دورنمای تخمین انرژی مورد استفاده برای گرمایش و سرمایش سکونتگاه‎های انسانی در اقلیم آینده (مطالعه موردی: استان‎های شمالغرب کشور)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار جغرافیا، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران

2 کارشناس ارشد جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

چکیده

چکیده
    هدف از این پژوهش، شبیه‌سازی تقاضای انرژی برای دهه‏های آینده در بخش گرمایشی (HDD[1]) و سرمایشی(CDD[2] ) منازل و با استفاده از شاخص درجه- روز (Degree Day) است. برای این منظور نواحی شمال غرب کشور که شامل 8 ایستگاه تبریز، اردبیل، ارومیه، کرمانشاه، همدان، سنندج، قزوین و زنجان است و جزء نواحی سردسیر ایران محسوب می‌شود، انتخاب و مورد ارزیابی قرار گرفته شد تا بتوان با شناخت بیشتر از این مناطق در تقاضای انرژی در بخش گرمایش و حتی تغییرات ممکنه در تقاضای انرژی سرمایشی در دهه‏های آینده، بتوان کمکی موثر برای برنامه‏ریزان انرژی و جایگزینی مدیریت ریسک بر بحران اعمال نمود. بدین‏منظور، جهت شناسایی تغییرات اقلیم آینده و شبیه‏سازی مقادیر درجه- روز از مدل گردش عمومی جو HADCM3 و سناریویA1 استفاده شده است. از آنجا که در این پژوهش دسترسی به داده‏های روزانه و نقطه‏ای هر ایستگاه مورد نیاز بوده، لذا از مدلLARS-WG برای ریز مقیاس نمایی زمانی و مکانی داده‏های دمای کمینه و بیشینه و در 2 مقیاس زمانی گذشته (1961 تا 1990) و مقیاس زمانی آینده (2011 تا2100) تمرکز شده است. نتایج شبیه‏‏سازی شده دما، افزایش دمای شمالغرب کشور، به میزان 42/1 درجه سلسیوس برای میانگین دراز مدت 2011 تا 2100 در مقایسه با دوره مشاهداتی1961 تا 1990 نشان می دهد. بگونه‏ای که بیشترین افزایش دما به مقدار gC°58/2 برای اردبیل و کمترین آن با gC°44/0 برای زنجان پیش‏بینی می شود. نتیجه نهایی شبیه‏سازی‎ها نشان دهنده کاهش کلی نیاز به انرژی گرمایشی به مقدار 2502 درجه- روز کالری و افزایش نیاز به انرژی خنک‏کنندگی به مقدار 825 درجه- روز کالری برای میانگین نود سال آینده (2011-2100) در نواحی شمال غرب است. بنابراین، با گسترش فصول گرم و محدود شدن فصول سرد در طول سال، استمرار در مصرف انرژی جهت تهویه و خنک‏کنندگی هوا نیاز بیشتری خواهد یافت که بیشتر این مصرف انرژی در بخش خنک کنندگی مربوط به مناطقی نظیر ارومیه و تبریز خواهد بود.



[1] Heating Degree Day


[2] Cooling Degree Day

کلیدواژه‌ها


منابع

اسماعیلی، رضا، حبیبی نوخندان، مجید، فلاح قالهری، غلامعباس(1389). ارزیابی تغییرات دوره رشد و یخبندان ناشی از نوسانات اقلیمی، مطالعه موردی: خراسان رضوی، مجله پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 73، صص 69-82.

بابائیان، ایمان(...ودیگران)(1388). جغرافیا و توسعه، شماره16، ص ص 135-152.

خلیلی، علی(1383). تدوین یک سامانه جدید پهنه بندی اقلیمی از دیدگاه نیازهای گرمایش و سرمایش در ایران، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 75، ص5-14

خلیلی، علی(1387). تحلیل سه بعدی درجه- روزهای گرمایش و سرمایش در ایران، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی شماره 54 و 55. صص 7-18.

سیاری. ن(...ودیگران)(1390). مقایسه دو مدل گردش عمومی جو (HadCM3, CGCM2) در پیشبینی پارامترهای اقلیمی و نیاز آبی گیاهان تحت تغییراقلیم، )مطالعه موردی: حوضه کشفرود(، نشریه آب و خاک، جلد 25 ، شماره 4، 912-925

عباسی، فاطمه(...ودیگران)(1389). ارزیابی تاثیر تغییر اقلیم بر دما و بارش ایران در دهه‌های آینده، با کمک مدل M-SCENGEN، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 73، صص 91-109

فرجی، عبدا..، زاهدی، مجید، رسولی، علی‌اکبر(1387). پهنه‏بندی درجه- روزهای نیاز به گرمایش و سرمایش منطقه آذربایجان در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی، مجله پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 66، ص71-85.

کسمائی، مرتضی(1378). اقلیم و معماری،تهران: انتشارات بازتاب،

مسعودیان، ‏ابوالفضل(1388). آب و هوای ایران، نشر دانشگاه اصفهان، 191.

ـــــــــــــ(1384). بررسی روند دمای ایران در نیم سده گذشته، مجله پژوهش‌های جغرافیایی، شماره54. صص 29 تا 45.

Belzer DB, Scott JM, Sands RD. (1996). Climate change impacts on U.S. commercial building energy consumption: An analysis using sample survey data. Energy Sources,18:177–201.

Boer GJ, Stouffer RJ, Dix M, Noda A, Senior CA, Raper S, et al. Projections of future climate change. In: Houghton JT, Ding Y, Griggs DJ, Noguer M, van der Linden PJ, Dai X, et al., editors. Climate change 2001: the scientific basis. Cambridge: Cambridge University Press; 2001. p. 525–542.

Badescu V, Zamfir E. (1999). Degree-days, degree-hours and ambient temperature bin data from monthly-average temperatures (Romania). Energy Conversion Manage.,40:885–900.

Belzer, D.B., Scott, M.J., Sands, R.D. (1995). Climate Change Impacts on U.S. Commercial Building Energy Consumption: An Analysis Using Sample Survey Data. Energy Sources.,18:177-201.

Crawley, D.B. (2007a). Creating weather files for climate change and urbanization impacts analysis. Building Simulation 2007, Beijing.

Crawley, D.B. (2007b). Estimating the impacts of climate change and urbanization on building performance. Building Simulation 2007, Beijing.

Christenson, M., Manz, H., Gyalistras, D., (2005). Climate warming impact on degree-days and building energy demand in Switzerland. Energy conversion and management, 47 (6):671-686.

Cartalis C, Synodinou A, Proedrou M, Tsangrassoulis A, Santamouris M. (2001). Modifications in energy demand in urban areas as a result of climate changes: An assessment for the southeast Mediterranean region. Energy Conversion Manage., 42:1656 –74.

Frank, Th. (2005). Climate change impacts on building heating and cooling energy demand in Switzerland. Energy and Buildings, 37(11): 1175-1185.

Gaterell, M.R., McEvoy, M.E., (2005). The impact of climate change uncertainties on the performance of energy efficiency measures applied to dwellings. Energy and Buildings, 37: 982-995.

Gh. R. Roshan, F. Khoshakh lagh, Gh. Azizi, H. Mohammadi, (2011). Simulation of temperature changes in Iran under the atmosphere carbon dioxide duplication condition, Iran. J. Environ. Health. Sci. Eng., 2(8):139-150.

IPCC. (2001). Climate Change 2001: The Scientific Basis. Cambridge University Press, Cambridge.

Intergovernmental Panel on Climate Change: http://www.ipcc.ch. Retrieved October (2004).

Isaac, M., van Vuuren, D.P., 2009. Modeling global residential sector energy demand for heating and airconditioning in the context of climate change. Energy Policy. 37: 507-521.

Mikhail A. Semenov, Pierre Stratonovitch, (2010). Use of multi-model ensembles from global climate models for assessment of climate change impacts, Climate Research, Vol. 41: 1–14.

Ouranos. (2004). Adapting to climate change. Editors: Desjarlais, C., Bourque, A., Décoste, R., Demers, C., Deschamps, P., Lam, K-H. Ouranos, Montreal. ISBN 2-923292-01-4.

Pretlove SEC, Oreszczyn T. (1998). Climate change: impact on the environmental design of buildings. Proc CIBSE A Build Serv Eng Res Technol., 19:55–8.

Rosenthal DH, Gruenspecht HK, Moran EA. (1995). Effects of global warming on energy use for space heating and cooling in the United States. Energy J., 16:77–96.

Thatcher, M., (2006). Modelling changes to electricity demand load duration curves as a consequence of predicted climate change for Australia. Energy 32 (2007), 1647-1659.