Статья опубликована в рамках: XL Международной научно-практической конференции «Наука вчера, сегодня, завтра» (Россия, г. Новосибирск, 14 ноября 2016 г.)
Наука: Технические науки
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕСУРСОВ ВЕТРА В НАХЧЫВАНСКОЙ АР
The study of wind resources of Nakhchivan AR
Mahbub Kazimov
researcher, Nakchivan branch of ANS of Azerbaijan,
Azerbaijan, Nakhcivan
АННОТАЦИЯ
В статье показаны результаты научно-исследовательских работ, проведенных на территории Нахчыванской АР. Проанализирована динамика антропогенных изменений котловины и влияние указанных изменений на характеристику ветров.
ABSTRACT
The article shows the results of research works carried out in the territory of Nakhchivan AR. The dynamics of human-induced changes in the basin and the impact of these changes on the characteristic winds.
Ключевые слова: циклон, антициклон, местные ветры, горно-долинные ветры, роза ветров, скорость ветра.
Keywords: cyclone, anticyclone, local winds, mountain-valley winds, the wind rose, the wind speed.
Ветер издавна используется человеком и является одним из наиболее мощных энергетических источников. Ветер представляет собой движение воздушных масс земной атмосферы, вызванное перепадом температуры в атмосфере из-за неравномерного нагрева ее Солнцем. В нашей стране широкое развитие работ в области ветроэнергетики началось с первых дней Советской власти. Ещё в 1918 г. В.И. Ленин в письме к А.П. Серебровскому подчеркивал важность использования ветродвигателей в Азербайджане.
Нахчыванская Автономная Республика расположено на юго-западе Азербайджана. В процессе исследования комплексных показателей ветрового режима Нахчыванской АР возникла необходимость объединения изучения климатологии и метеорологии и ветроэнергетических ресурсов региона.
В связи с тем, что территория Нахчыванской АР расположена в котловине, поверхность земли нагревается и охлаждается не только снизу, но и с боков, что увеличивает суточную амплитуду. Холмы и бугры, хотя и нагреваются днем больше, чем горизонтальная поверхность, но слой воздуха вокруг них гораздо больше, чем на равной площади. Поэтому, максимальная дневная температура воздуха на буграх и долинах меньше [1].
Горы Зангезурско-Даралаязких хребтов оказывают тормозящее действие на вращательное движение воздушных потоков в атмосфере.
В пределы Нахчыванской АР арктические и полярные воздушные массы проникают двумя путями. Достигнув с севера Кавказского хребта, эти массы разделяются на два потока: один поток отбрасывается на запад и попадая на Черноморское побережье Грузию доходит до Нахчыванской АР. Другой поток отклоняется на восток к Каспийскому морю и идет по его Кавказскому побережью, достигая Нахчыванскую АР (Рис. 1).
– I – поток – II – поток
Рисунок 1. Влияние арктических и полярных воздушных масс на территории Нахчыванской АР
Влияние антициклонов на территории Нахчыванской АР зависят от рельефа местности, по которым проходит циклон. Антициклоны приносят повышенную температуру и наступление весны. Теплый воздух вытесняя холодный сам направляется вверх. В таком состоянии теплый воздух в котловине становится закрытым или захлопнутым. Этот особенно наблюдаются на Аразской равнине, когда теплый фронт надолго задерживается в одном месте.
В связи с тем, что территория Нахчыванской АР расположена в котловине летом и зимой ветры имеют горно-долинный характер. Днем дуют ветры с долин к горам, а вечером и ночью с гор к долинам. Они имеют извилистую форму вследствие движения воздуха по склону извилистых горных хребтов. Такой сток холодного воздуха существует во всех долинах, но на территории Нахчыванской АР оно выражено столь резко, что климат Нахчыванской АР называют засушливым и резко континентальным. Холодный воздух скатывающийся со склон окружающих гор ночью способствует к резкому снижению температуры. Ночная температура отличается от дневной на 150С и даже 200С [2].
Наличие невысоких гор внутри котловины (Велидаг, Ардыч, Кюкюдаг, Гёйдаг, Иланлыдаг, Дарыдаг, Ордубаддаг, Сарыдаг и т. д.) способствуют изменению направления и скорости ветра, вызывают сильные ветры, что происходит в результате обтекания этих гор воздушными массами. В горной местности склоны быстро нагреваются в течение дня. Над ними формируются крупные объемы теплого воздуха.
В Нахчыванской АР поверхность земли нагревается и охлаждается не только снизу, но и с боков, что и увеличивает суточную амплитуду. Холмы и бугры, хотя и нагреваются днем больше, чем горизонтальная поверхность, но слой воздуха вокруг них гораздо больше, чем на равной площади. Поэтому, максимальная дневная температура воздуха на буграх и долинах меньше.
Горы в Нахчыванской АР имеют различное влияние на ветер. Термическое влияние гор выражается в дополнительном прогревании склонов гор. Возникают циркуляция воздушного течения над хребтами Зангезурских и Даралаязских гор.
Если в горном хребте есть перевал, ветер проходит его с увеличением скорости. В результате движение воздуха становится турбулентным и остается таким на определенном расстоянии. Когда воздушный поток подходит к горам, которые препятствуют его продвижению, воздушные массы начинают накапливаться перед хребтом, что сопровождается развитием турбулентности воздушного потока. Наиболее сильное торможение воздушного потока наблюдается у подножия горы Биченек Шахбузского района, в районе города Джульфа и Ордубадского района. Когда массы воздуха из Аразской долины стремятся выйти через узкую проход в районе г. Джульфа на сторону г. Ордубада, то ветер усиливается в зависимости от узости выхода.
В турбулентном движении ветра наблюдается непрерывное перемещение струек воздуха во всех направлениях, что создает большее по величине сопротивление воздушному потоку. Например, в горе Иланлыдаг (2414 м н.у.м.) при переваливании тёплого воздуха, восходящие движения воздуха на наветренной стороне горы приводит к расширению зоны фронтальных осадков. С подветренной стороны воздушные потоки закручиваются в вихревые кольца и ветер теряет свою скорость и направление [3].
В Нахчыванской АР горно-долинные ветры выделяются своей скоростью, повторяемостью, направлением, имеющие локальное распространение, связанное с географическими особенностями рельефа местности. Горно-долинные ветры также играют роль вентиляции, прогоняя из долин и ущелий застаивающийся в них воздух. Горно-долинные ветры на территории Нахчыванской АР отчетливее всего выражены в теплые, летние ночи. Скорость горного ветра зависит от крутизны склона, а также цикличностью ветров: днем вверх по долине, ночью вниз.
Для оценки ветроресурсов Нахчыванской АР нами были проведены зонирование территории региона. На рис. 2. показан среднегодовая скорость ветра на территории Нахчыванской АР [4]:
Рисунок 2. Среднегодовая скорость ветра на территории Нахчыванской АР
Практически вся территория Нахчыванской АР, обладают значительным ветроэнергетическим потенциалом, что характеризует территорию, перспективную для развития ветроэнергетики.
В таблице 1. показаны средне месячные скорости ветра на территории Нахчыванской АР [5]:
Таблица 1.
Средне месячные скорости ветра на территории Нахчыванской АР за 2014 год
№ |
На3вание районов |
Среднемесячные скорости ветра, м/сек. |
|||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
||
1 |
г. Нахчыван |
4,03 |
6,7 |
7,06 |
9,06 |
11,5 |
13,1 |
12,2 |
12,8 |
11,9 |
6,0 |
7,7 |
5,3 |
2 |
Джульфа |
9,1 |
11,75 |
12,6 |
15,0 |
11,8 |
14,2 |
12,75 |
18,1 |
13,5 |
12,4 |
14,7 |
10,0 |
3 |
Шарур |
2,84 |
4,25 |
7,5 |
5,2 |
5,8 |
6,1 |
8,3 |
5,75 |
5,7 |
3,5 |
4,5 |
3,5 |
4 |
Шахбуз |
8,0 |
10,8 |
11,0 |
14,6 |
10,1 |
13,1 |
11,7 |
18,0 |
11,5 |
11,0 |
15,5 |
10,1 |
5 |
Биченек (Шахбуз) |
6,9 |
6,7 |
7,7 |
7,7 |
6,8 |
7,9 |
10,6 |
10,0 |
8,3 |
6,5 |
5,3 |
6,7 |
6 |
Ордубад |
6,1 |
7.2 |
8.5 |
8,1 |
7,0 |
10,5 |
8,3 |
8,7 |
9,1 |
6,4 |
7,6 |
6,3 |
7 |
Агдере (Ордубад) |
6,1 |
6,3 |
8,2 |
6,1 |
8,3 |
7,1 |
6,3 |
6,0 |
6,5 |
5,2 |
7,1 |
5,4 |
Исходя из таблицы, можно утверждать, что наиболее богатыми ветровыми потенциалом обладают горные территории Нахчыванской АР.
В настоящее время значение энергии ветра в мире принято считать по данным Датской ассоциации производителей ВЭУ. Исходя из этого, нами был рассчитан значения энергии ветра для районов Нахчыванской АР (Таблица 2):
Таблица 2.
Энергия ветра для районов Нахчыванской АР
Скорость ветра |
Стандарт |
Бабекский район |
Джульфинский район |
Шахбузский район |
Ордубадский район |
Шарурский район |
м/с |
Вт/м2 |
Вт/м2 |
Вт/м2 |
Вт/м2 |
Вт/м2 |
Вт/м2 |
1 |
1 |
0,6 |
0,54 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
3 |
17 |
15,5 |
14,5 |
14 |
13 |
16 |
5 |
77 |
71 |
67 |
64 |
61 |
73 |
9 |
477 |
416 |
390 |
375 |
354 |
423 |
11 |
815 |
759 |
712 |
685 |
646 |
772 |
15 |
2057 |
1924 |
1806 |
1738 |
1637 |
1958 |
18 |
3572 |
3324 |
3120 |
3004 |
2829 |
3383 |
21 |
5672 |
5279 |
4955 |
4770 |
4492 |
5362 |
23 |
7452 |
6935 |
6509 |
6266 |
5901 |
7057 |
Список литературы:
- Анапольская Л.Е., Ветроэнергетические ресурсы и методы их оценки, Метеорология и гидрология, 1998, С. 11–17.
- Брюхань Ф.Ф., Дробышев А.Д., Оценка климатических ветроэнерго ресурсов, Сборник научных трудов Гидропроекта, 1988, С. 48–54.
- Де Рензо, Ветроэнергетика, Москва, Энергоатомиздат, 1992, С. 272.
- Kazimov M.G., “The wind resources in the Nakhchivan AR of the Azerbaijan Republik”, Международный научно-технический журнал «Альтернативная Энергетика и экология», 2012, № 1, С. 108–112.
- Kazımov M.H., Ресурсы ветровой энергии Нахчыванской А.Р, Баку, «Проблемы энергетики» 2010 г, № 4, С.108–112.
дипломов
Оставить комментарий