پيشنهاد روشي جهت برآورد درجه ساعت‌هاي سرمايش ايران و شبيه‌سازي آن در آينده

Suggesting a Method to Estimate the Cooling Time of Iranand its Simulation in the Future

يكي از معيارهاي تخمين ميزان انرژي مصرفي براي سرمايش و گرمايش درجه ساعت مي‌باشد. هدف از اين پژوهش انتخاب مناسب‌ترين روش براي محاسبه‌ي درجه ساعت سرمايش و شبيه‌سازي اين فرا سنج در دهه‌هاي آينده است. نخست با استفاده از داده‌هاي مدل,EH5OM برگرفته از موسسه‌ي ماكس پلانك آلمان، داده‌هاي ساعتي دماي هوا به فاصله‌ي زماني 3 ساعته (8 داده در روز) در قلمرو ايران طيّ دوره‌ي آماري (2060-2025) تحت سناريو A1B كميته‌ي بين‌المللي تغيير اقليم و با تفكيك 75/1*75/1 درجه طولي و عرضي شبيه‌سازي شد. سپس داده‌هاي دماي ساعتي به تفكيك 27/0*27/0 درجه طول و عرض جغرافيايي كه حدوداً نقاطي با ابعاد 30 *30 كيلومتر مساحت ايران را پوشش مي‌دهند توسط نسخه چهارم مدل اقليم منطقه‌اي ريزمقياس گرديد. با استفاده از آستانه دمايي 9/23 درجه سانتي‌گراد درجه ساعت‌هاي نياز سرمايش هر ساعت در هرروز محاسبه و جمع ماهانه آن‌ها در ماتريسي به ابعاد 2138 *3456 استخراج شد. در اين ماتريس سطرها بيانگر جمع ماهانه درجه ساعت و ستون‌ها بيانگر ياخته‌ها (مكان) مي‌باشند. سپس ساعت‌هاي 09،12 و 15 زولو از ميان ساعت‌هاي موجود انتخاب و جمع ميانگين ماهانه درجه ساعت 6 ماه گرم سال (آوريل تا سپتامبر) بر روي ماتريسي به ابعاد 2140*12 محاسبه و نقشه‌هاي آن در نرم‌افزار سور فر ترسيم گرديد. ميزان روند درجه ساعت‌هاي مذكور نيز در نرم‌افزار متلب و از طريق آزمون من كندال بر روي ماتريس 2140*12 محاسبه و نقشه‌هاي روند ماهانه آن‌ها ترسيم گرديد. نتايج نشان داد كه بيشترين نياز سرمايش ساعتي را فصل بهار به‌ويژه ماه‌هاي آوريل و مي و كمترين آن را فصل تابستان، به‌ويژه ماه‌هاي آگوست و سپتامبر خواهند داشت. بيشينه نياز سرمايش در ساعت‌هاي 09 و 12 زولو در ماه‌هاي آوريل و مي، در جلگه خوزستان و پس‌كرانه‌هاي سواحل جنوب به ميزان 1000- 900 درجه ساعت و كمترين آن در ساعت 15 زولو، دربلندي هاي آذربايجان، زاگرس، البرز و خراسان در ماه‌هاي ژوين، ژولاي، اگوست و سپتامبر به ميزان به ميزان صفر درجه ساعت خواهند بود. روند مثبت نياز سرمايش در نوار غربي و جنوبي كشور در هر سه ساعت مورد مطالعه در ماه‌هاي آوريل، مي و ژولاي بيانگر گرم‌تر شدن دماي هوا در نيمه اول سال خواهد بود. نوار مركزي و سراسر نيمه شرقي و شمالي كشور بجز ماه ژوين در بقيه ماه‌هاي سال فاقد روند خواهند بود.

One of the criteria for estimating the amount of energy used for cooling and heating is the degree hour. The aim of this study was to select the most appropriate method to calculate the cooling degree hour and simulate these parameters in the coming decades. Firstly, by using EH5OM model data from Max Planck Institute in Germany, the hourly temperature data at a time interval of 3 hours (8 data per day) in Iran territory during the period of 2025-2060 under A1B scenario of the International Committee of Climate Changes and resolution 1.75×1.75 of longitude and latitude degree were simulated.Then the hourly temperature data separetely with 0.27×0.27 of geographical altitude and latitude degree which covers an area with dimensions of approximately 30 x 30 km of Iran was downscaled by the fourth edition of the regional climatic model. By using temperature threshold 23.9° C degree, the required hours of cooling per hour in each day and their monthly calculation were extracted in a matrix of size 2138 × 3456. In this matrix, the rows indicate the total of monthly degree hours and the columns indicate the cells. Then the hours of 09, 12 and 15 Zulu were selected from the existing hours and the total monthly average of degree hours of 6 warm months of the year (April to September) were calculated on a matrix of size 2140×12 and its maps were drawn in Surfer software. The trend amount of the said degree hours was calculated in MATLAB software and through the Mann-Kendall test on 2140×12 matrix and their monthly process maps were drawn. The results showed that spring season sepecially April and May months will have the greatest hour cooling need and the lowest one will be in summer, especially in August and September. Maximum cooling needs in the hours of 09 and 12 Zulu in April and May in Khuzestan plain and 900-1000 hour degree in the southern coast hinterlanda and the lowest one at 15 oʹclock zulu, On the hills of Azerbaijan, Zagros, Alborz and Khorasan in June, July, August and September will be zero hour degree. The positive trend of cooling need is in the West and southern banks at every three hours of the under study in the months of April, May and June and July which indicate the warmer temperatures in the first half year. Central belt and across the eastern and northern half of the country except in June has no trend in the rest months of the year.