درصد رطوبت تعادل چوب در گستره ایران: تحلیل مکانی روند تغییرات سالانه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری هواشناسی کشاورزی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران،کرج، ایران

2 استادیار گروه آبیاری، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 استادیار گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

سابقه و هدف: قرارگیری چوب در یک محیط باعث تبادل رطوبتی آن با هوای محیط می‌شود. زمانی که چوب با محیط اطراف خود حداقل تبادل رطوبتی را داشته باشد، به رطوبت تعادل (EMC) رسیده است. رطوبت چوب بر اغلب خواص مهم چوب تاثیر می‌گذارد. این ویژگی تابع درصد رطوبت نسبی و دمای محیط می‌باشد به طوری که با افزایش رطوبت نسبی، رطوبت تعادل چوب زیاد و با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. تحقیقاتی در زمینه مقدار رطوبت تعادل در مناطق مختلف جهان و ایران انجام شده است. همچنین تغییرات این ویژگی در طی مدت سال نیز مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از انجام این مطالعه بررسی روند تغییرات رطوبت تعادل در یک دوره بیست و پنج ساله و در کل کشور است.
مواد و روشها: برای بررسی درصد رطوبت تعادل چوب در گستره ایران از داده‌های هواشناسی دما و رطوبت نسبی 88 ایستگاه همدیدی و اقلیم‌شناسی استفاده گردید. برای بررسی روند پارامترهای مورد مطالعه از روش ناپارامتری من-کندال در مقیاس زمانی سالانه استفاده شد. در این مطالعه نقشه تغییرات ضریب معناداری با روش وزنی مربع عکس فاصله ترسیم و تحلیل نتایج با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی انجام شد و در نهایت اختلاف مقدار سال اول و آخر و همچنین اختلاف 10 سال ابتدایی و انتهایی دوره مورد مطالعه جهت مقایسه درصد رطوبت تعادل مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج به دست آمده نشان داد که در اکثر ایستگاه‌های مورد مطالعه روند دما افزایشی است در حالی که روند کاهش معنادار رطوبت نسبی و درصد رطوبت تعادل در کل نوار ساحلی شمال، بخش جلگه‌ای خوزستان و بخش عمده‌ای از جنوب شرق کشور بوقوع پیوسته است. میزان تغییرات درصد رطوبت تعادل در دهه اول و آخر دوره مورد بررسی بین 59/2-35/0 درصد و بین سال اول و آخر دوره اقلیمی حدود 33/5-33/0 درصد بوده است که عمده دلیل این کاهش به روند افزایش دما و کاهش درصد رطوبت نسبی مربوط است.
نتیجه‌گیری: با توجه به کاهش معنی دار رطوبت تعادل در نوار جنگلی شمال کشور و جنگل‌های شمال غرب و افزایش احتمالی این روند در آینده در اثر تغییر اقلیم، به نظر می‌رسد سرعت رشد و کیفیت چوب درختان جنگلی این مناطق دستخوش تغییر خواهد شد. علاوه بر آن، روند کاهشی رطوبت تعادل، محیط خشک تری را برای مصرف مبلمان و مصنوعات چوبی ایجاد می نماید که مستلزم توجه بیشتر به فرآیند چوب خشک کنی و درصد رطوبت نهایی محصولات چوبی است. همچنین وجود روند کاهشی رطوبت تعادل زنگ خطری برای صادرات محصول، و واردات مواد اولیه و محصولات چوبی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Wood EMC in the Extent of Iran: Spatial Analysis of Annual Trend

نویسندگان [English]

  • Jalil Helali 1
  • Mehdi Nadi 2
  • Hamidreza Edalat 3
1 1PhD student of Agrometeorology, Department of Irrigation and Reclamation, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Assistant Professor of Irrigation Department, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural sciences and Natural Resources University, Sari. Iran.
3 Department of wood technology and engineering, University of agricultural sciences and natural resources
چکیده [English]

Background and objectives: Equilibrium moisture content of wood is a condition in which the world has at least an exchange of moisture with the environment. Wood moisture effects on most properties of wood. This feature is a function of relative humidity and temperature so that with increasing relative humidity, EMC increase and also with increasing of temperature EMC is decreased. There are many research regarding wood EMC in different places of the world and Iran. Also the annual trend of EMC was investigated. The objective of this study is trend analysis of EMC in a 25 year period of country.

Materials and methods: For this purpose, EMC was calculated from relative humidity and average annual temperature at 88 meteorological stations. Then by using the non-parametric Mann-Kendall method, the trend of temperature, relative humidity and EMC were analyzed. In this study the variation map of significant coefficients was drawn with the reverse of square distance by weight method regarding climate conditions. Finally the difference of first year amount with the last one and also the difference between first and last decade of the period were investigated in order to compare EMC.
Results: The results showed that in most studied stations the trend of temperature is increasing while the relative humidity and EMC in north beach, plane of Khouzestan and a major part of south-east have negative trend, significantly. The average of EMC in first and last decades changed from 0.35 % to 2.59 % and also between the first and last year of study period changed from 0.33 % in the first to 5.33 %. The main reason for this decline is related to the increasing temperature and decreasing of relative humidity.
Conclusion: With respect to significant negative trend of EMC in North and Northern west forest of Iran and probable intense of this positive trend in the future, it seems that the wood quality and growth rate of forest trees in these regions will be changed. Furthermore, the decreasing trend of EMC, make environment drier for using the wooden furniture and products that need more attention to wood drying process and final EMC of products. Also the negative trend of EMC is an alarm for import wooden products and raw materials and export of wood products.
Conclusion: With respect to significant negative trend of EMC in North and Northern west forest of Iran and probable intense of this positive trend in the future, it seems that the wood quality and growth rate of forest trees in these regions will be changed. Furthermore, the decreasing trend of EMC, make environment drier for using the wooden furniture and products that need more attention to wood drying process and final EMC of products. Also the negative trend of EMC is an alarm for import wooden products and raw materials and export of wood products.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wood EMC
  • Temperature
  • relative humidity
  • trend analysis
  • Mann-Kendall
1. Abu-Taleb, A.A., Alawneh, A.J., and Smadi, M. 2007. Statistical analysis of recent changes
in relative humidity in Jordan". Am. J. of Environ Sci., 3: 75-77.
2. Doost Hoseini, K. 1995. EMC estimation in diferrent location of Iran, Iranian Natural
Resource Journal. 39: 29-36.
3. Enayati, A.A. 1998. Estimation and distribution of EMC in Iran, Journal of research in
science and industry, 12: 28-31.
4. Enayati, A.A., and Hosseinabadi, H.Z. 2007. Determination of Equilibrium Moisture
Content (EMC) of Wood in neighboring countries of Iran, Journal of the Iranian Natural
Resources., 60(3): 1037-1048.
5. Ghahraman, B. 2006. Time trend in the mean annual temperature of Iran. Turk J. Agric. For.,
30: 439-448.
6. Gharekhani, A., and Ghahreman, N. 2010. Seasonal and Annual Trend of Relative Humidity
and Dew Point Temperature in Several Climatic Regions of Iran, Journal of Water and Soil.
24(4): 636-646.
7. Hailwood, A.J., and Horrobin, S. 1946. Absorption of water by polymers: analysis in terms
of a simple model. Transactions of the Faraday Society., 42(B): 84–102.
8. Helali, J., Edalat, H.R., and Rasouli, D. 2016. Modeling and Estimation of Wood
Equilibrium Moisture Content (EMC) with Spatial Variables in Iran, J. Wood For. Sci.
Tech., 23(1): 63-75.
9. Kendall, M.G. 1970. Rank Correlation Methods, 2nd Ed., Hafner, New York.
10. Mann, H.B. 1945. Nonparametric tests against trend, Econometrica, 13: 245-259.
11. Marlowe, W.J., Ramsey, J.D., Peralta, P., and Bangi, A.P. 2004. GIS mapping of monthly
outdoor and indoor equilibrium moisture content for the United States, For. Prod. J., 54(12):
122-125.
12. Naseri Karimvand, S., Poursartip, L., Moradi, M., Susani, J. 2017. Comparing the impact of
climate variables on healthy and declined stands off Persian oak (Quercus brantii Lindl.) in
the Khorram Abad. Iran. J. Wood Paper Indust., 7: 4.
13. Simpson, W.T. 1998. Equilibrium Moisture Content of Wood in Outdoor Locations in the
United States and Worldwide. Res. Note FPL-RN-0268. USDA Forest Serv., Forest Prod.
Lab., Madison, WI.
14. Tarmian, A., Dehghan, S.A., Taringhnoor, E., Pyramoon, M., Shamsi, R., Layeghi, M. 2016.
Investigation on the performance of solar kiln for wood drying in different seasons in Karaj.
Iran. J. Wood Paper Sci. Res., 31: 3.
15. Tonkaz, T., Cetin, M., and Tulucu, K. 2007. The impact of water resources development
projects on water vapor pressure trends in a semi-arid region, Turkey. J. Climatic Change,
82: 195-209.