گلباد(wind rose)،مدل و نموداری برای تشکیل وضعیت سرعت و جهت باد در زمانهای مختلف است. با این روش ما می توانیم به یک دید کلی از شرایط باد منطقه مورد نظر برسیم. گلباد نیز مثل بسیاری از فنون دیگر هم به روش دستی و هم نرم افزاری انجام می گیرد. WRPLOT view نرم افزار ویژه ترسیم گلباد می باشد. در این فایل تلاش می کنیم تا به طور ساده نحوه ترسیم گلباد توسط نرم افزار را مرور کنیم.

ترسیم گلباد با نرم افزار WRPLOT view

         گلباد(wind rose)،مدل و نموداری برای تشکیل وضعیت سرعت و جهت باد در زمانهای مختلف است. با این روش ما می توانیم به یک دید کلی از شرایط باد منطقه مورد نظر برسیم. گلباد نیز مثل بسیاری از فنون دیگر هم به روش دستی و هم نرم افزاری انجام می گیرد. WRPLOT view نرم افزار ویژه ترسیم گلباد می باشد. در این فایل تلاش می کنیم تا به طور ساده نحوه ترسیم گلباد توسط نرم افزار را مرور کنیم.

جهت ترسیم گلباد در هر دو روش، ابتدا نیاز به گردآوری داده داریم که در هر دو به روش مشترک صورت می گیرد. برای گردآوری داده ها، باید از سالنامه های هواشناسی کل کشور استفاده کنیم. این سالنامه ها در سازمانهای هواشناسی و نهادهای مربوطه و همچنین تمامی دانشکده های مربوطه وجود دارد و شما به راحتی می توانید از دانشکده خودتان این سالنامه ها را تهیه کنید. در فهرست اول سالنامه، ایستگاه مورد نظری را که می خواهید برایش گلباد رسم کنید را پیدا کرده و به قسمت آمار باد این ایستگاه رجوع کنید. این قسمت شامل ستونی از 12 ماه سال و ردیفی از سرعت و جهت و تعدادباد است. در هر ماه سرعت باد و جهت باد  تعداد بادهای دیده بانی شده، تفکیک شده است. همچنین باد آرام نیز شمرده شده است. منظور از تعداد باد، تعداد دیده بانی های صورت گرفته جهت سنجش باد است. از مجموع همین دیده بانی ها است که تعداد بادها در سرعتها و جهات را تعیین می کنند. سرعتها در حالت استاندارد، به واحد نات (knot) محاسبه شده و در سه طبقه :

 1 تا 3 ********   4 تا 7 ******** بیشتر از 7   دسته بندی شده است. باد آرام هم بادی است که کمتر از یک نات سرعت داشته باشد.

جهات باد هم در هشت دسته (واحد: درجه degree) ، طبقه بندی شده است:

باد شمال شرقی:  45 درجه   ******************** باد شرقی:  90 درجه

باد جنوب شرقی: 135 درجه  ******************* باد جنوبی: 180 درجه

باد جنوب غربی: 225 درجه ********************  باد غربی:  270 درجه

باد شمال غربی: 315 درجه  ******************** باد شمالی: 360 درجه

در هر ردیف جهت باد، تعداد بادهای با سرعتهای 1-3 و 4-7 و بیش از 7 و همچنین باد آرام نوشته شده و بر طبق ستون ماهها تفکیک شده است. حال کار شما اینست که تعداد این بادهای برای جهات و سرعتهای مختلف جمع کرده و در قالب جدولی ویژه تهیه کنید. این گردآوری آمار بر اساس هدفی که دارید انجام می گیرد. گلباد ممکن است برای فصل خاصی ترسیم شود یا برای کل سال. همچنین گلباد در حالت استاندارد، برای یک دوره آماری ترسیم می شود. در حالت دوره آماری مثلا برای 5 سال، شما باید آمار بادهای این 5 سال را جمع  کنید. برای این کار شما باید به سالنامه هواشناسی آن چند سال دسترسی داشته باشید و جداگانه آمار را جمع آوری کنید. اگر هم گلباد فصلی می باشد، باید آمار همان فصل گرفته  شود.

در هر حال آمار جهت، سرعت و تعداد بادهای ایستگاه مورد نظر در قالب جدولی گردآوری کنید. جدول شما می تواند چیزی شبیه جدول نمونه زیر باشد:

تا اینجا، همه چیز بین ترسیم دستی با نرم افزاری مشابه بود، اما از این مرحله به بعد، وارد فاز نرم افزاری می شویم. جهت ترسیم گلباد با نرم افزار، شما باید این آمار و داده های گرفته شده را به صورت یک فایل Excel  و با شکل و فرمت خاص برنامه وارد و ذخیره کنید. شما در این فایل اکسلی، باید 6 ستون شامل سال، ماه، روز، ساعت، جهت باد و سرعت باد رادرست کنیم. در ستون اول (در برنامهExcel) ابتدا سال مورد نظری که آمار گرفتیم را وارد می کنیم. فرض کنید مثلا 2008. در ستون دوم ماه مورد نظر را وارد می کنیم. به یاد داشته باشید که شما از 1 تا 12 یک عدد را باید در ستون دوم وارد کنید. در ستون روز را از بین 1 تا 30 انتخاب کنید.

در ستون چهارم ساعت را تعیین کنید. این بخش نیاز به دقت دارد. شما باید ساعات 1 تا 24 به تدریج و پشت سرهم در ردیف های متوالی وارد کنید، اما فعلا می تونید این ستون را خالی بگذارید و یا یک ساعتی را به دلخواه وارد کنید.

این چهار ستون شاید چندان اهمیتی نداشته باشد و فقط بهتر است شما عدد را بر طبق همان دامنه ای که در بالا گفته شد وارد کنید. اما دو ستون بعدی همانهایی هستند که قرار است گلباد را بسازند و بسیار مهم هستند.

در ستون پنجم، باید جهت باد را وارد کنید. واحد محاسبه باد، درجه بوده و باید یکی از طبقات و جهات گفته شده در بالا می باشد. در این ستون باید درجه باد وارد شود نه نام جهت. برای مثال اگر باد مورد نظر، باد شرقی می باشد، شما در این ستون عدد 90 (90 درجه) را وارد کنید که در واقع نمایانگر باد شرقی می باشد. در ستون ششم، باید سرعت باد مورد نظر را وارد کنید. در اینجا هم شما باید یکی از اعداد 1، 4 یا 7  و...  را وارد بکنید. عدد 1 نمایانگر بادهای بین 1 تا 3، عدد 4 نمایانگر بادهای با سرعت 4 تا 7 و عدد 7 نمایانگر بادهای با سرعت بیش از 7 نات می باشد.

نکته مهم: به هیچ وجه برای ستونها اسم تعیین نکنید. مثلا برای جهت یا سرعت یا سال در یک ردیف جدا اسم تعیین کنید بلکه از همان ردیف اول شروع به وارد کردن داده ها نمایید.

شکل زیر، نمونه ای از کار اولیه در برنامه Excel می باشد. همانطورکه در شکل می بینید، هیچ ردیفی تعیین نشده، بلکه از همان ردیف اول شروع به نوشتن داده ها شده است. ستون A سال،  ستون B ماه و به ترتیب ستونهای بعدی روز و ساعت می باشد. ستون E ستون جهت باد می باشد و عدد 45 نمایانگر باد شمال شرقی می باشد. ستون F هم سرعت می باشد و عدد 1 نشانگر سرعت بادهای بین 1 تا 3 نات می باشد.

اما آخرین داده ای که نیاز دارید که اتفاقا مهمتر از همه است، تعداد بادها می باشد. یعنی چه تعداد از بادها در یک سرعت و جهت مشخص قرار دارند تا به شکل گلباد ترسیم شوند. بر خلاف دو پارامتر قبلی، تعداد بادها، در ستون خاصی نوشته نمی شود بلکه تعداد ردیف ها نمایانگر تعداد باد می باشد. ردیف ها در Excel همان 1 2 3 و ... در بخش سطور می باشند. آن چیزی که تعداد بادها را نشان می دهد، تعداد ردیف می باشد.

به شکل بالا دقت کنید. در این شکل، ما شاهد یک بادی با سرعت بین 1 تا 3 نات و در جهت شمال شرقی هستیم. این باد تنها یک بار به وقوع پیوسته است. چرا؟؟ چون در Excel تنها یک ردیف را اشغال کرده است. این به این معنی است که اگر باد شمال شرقی با سرعت 1 تا 3 در ایستگاه 10 بار اتفاق افتاده باشد، جهت نشان دادن در برنامه، باید این مشخصات در 10 ردیف در اکسل به صورت پشت سرهم نوشته شود.

همانطور که می بینید باد 45 درجه با سرعت 1 (1 تا 3)، در ده ردیف متوالی در برنامه تکرار شده است، این به این معنی است که تعداد باد با این ویژگیها 10 بار در ایستگاه روی داده است. همانطورکه می بینید همه شاخصها در ده ردیف به صورت یکسان تکرار شدند (به جز ستون ساعت که بعدا توضیح داده خواهد شد). یعنی تنها در صورت تکرارشدن متوالی است که نرم افزار WRPLOT view متوجه می شود که 10 بار این نوع باد روی داده است. این برای باد شمال شرقی با سرعت 1 تا 3 بود. حال باید تعداد بادهای شمال شرقی اما این بار با سرعت 4 تا 7 را وارد برنامه کنید. فرض کنید تعداد این نوع باد، 5 مورد می باشد. شما باید در ستون ششم جای1، عدد 4 (نمایانگر سرعت بین 4 تا 7) را وارد کرده و در 5 ردیف متوالی تکرار کنید. توجه داشته باشید این کار باید بدون هیچ فاصله ای و درست در زیر داده های قبلی  و به صورت متوالی پر شود.

شکل بالا کاملا به شما نشان می دهد که چگونه بلافاصله و متوالی با تغییر سرعت، تعداد باد با سرعت جدید را وارد برنامه کنید. این کار را می توانید برای بادهای بیش از 7 نات هم انجام دهید فقط جای عدد 4 در ستون ششم، عدد 7 وارد کرده و به تعداد باد، آنرا در برنامه در ردیف های متوالی تکرار کنید. حال فرض کنید می خواهید باد شرقی را محاسبه کنید.این بار هم بدون هیچ فاصله ای در ستون پنجم، به جای عدد 45، عدد 90 (نمایانگر باد شرقی) را وارد کنید. در ستون ششم هم سرعت باد مربوطه را وارد کنید و بعد هم مثل همیشه به تعداد بادها در آمار، به همان اندازه در برنامه، ردیف های متوالی را تکرار کنید.

               شکل بالا به طور کامل نشان می دهد که چگونه بادها با سرعتها و جهات گوناگون و بر حسب تعداد بادها (تعداد ردیف ها) تفکیک شده اند. حال می توانید این فرایند را برای سایر بادها نیز انجام بدهید. آن جدولی که قبلا تهیه کردید را نگاه کنید. به ترتیب عمل کنید. ابتدا از باد شمال شرقی شروع کنید. اول سرعت بین 1 تا 3 را وار د کنید. تعداد باد در آمار هر چقدر بود، به همان اندازه در برنامه ردیف تکرار کنید. سپس به سراغ باد بین 4-7 بروید و سپس بیش از 7  نات. بعد از وارد کردن این جهت، به سراغ جهت باد شرقی بروید و همانند قبلی داده ها را وارد کنید. این فرایند برای همه بادها و جهات تکرار کنید و البته فراموش نکنید که داده ها باید پشت سر هم و متوالی و منظم وارد شود.

اما در مورد ستون ساعت، باید گفت چون آمارگیری باد به صورت ساعتی می باشد، نمی توان یک ساعت ثابت در ستون وارد کرد (بر خلاف سال و ماه و روز). بنابراین در اینجا ساعت هر ردیف باید با دریف بعدی متفاوت و تدریجی باشد یعنی از 1 تا 24 به صورت پشت سرهم متغیر باشد. بنابراین شما باید 24 ردیف اول را از 1  تا 24 شماره گذاری کنید و این کار تا پایان ستون تکرار کنید. یعنی ردیف های 1 تا 24 را متوالی در ردیف های پایینی تکرار کنید. بنابراین بهتر است ابتدا آمار کلی نوشته شود و سپس ستون ساعت جداگانه به ثبت برسد.

قطعا با توجه به حجم داده ها و تعداد بادها، نوشتن دستی و تکرار مشخصه ها کار بسیار دشواری است. بنابراین لازم نیست با دست این کار را انجام دهید. کپی کنید. جهت این کار، یک ردیف را انتخاب کرده و بر روی مربع کوچک انتهای آن اشاره کرده تا دکمه بعلاوه ظاهر شود. حال آنرا گرفته و به تعداد بادها، در ردیف های متوالی درگ کنید. جهت تعیین تعداد ردیف ها از شماره ردیف ها استفاده کنید.

در نتیجه فایل اصلی Excel گلباد به این صورت می باشد:

فایل Excell را در فرمت Excel 1997-2003 workbook ذخیره کنید.

حال در مرحله اصلی و پایانی کار، وارد نرم افزار WRplot که نرم افزار ویژه ترسیم گلباد است، وارد می شویم. باید فایل اکسلی تهیه شده را وارد برنامه کرده و از این طریق اقدام به ترسیم گلباد نماییم.

وارد نرم افزار می شویم. در محیط اصلی این برنامه، بخش Meteorological data file وجود دارد. این همان بخشی است که باید داده های جمع شده باد در این بخش پیاده کرد. شما باید ابتدا فایل اکسلی تهیه شده را وارد نرم افزار کنید.

برای انجام این کار از منوی Tools گزینه Import from Excel را کلیک کنید تا فایل اکسلی را وارد کنید.

وارد صفحه جدید Import surface data from excel می شوید. این بخش بالا شامل دو سر برگ می باشد. سر برگ مهم می شوید. این بخش بالا شامل دو سر برگ می باشد. سر برگ مهم data field همان بخشی است که ستونهای اطلاعاتی فایل اکسل وارد می شود. در سربرگ station information باید اطلاعات ایستگاه مورد نظر را وارد کنید.

جهت انجام این دو کار، ابتدا باید فایل اکسلی را وارد برنامه کنید. جهت انجام کار، بر روی آیکون پوشه (Secify file) در بالای صفحه کلیک کرده و فایل اکسل ساخته شده را وارد برنامه کنید.

در بخش Excel file شما می توانید محتویات فایل وارد شده را ببینید. اما مرحله بعدی کار ایسنت که شما برای ستونهای (fields) فایل اکسل اسم تعیین کنید. اگر خاطرتان باشد گفتیم شما نباید در هنگام تهیه فایل اکسل، نامی برای ستونهای خودتان انتخاب کنید. حال در این نرم افزار اقدام به چنین کاری می کنید. این نامها، حروف بزرگ انگلیسی هستند که به ترتیب برای ستونها تعیین می شود. در سربرگ data fields ، در بخش data field name عنوان اطلاعاتی هر ستون نوشته شده است. حالا شما باید در بخش Excel column name یک نام برای هر ستون فایل اکسلی خودتان تعیین کنید. به ترتیب زیر عمل کنید:

A  برای ستون year، B برای ستون month، C برای ستون day، D برای ستون hour، E برای ستون wind direction، F برای ستون wind speed و G برای ستون hourly precitipation.

اگر در بخش ستونها نام اشتباه وارد کنید نرم افزار اخطار داده و تا برطرف کردن مشکل اجازه ادامه کار را نمی دهد.

نکته مهم: پس از تعیین نام ستونها، در ستون unit excel file و در ردیف wind speed، کلیک کرده و بر روی مربع ظاهر شده کلیک کنید و واحد knot را انتخاب کنید.

مرحله بعدی، پر کردن اطلاعات ایستگاه شما می باشد. وارد سربرگ station information شوید. در کادر satation ID  کد ایستگاه (در آمار های هواشناسی موجود می باشد) ، در کادر city هم شهر ایستگاه مورد نظر را وارد کنید. کادر state بیشتر برای آمریکا که ایالتی می باشد، کاربرد دارد. می توانید دو حرف انگلیسی را به عنوان نمونه بنویسید. در کادرهای latitude  و longitude نیز باید طول و عرض جغرافیایی ایستگاه را وارد کنید. اگر روی مربع کنار کادر کلیک کنید می توانید به صورت درجه دقیقه وارد کنید. در بخش station elevation ارتفاع ایستگاه را وارد کنید که البته اختیاری است. در کارد time zone ناحیه زمانی و در کادرهایfirst to import و last to import می توانید دامنه ردیف های اکسلی را تعیین کنید که البته بهتر است این گزینه ها در حالت پیش فرض رها کنید.

حال مرحله آن رسیده است که این فایل را با اطلاعاتی که دادیم به یک فایل با فرمت SAMSON تبدیل کنیم تا قابل استفاده برای نرم افزار باشد. جهت انجام این کار روی گزینه import کلیک کنید. اگر جایی را اشتباه نرفته باشید، فایل samson ساخته می شود.

پیغامی با عنوان اینکه آیا دوست دارید فایل ساخته شده را ببینید می آید. می توانید No  را کلیک کنید. حال پنجره را ببنید و به صفحه اصلی نرم افزار برگردید. همانطورکه می بینید بخش Meteorological data fileهمچنان خالی است. حال باید فایل samson ساخته شده را به این بخش اضافه کنید. از گزینه Add file استفاده کنید. در پنجره باز شده و در کادر files of type  حتما فرمت surface met data (samson) (*sam) را انتخاب کنید. فایل ساخته شده را انتخاب کنید. فایل وارد صفحه می شود.

حال تقریبا کار شما به پایان رسیده است. نرم افزار با استفاده از این فایل که حاصل زحمات قبلی شماست، گلباد و چند نمودار این بادها را ترسیم می کند و کافی است که برای دیدن آنها بر روی سربرگ مخصوص آنها کلیک کنید.

قطعا دیدن گلباد مهمترین هدف شماست. بر روی سربرگ wind roseکلیک کنید. گلباد ایستگاه شما ساخته شده است

و می توانید آنرا ببینید.

گلباد شما ساخته شده است. سرعت بادها به وسیله رنگ ها مشخص شده است و خطوط نیز جهت باد را نشان میدهند و بزرگی و کوچکی هر جهت نیز، تعداد بادها را مشخص می سازد. 

در همین صفحه با کلیک بر روی گزینه options می توانید ویژگیهای گلباد ساخته شده را ویرایش کنید. مثلا در سربرگ color می توانید رنگ گلباد بر حسب سرعت را تغییر دهید یا اندازه خطوط را عوض کنید یا نحوه نمایش آنرا از درصد به تعداد تبدیل کنید. همچنین از بخش wind rose grid  می توانید نوع خطوط و اندازه و فونت و ... را تغییر دهید.

شما می توانید وضعیت باد خود را به شکل های دیگر هم ببینید. بر روی سربرگ graph کلیک کنید تا نمودار ستونی باد ایستگاه را بر حسب سرعت ببینید.

در سربرگ frequency distribution می توانید آمار درصد توزیع باد ایستگاه را بر حسب سرعت و در جهات مختلف را ببیند.

   در  سربرگ frequency count هم می توانید تعداد بادها را در جهات مختلف و بر حسب سرعت ببیند.

                  همچنین می توانید از گزینه های مختلف، تنظیمات دلخواه خود را برای نرم افزار صورت دهید.

از بخش wind classes می توانید تعداد طبقات باد و دامنه طبقات بر حسب سرعت را تغییر دهید. در حالت استاندارد، طبقات باد همانی است که گفته شد ولی شما می توانید تعداد و فاصله طبقات را به دلخواه تغییر دهید. توجه داشته باشید که در صورت هر گونه تغییر،  گلباد ترسیم شده شما نیز دچار تغییر خواهد شد.

 از گزینه wind direction می توانید تعداد جهات تقسیم بندی شده برای نمایش آمار باد را تغییر دهید. از بخش units هم می توانید واحد سرعت باد را از knot به متر بر ثانیه M/s یا برعکس تغییر دهید. از بخشorientation هم می توانید نحوه نمایش گلباد راتنظیم کیند. بخش پایینی صفحه نرم افزار هم اساسا برای زمانی است که گلباد شما ساعتی می باشد که می توانید در نهایت تنطیمات خود را به دلخواه انجام دهید.

از منوی edit گزینه copy to file و زیرگزینه bitmap را انتخاب کنید. حال می توانید گلباد یا نمودار ترسیم شده را به صورت یک تصویر در کامپیوترتان ذخیره کنید.

شاد و پیروز باشید....

منبع: http://www.vyapan.ir/m/posts/13