Statistical Wind Data Analysis Based on Weibull Distribution Function for Partial Utility in Agricultural Application (Case Study: Broujerd Province, Iran)

آناليز آماري داده هاي باد با استفاده از تابع توزيع ويبول به منظور تأمين بخشي از انرژي مورد نياز عمليات كشاورزي (مطالعه موردي: شهرستان بروجرد، ايران)

درر اين تحقيق تجزيه و تحليل آماري داده هاي باد در شهرستان بروجرد مطالعه شده است. اطلاعات مربوطه در يك دوره 10 ساله (2021-2012) و در فواصل سه ساعته در ارتفاع 10 متري ثبت شده اند. در اين بررسي از تابع توزيع ويبول به منظور پيش گوئي سرعت باد استفاده شده است. دو پارامتر مربوطه در توزيع ويبول، يعني پارامترهاي شكل و مقياس توسط دو روش ماكزيمم بزرگ نمائي و حداقل مربعات محاسبه شده اند. به منظور آزمايش نكوئي برازش از آزمون كاي اسكوئر استفاده شده است. طبق نتايج حاصل از برازش در 11 ماه از سال، توزيع فراواني تجربي مطابق با توزيع ويبول دو پارامتره مي باشد ولي احتمال تجربي داده هاي سرعت باد در ماه سپتامبر از تابع ويبول دو پارامتره تبعيت نمي كند، بنابراين براي ماه سپتامبر از تابع توزيع ويبول چهار پارامتره استفاده گرديده است. منحني روزانه سرعت باد و گلباد هادي مربوطه به تفكيك ماه هاي مختلف سال ترسيم و بحث شده اند. همچنين ميانگين سرعت باد و دانسيته نيز محاسبه شده است. براي مشخص كردن كلاس باد در شهرستان بروجرد از جدول كلاس بندي آمريكائي استفاده شده است. نتايج نشان داد كه ماكزيمم سرعت باد در هر روز سه مرتبه و در فواصل زماني هشت ساعته رخ مي دهد و اين زمان ها حدوداً در ساعات پنج و 12 و 21 به وقت گرينويچ مي باشند. همچنين نتايج نشان داد كه جهت باد غالب در منطقه از سمت جنوب شرقي به سمت شمال غربي(با انحراف كمي در اطراف جهات مذكور) مي باشد و سرعت متوسط باد در زمستان ها بيشتر از ساير فصول سال مي باشد.

The study presents the statistical analysis of wind data in Broujerd, Iran during a period of 10 years (2012-2021). The wind data have been registered by three-hour intervals at the height of 10 m and it has been taken up a study entitled statistical wind data analysis. In this paper, weibull distribution function has been obtained from the wind data. Two important parameters such as waybill's shape factor and scale factor have also been determined by two methods including the maximum likelihood and least square methods. Judgment criterion for Goodness of fit was performed by chi-square test. The wind speed distribution is represented by the typical two-parameter weibull distribution function for all the months except the 9th month of the year (September). Thus, four-parameter weibull distribution function has been developed to analyze the wind speed frequency distribution for September. The diurnal wind speed curves and wind frequency rose have been drawn and analyzed. Also, mean wind speed and density were calculated. The American schedule classification of wind speed was used to determine the wind speed class. It is found that wind speed has the cycle variation. Peak of wind speed occurs 3 times a day with 8-hour intervals. These peaks are around 5, 12 and 21 GMT. Also the prevailing winds in the region are the winds that blow from the southeast to northwest with some deviation around it and the mean wind speed in winters is greater than for other seasons.