ميزان بارندگي در روزهاي مرطوب را با استفاده از توزيع گاما، درجه حرارت و تشعشات خورشيدي را با استفاده از تابع توزيع خود همبستگي37 محاسبه ميکند. حسن اصلي آنها سهولت استفاده از آنها و تشخيص تابع توزيع دادهها ميباشد. عيب اصلي آنها اين است که قادر به استفاده مستقيم از خروجي مدلهاي جهاني نميباشند. همچنين ممکن است در تشخيص توزيع دادهها دچار اشتباه شوند.

1-6-4- مدلهاِي تابع انتقالي
اصول اين مدلها بر پايه ارتباط بين متغيرهاي وابسته و مستقل اقليمي استوار است (متغيرهای پيشبينيکننده و پشبينيشونده). اين روشها براساس اينکه از توابع رياضي يا روشهاي آماري جهت پيش بيني متغيرهاي اقليمي استفاده ميکنند به دو دسته مدلهاي رياضي تابع انتقالي (شبکه عصبي) و مدل آماري تابع انتقالي ( رگرسيون خطي، غير خطي) تقسيم ميشوند. مهمترين حسن اين روشها، کاربرد ساده آنها است و مهمترين عيب آنها اين است که فقط بخشي از تغييرپذيري داده هاي مشاهدهاي (خصوصا در مورد بارش) را تشريح ميکنند (بعنوان مثال شدت بارش را نمِيتوانند در بازه زمانِي کوچکتر از ِيک روز شبِيه سازِي کنند). در اين روش ها دقت مدل به مقدار زيادي به انتخاب متغيرهاي مستقل جهت پيش بيني متغير وابسته بستگي دارد (ويلبي و داسون،2007). يکي از معروفترين اين مدلها که امروزه بطور گستردهاي در دنيا ازآن استفاده ميشود. مدلSDSM38 ميباشد.که هيبريدي از مدل هاي آماري و تابع انتقالي است.

1-7- مزيتها و معايب مدلهاي ريز مقياسنمايي ديناميکي و آماري
جدول(1-4) مزيتها و معايب مدلهاي ريز مقياسنمايي آماري و ديناميکي را نشان ميدهد. با توجه به اين جدول هر دو گروه مدلها ريزمقياس نمايي براي پيشبيني متغير هاي اقليمي در آينده با عدم قطعيت همراه ميباشند. که اين عدم قطعيت در وهله اول مربوط به مدلهاي گردش عمومي ميشود. اما بدليل سهولت در کاربرد و عدم نياز به سيستم هاي سخت افزاري و نرم افزاري مدلهاي آماري براي شبيه سازي متغيرهاي اقليمي بيشتر مورد توجه قرار مي گيرند (ويلبي و داسون، 2007) به اعتقاد ويلبي مدل SDSM که هيبريدي از مدلهاي تابع انتقالي و آماري است بسياري از معايب مدل هاي آماري را پوشش ميدهد.
1-8- بزرگ مقياسنمايي39
برخلاف ريزمقياس نمايي، بزرگ مقياس نمايي تعميم اطلاعات از يک سطح يا زمان کوچکتر (تا حد يک نقطه يا يک زمان مشخص) به يک سطح يا زمان بزرگتر است. به عنوان مثال تعميم اطلاعات نقطهاي حاصل از شبيه سازي يک مدل تغذيه در يک آبخوان به کل آبخوان (به منظور تعيين متوسط ميزان تغذيه در آبخوان) نمونهي بارزي از بزرگ مقياسنمايي ميباشد. استفاده از بزرگ مقياسنمايي در کليه علوم خصوصا علوم منابعطبيعي امري اجتنابناپذير است. امروزه توسعه روشهاي بزرگ مقياسنمايي يکي از موضوعات تحقيقاتي روز دنيا به حساب ميآيند (هیلی، 2010). روشها بزرگ مقياس نمايي از روشهاي ساده آماري مانند محاسبه ميانگين حسابي، هندسي تا روشهاي پيچده زمين آماري متغير ميباشند. که استفاده از هرکدام از آنها بستگِي به هدف، نوع، دقت مورد نياز، اعتبار، زمان، مکان و… پروژه مورد نظر دارد. روشهاي بزرگ مقياسنمايي را براي محاسبه تغذيه آب ها زيرزميني به چهار گروه عمده:1- مدلهاي تجربي 2- روش هاي رگرسيوني چند متغيره 3- روشهاي زمين آماري 4- استفاده از سيستم اطلاعات جغرافيايي تقسيم بندي می نمایند (هیلی، 2010).

جدول (1-4) مزيتها و معايب دو گروه عمده روشهاي ريز مقياس نمايي (ويلبي و داسون، 2007)
مدلهاي ديناميکي
مدلهاي آماري
امکان استخراج اطلاعات در شبکههایی به ابعاد بين10 تا 50 کيلومتر از داده هاي GCMS
امکان استخراج اطلاعات از GCMs در مقياس نقطه اي يا ايستگاهي

امکان شبيه سازي وقايع حدي بدليل مبناء فيزيکي
ساده و ارزان بودن مراحل شبيه سازي
مزيت ها
امکان بکارگيري فرآيندهاي هواشناسي نظير بارشهاي کوهستاني
امکان آناليز عدم قطعيت

سازگاري با مدلهاي GCMs
امکان بکارگيري شرايط محلي نظير آلودگي هوا و اثر ميکروکليما و…

دقت آنها به دقت دادههاي مدلهاي جهاني وابسته است.
دقت آنها به دقت دادههاي مدلهاي جهاني وابسته است.

انتخاب شرايط و نوع شرايط مرزي روي نتايج موثر است.
انتخاب محل و سطح آن روي نتايج موثر است.

به نرم افزارها و امکانات بالايي جهت شبيه سازي نياز دارند.
براي کاليبره نمودن مدل، دادههاِيي با دقت بالا لازم است.
معايب
امکان شبيه سازي همه سناريو ها وجود ندارد
ارتباط بين متغير هاي وابسته و مستقل اغلب ثابت نيست

انتخاب شرايط مرزي بر روي نتايج موثر است
انتخاب نوع و تعداد متغير ها مستقل روي نتايج، تاثيرگذار است

انتخاب نوع ابر روي ميزان بارش تاثير دارد
انتخاب نوع مدل تابع انتقال روي نتايج تاثير گذار است

نتايج آن به مناطق جديد قابل تعميم نيست
تغيير پذيري اقليم را نمیتوان در شبیه سازی دخالت داد

از آنجا که بصورت همزمان و مستقيم به مدلهاي جهاني وصل نيستند بازخورد آنها به سيستم نا مشخص است
بدليل عدم ارتباط مستقيم با مدلهاي جهاني، نتايج آن به روي مدلها هيچ بازخوردي ندارد

که مورد آخري از يکي يا مجموعهاي از روش هاي قبلي براي بزرگمقياسنمايي استفاده مينمايد و در واقع نمي توان آن رابعنوان يک روش مجزا محسوب نمود. در بعضي از منابع (مساح بواني، 1385؛ صمدي، 1388) از روشهاي زمين آماري خصوصا کريجينگ به عنوان روش ريزمقياسنمايي يادشده است. که بنظر ميرسد اين تعبيرچندان درست نباشد و اين روش عموما به عنوان روش بزرگ مقياسنمايي مطرح ميباشد( گرچه روشهاِي رِيز مقِياس وبزرگ مقِياسنماِيِي مِيتوانند مشترک باشند) . با توجه به اينکه روش بزرگ مقياسنمايي در اين تحقيق روش زمين آماري مي باشد در بخش مواد و روشها به شرح مفصل آن خواهيم پرداخت. ذکر اين نکته قابل تامل است که امروزه روشهاي ريزمقياسنمايي و بزرگمقياسنمايي در خصوص تعميم متغيرهاي اتمسفري به اتمسفري يا سطح زمين و بالعکس به وفور مورد استفاده قرار ميگيرد. اينکه در آينده امکان ريز مقياس نمايي يا بزرگ مقياس نمايي متغيرهاِي اقليمي به طور مستقيم بِين منابع آب زير زميني با اتمسفر يا برعکس بدون واسطه صورت گيرد(لينک مستقيم مدلهاي اتمسفري به مدلهاي آب ها زيرزميني) امري است که نيازمند تحقيقات جامع و گسترده در آينده ميباشد.

1-9- تغذيه و عوامل موثر در آن
آبهاي زيرزميني يکي از بخشهاي اصلي سيستم هيدرولوژيکي کره زمين محسوب ميشوند. بعداز يخچالها، آبهاي زيرزميني دومين منبع آب شيرين جهان محسوب ميشوند. يخچالها، يخهايقطبي و آبهاي زيرزميني مجموعاً 97% آبهاي شيرين جهان را تشکيل ميدهند (ناسی40، 1967 و شیکلومنو و رادا41، 2003). سابقه استفاده از آبهاي زيرزميني توسط انسان به هزاران سال پيش برميگردد. استفاده از آبهاي زيرزميني توسط انسان روز به روز در حال افزايش است (هیلی، 2010). اما در چند دهه اخير عدم

نکته مهم : در این سایت فقط تکه هایی از این پایان نامه به صورت رندم درج شده که ممکن است موقع انتقال از فایل ورد به داخل سایت عکس ها درج نشوند یا فرمول ها و نمودارها و جداول و ... به هم ریخته درج شوند ولی در سایت منبع شما می توانید فایل کامل را با فرمت ورد و منابع و پیوست ها دنلود نمایید

: سایت منبع  40y.ir