stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
پیش‌بینی عددی وضع هوا
مقداردهی اولیه

جو سیال است. بدین ترتیب، ایده پیش‌بینی عددی وضع هوا نمونه برداری از حالت سیال در یک زمان معین و استفاده از معادلات دینامیک سیالات و ترمودینامیک برای تخمین وضعیت سیال در زمان‌های آینده است. فرایند وارد کردن داده‌های مشاهده شده به مدل برای ایجاد شرایط اولیه، مقداردهی اولیه نامیده می‌شود. در زمین، نقشه‌های زمین موجود با وضوح پایین تا ۱ کیلومتر (۰٫۶ مایل) در سطح جهانی برای کمک به مدل‌سازی گردش‌های جوی در مناطقی از توپوگرافی ناهموار استفاده می‌شود، تا بتوانید ویژگی‌هایی از قبیل بادهای سقوط پایین، امواج کوهستانی و ابرهای وابسته را که بر تابش خورشیدی ورودی تأثیر می‌گذارد، نشان دهد. ورودی اصلی خدمات هواشناسی مستقر در کشور مشاهدات از دستگاه‌هایی (به نام رادیوسوند) در بالن‌های هواشناسی است که پارامترهای مختلف جوی را اندازه‌گیری کرده و آنها را به گیرنده ثابت و همچنین از ماهواره‌های هواشناسی انتقال می‌دهد. سازمان هواشناسی جهانی برای استانداردسازی ابزارهای دقیق، رعایت شیوه‌ها و زمان‌بندی این مشاهدات در سراسر جهان اقدام می‌کند. ایستگاه‌ها هر ساعت در گزارش‌های METAR یا هر شش ساعت در گزارش‌های SYNOP گزارش می‌دهند. این مشاهدات به‌طور نامنظم فاصله دارند، بنابراین آنها با استفاده از روش‌های تجزیه و تحلیل داده‌ها و روشهای تحلیل عینی، که کنترل کیفیت را انجام می‌دهند، پردازش می‌شوند و مقادیری را در مکان‌هایی که قابل‌استفاده برای مدل‌های الگوریتم‌های ریاضی است به‌دست می‌آورند. سپس داده‌ها در این مدل به عنوان نقطه شروع برای پیش‌بینی استفاده می‌شوند.
روش‌های مختلفی برای جمع‌آوری داده‌های مشاهداتی برای استفاده در مدل‌های عددی استفاده می‌شود. ایستگاه‌های هواشناسی، امواج رادیویی رادیوسوندها که از تروپوسفر و همچنین در استراتوسفر بالا می‌روند و در بالن‌های هواشناسی قرار می‌گیرند، دریافت می‌کنند. از اطلاعات ماهواره‌های هواشناسی در جایی استفاده می‌شود که منابع داده سنتی در دسترس نباشد. خلبانان داده‌های مربوط در طول مسیرهای پروازی و کشتی‌ها گزارش‌های مربوط در طول مسیرهای حمل و نقلی خود را فراهم می‌کنند. در پروژه‌های تحقیقاتی از هواپیماهای شناسایی برای پرواز در داخل و اطراف سیستم‌های آب و هوایی مورد مطالعه مانند طوفان‌های حاره ای استفاده می‌شود. هواپیماهای شناسایی نیز در طول فصل سرما از اقیانوسهای باز به درون سیستم‌هایی پرواز می‌شوند که باعث عدم اطمینان قابل توجهی در پیش‌بینی می‌شوند، یا انتظار می‌رود از سه تا هفت روز آینده در قاره پایین دست تأثیرگذار باشند. مناطق یخ زده دریایی در مدل‌های پیش‌بینی از سال ۱۹۷۱ آغاز به کار کردند. تلاش برای وارد کردن دمای سطح دریا در مقدار دهی اولیه مدل از سال ۱۹۷۲ به دلیل نقش آن در تعدیل آب و هوا در عرض‌های بالاتر اقیانوس آرام آغاز شد.
محاسبه

مقاله اصلی: مدل جوی
یک مدل جوی یک برنامه کامپیوتری است که اطلاعات هواشناسی را برای زمان‌های آینده در مکان‌ها و ارتفاعات معین تولید می‌کند. در هر مدل نوین، مجموعه‌ای از معادلات وجود دارد که به عنوان معادلات اولیه شناخته می‌شود و برای پیش‌بینی وضعیت آینده جوی از آن‌ها استفاده می‌شود. این معادلات - همراه با قانون گاز ایدئال - برای تکامل چگالی، فشار و پتانسیل میدان دمایی و سرعت هوا (باد) اتمسفر در طول زمان مورد استفاده قرار می‌گیرند. معادلات جابه‌‌جایی اضافی برای آلاینده‌ها و سایر ذرات معلق در هوا نیز در برخی از مدل‌های تفکیکی در نظر گرفته می‌شوند.
معادلات مورد استفاده، معادلات دیفرانسیل جزئی غیر خطی هستند که به جز چند مورد ایدئال، حل آنها از طریق روشهای تحلیلی و دقیق غیرممکن است؛ بنابراین، روش‌های عددی راه‌حل‌های تقریبی را به دست می‌آورند. مدل‌های مختلف از روش‌های مختلف راه‌حل استفاده می‌کنند: برخی از مدلهای جهانی و تقریباً تمامی مدلهای منطقه ای از روشهای تفاضل محدود برای هر سه بعد فضایی استفاده می‌کنند، در حالی که سایر مدل‌های جهانی و چند مدل منطقه‌ای از روشهای طیفی برای ابعاد افقی و روش‌های تفاضل محدود در عمودی استفاده می‌کنند.
این معادلات از داده‌های تجزیه و تحلیل شده (کمیت‌های اندازه‌گیری شده) و نرخ تغییر مقداردهی اولیه می‌شوند. این نرخ تغییرات وضعیت جو را در مدت زمان کوتاهی از آینده پیش‌بینی می‌کنند. افزایش زمان برای این پیش‌بینی یک گام زمانی نامیده می‌شود. این وضعیت جوی آینده به‌عنوان نقطه شروع برنامه دیگری از معادلات پیش‌بینی شده برای یافتن نرخهای جدید تغییر استفاده می‌شود و این نرخ‌های جدید، تغییر جو را در یک گام زمانی بعدی به آینده پیش‌بینی می‌کنند. این گام زمانی آنقدر تکرار می‌شود تا راه حل به زمان پیش‌بینی شده مطلوب برسد. طول مرحله زمانی انتخاب شده در مدل مربوط به فاصله بین نقاط در شبکه محاسباتی است و برای حفظ ثبات عددی انتخاب شده است. گام‌های زمانی برای مدل‌های جهانی به ترتیب ده‌ها دقیقه می‌باشد، در حالی که گام‌های زمانی برای مدل‌های منطقه‌ای بین یک تا چهار دقیقه می‌باشد. مدل‌های جهانی در زمان متفاوتی در آینده اجرا می‌شوند. مدل یکپارچه UKMET برای شش روز به آینده ارائه می‌شود، در حالی که «مرکز اروپایی برای پیش‌بینی وضع هوای متوسط و محیط زیست» و «مدل محیط زیست جهانی محیط زیست کانادا» هر دو برای ده روز آینده ارائه می‌شوند، و «مدل سیستم پیش‌بینی جهانی» که توسط مرکز مدل‌سازی محیط زیست اجرا می‌شود، برای شانزده روز آینده اجرا و ارائه می‌شود. خروجی تصویری تولید شده توسط یک راه‌حل مدل به عنوان یک نمودار تشخیصی شناخته می‌شود.
پارامتری کردن

برخی از فرایندهای هواشناسی بسیار کوچک یا خیلی پیچیده هستند تا به‌طور واضح بتوان آنها رادر مدل‌های پیش‌بینی عددی وضع هوا گنجاند.
پارامتری کردن روشی است برای نشان دادن این فرایندها با مرتبط کردن آنها با متغیرها در مقیاسی است که مدل حل می‌کند. به عنوان مثال، بسته‌های جعبه ای در مدل‌های هواشناسی و اقلیم‌شناسی دارای وسعتی هستند که طول آنها بین ۵ کیلومتر (۳ مایل) و ۳۰۰ کیلومتر (۲۰۰ مایل) است. یک ابر کومولوس معمولی دارای مقیاس کمتر از ۱ کیلومتر (۰٫۶ مایل) است و نیازمند یک شبکه حتی بهتر از این است که به صورت فیزیکی با معادلات حرکت سیال نمایش داده شود؛ بنابراین، فرایندهایی که چنین ابری را نمایش می‌دهند، توسط فرایندهای پیچیدگی مختلف پارامتری می‌شوند. در مدل‌های اولیه، اگر یک ستون از هوا در یک مدل به‌طور مشروط ناپایدار باشد (اساساً کف آن گرمتر و مرطوب تر از قسمت بالا باشد) و میزان بخار آب در هر نقطه در داخل ستون اشباع می‌شد، پس از آن واژگون می‌شود (هوای گرم و مرطوب شروع به افزایش خواهد کرد) و هوا در آن ستون عمودی ترکیب خواهد شد. طرح‌های پیشرفته تر تشخیص می‌دهند که فقط برخی از قسمت‌های جعبه ممکن است همرفت شوند و و همگرایی و دیگر فرایندها اتفاق بیفتند. مدل‌های وضع هوا که با اندازه‌های بین ۵ تا ۲۵ کیلومتر هستند (۳ و ۱۶ مایل) می‌توانند به وضوح ابرهای همرفتی را نمایان کنند، اگرچه باید پارامترهای میکروفیزیکی ابری را که در مقیاس کمتری اتفاق می‌افتد را پارامتر کنند. تشکیل ابرهای در مقیاس بزرگ (نوع استراتوس) از نظر فیزیکی بیشتر رخ می‌دهد. زمانی که رطوبت نسبی به مقداری از ارزش تعیین‌شده برسد، این ابرها شکل می‌گیرند. فرایندهای مقیاس زیر شبکه ای باید در نظر گرفته شوند. به جای این که فرض کنیم که ابرها در رطوبت نسبی ۱۰۰٪ شکل می‌گیرند، شکستگی در ابر می‌تواند به مقدار بحرانی رطوبت نسبی کم‌تر از ۱۰۰٪ مرتبط باشد که نشان دهنده تغییر مقیاس زیر شبکه‌ای است که در دنیای واقعی رخ می‌دهد.
میزان تابش خورشیدی که به زمین می‌رسد و همچنین تشکیل قطرات ابر در مقیاس مولکولی رخ می‌دهد، بنابراین باید قبل از اینکه در مدل گنجانده شوند، پارامتری شوند. کشش جوی تولید شده توسط کوه‌ها نیز باید پارامتری شود، چرا که محدودیت‌های موجود در تفکیک خطوط ارتفاع می‌تواند تعداد قابل‌توجهی از کشش را تولید کند. این روش پارامتری سازی برای شار سطحی انرژی بین اقیانوس و جو، به منظور تعیین دمای واقعی سطح دریا و نوع یخ‌های دریایی که در نزدیکی سطح اقیانوس یافت می‌شود، نیز انجام می‌شود. همچنین زاویه تابش خورشید و نیز تأثیر لایه‌های متعدد ابر در این روش در نظر گرفته شده است. نوع خاک، نوع پوشش گیاهی و رطوبت خاک، همگی مشخص می‌کنند که چه مقدار تشعشع از زمین به هوا انتقال می‌یابد و چه مقدار رطوبت در اتمسفر مجاور جذب می‌شود و بنابراین پارامتر کردن تأثیر آنها در این فرایندها مهم است. در مدل‌های کیفیت هوا، پارامترهای اندازه‌گیری انتشار اتمسفر را از چندین منبع نسبتاً ریز (به عنوان مثال جاده‌ها، مزارع، کارخانه‌ها) در توری‌های شبکه ای خاص مورد توجه قرار می‌دهند.
دامنه‌ها

دامنه افقی یا جهانی یک مدل، کل کره زمین را پوشش می‌دهد، و دامنه منطقه ای یک مدل تنها بخشی از زمین را پوشش می‌دهد. مدل‌های منطقه ای (همچنین به عنوان مدل‌های محدود منطقه یا LAMها نیز شناخته می‌شوند) امکان استفاده از فضای شبکه ای ظریف تر را نسبت به مدل‌های جهانی فراهم می‌کنند، زیرا منابع محاسباتی موجود بر روی یک منطقه خاص متمرکز شده‌اند به جای اینکه روی کره زمین گسترده شوند. این امر به مدل‌های منطقه‌ای اجازه می‌دهد تا به وضوح پدیده‌های هواشناسی در مقیاس کوچک‌تر را حل کنند که نمی‌توان آن را بر روی شبکه درشت‌تر یک مدل جهانی نمایش داد. مدل‌های منطقه ای از یک مدل جهانی برای مشخص کردن شرایط در حاشیه دامنه خود (شرایط مرزی) استفاده می‌کنند تا سیستم‌های خارج از دامنه مدل منطقه ای بتوانند به داخل منطقه خود حرکت کنند. عدم قطعیت و خطاهای موجود در مدلهای منطقه ای توسط مدل جهانی مورد استفاده برای شرایط مرزی در کنار مدل منطقه ای و همچنین خطاهای منتسب به خود مدل منطقه ای معرفی شده است.
سیستم مختصات > مختصات افقی

مختصات افقی ممکن است به‌طور مستقیم در مختصات جغرافیایی (طول و عرض جغرافیایی) برای مدلهای جهانی یا در مختصات مسطح پیش‌بینی نقشه برای مدل‌های منطقه ‌ای بیان شود.
سرویس هواشناسی آلمان برای مدل جهانی ICON خود (مدل گردش عمومی جو غیر هیدرواستاتیک آیکوآسادیل) از شبکه ای مبتنی بر بیست‌وجهی منتظم استفاده می‌کند.
سلولهای اصلی در این شبکه به جای چهار سلول کناری در یک شبکه عرض جغرافیایی سنتی مثلث بندی می‌شوند. مزیت این روش این است که، فارغ از طول جغرافیایی یک سلول در همه جای کره زمین به یک اندازه هستند. از این رو معادلات حاکم بر این شبکه غیر مستطیلی پیچیدگی بیشتری دارند.
سیستم مختصات > مختصات عمودی

مختصات عمودی به روش‌های مختلفی بکار گرفته می‌شود. مدل سال ۱۹۲۲ لوئیس فری ریچاردسون از ارتفاع هندسی z به عنوان مختصات عمودی استفاده کرد. سپس مدل‌های بعدی مختصات هندسی z را با یک سیستم مختصات فشار جایگزین کردند، که در آن ارتفاعات جغرافیایی سطوح تحت فشار ثابت به متغیرهایی وابسته تبدیل شده و معادلات ابتدایی را بسیار ساده می‌کنند. این ارتباط بین دستگاه‌های مختصات می‌تواند ایجاد شود زیرا فشار با افزایش ارتفاع در جو زمین کاهش می‌یابد. اولین مدل مورد استفاده برای پیش‌بینی‌های عملیاتی، مدل باروتروپیک تک لایه، از یک هماهنگ‌کننده فشار در سطح ۵۰۰ میلی بار (حدود ۵ هزار و ۵۰۰ متر (۱۸۰۰۰ فوت))، استفاده می‌کرد و بنابراین اساساً دو بعدی بود. مدل‌های با وضوح بالا - که مدل‌های مقیاس مزو نیز نامیده می‌شوند - مانند مدل تحقیقات هواشناسی و مدل پیش‌بینی تمایل دارند از مختصات فشار نرمال شده‌ای که به آنها مختصات سیگما گفته می‌شود استفاده کنند. این سیستم مختصات نام خود را از متغیر مستقل سیگما گرفته است و برای اندازه‌گیری فشار اتمسفری با توجه به فشار در سطح، و در برخی موارد نیز با فشار در بالای دامنه دریافت می‌کند.
خروجی آماری مدل

از آنجا که مدل‌های پیش‌بینی شده بر اساس معادلات دینامیک اتمسفری شرایط وضع هوا را کاملاً مشخص نمی‌کنند، روش‌های آماری برای تصحیح پیش‌بینی‌ها توسعه داده شده است. مدل‌های آماری بر اساس میدان‌های سه بعدی تولید شده توسط مدل‌های عددی وضع هوا، مشاهدات سطح و شرایط اقلیمی برای مکان‌های خاص ایجاد شده‌اند. این مدل‌های آماری در مجموع به عنوان آمار خروجی مدل MOS، گفته می‌شوند و توسط سازمان ملی هواشناسی برای مجموعه مدل‌های پیش‌بینی وضع هوا در اواخر دهه ۱۹۶۰ تهیه شده‌اند.
آمار خروجی مدل با روش Prog کامل تفاوت دارد، و فرض می‌کند که خروجی راهنمای پیش‌بینی عددی وضع هوا کامل است. مدل MOS می‌تواند اثرات محلی را که به دلیل دقت ناکافی شبکه و همچنین تعصبات مدل قابل حل نیستند، تصحیح کند. از آنجا که مدل MOS بعد از مدل جهانی یا منطقه ای مربوط اجرا می‌شود، تولید آن به عنوان پس پردازش شناخته می‌شود. پارامترهای پیش‌بینی شده در مدل MOS شامل حداکثر و حداقل دما، درصد احتمال بارش در طی چند ساعت، میزان بارش مورد انتظار، احتمال یخ زدگی بارش در طبیعت، احتمال رعد و برق، ابرناکی و بادهای سطحی می‌باشد.
انچال

Rural در 23x15px|border |alt=|link= هند
| Anchal അഞ്ചല്‍ | Anchal അഞ്ചല്‍ |
| --- | --- |
Rural: Rural
AnchalLocation in Kerala, India: AnchalLocation in Kerala, India
مختصات: ۰۸°۵۵′۴۵″ شمالی ۷۶°۵۵′۰۵″ شرقی﻿ / ﻿۸٫۹۲۹۱۷°شمالی ۷۶٫۹۱۸۰۶°شرقی﻿ / 8.92917; 76.91806: مختصات: ۰۸°۵۵′۴۵″ شمالی ۷۶°۵۵′۰۵″ شرقی﻿ / ﻿۸٫۹۲۹۱۷°شمالی ۷۶٫۹۱۸۰۶°شرقی﻿ / 8.92917; 76.91806
ایالت: کرالا
District: Kollam
حکومت: حکومت
 • نهاد: Panchayat
مساحت: مساحت
 • کل: ۲۴٫۴۵ کیلومتر مربع (۹٫۴۴ مایل مربع)
جمعیت (2001): جمعیت (2001)
 • کل: ۲۸٬۶۱۲
 • تراکم: ۱٬۱۷۰/کیلومتر مربع (۳۰۰۰/مایل مربع)
زبان‌ها: زبان‌ها
 • رسمی: زبان مالایالم, زبان انگلیسی
منطقهٔ زمانی: یوتی‌سی +۵:۳۰ (IST)
PIN: 691306
کد تلفن: 0475
پلاک خودرو: KL-02,KL-25
نزدیک‌ترین شهر: Kollam, Thiruvananthapuram.
Literacy: 100%
لوک‌سابا constituency: Kollam
نماینده شهر: Panchayat
Climate: monsoon (سامانه طبقه‌بندی اقلیمی کوپن)
انچال (به انگلیسی: Anchal) یک منطقهٔ مسکونی در هند است که در کرالا واقع شده‌است.
تولید (علم رایانه)

یک تولید یا قاعده تولید (به انگلیسی: production rule) در علوم رایانه، یک قاعده بازنویسی است که یک جایگزینی نماد را تعیین می‌کند که آن را می‌توان به صورت بازگشتی اعمال کرد تا ترتیب‌های نمادی جدیدی ساخت. مجموعه متناهی از قواعد تولید  P مولفه اصلی در تعیین یک دستور صوری است (مخصوصا دستور زایشی). مولفه‌های دیگر یک مجموعه متناهی  N از نمادهای غیرپایانی، یک مجموعه متناهی (که الفبا هم نامیده می‌شود)  \Sigma  از نمادهای پایانی که از  N مجزا هستند، و یک نماد متمایز  S\in N که «نماد شروع» نامیده می‌شود، است.
توماس لهنه اولسن

| 0 | 1 | 2 | 3 |
| --- | --- | --- | --- |
 :  
اطلاعات شخصی: اطلاعات شخصی
نام کامل:  توماس لهنه اولسن
زادروز:  ۲۹ ژوئن ۱۹۹۱ ‏(۳۳ سال)
زادگاه:  موئلو، نروژ
قد:  ۱٫۸۶ متر (۶ فوت ۱ اینچ)
پست:  مهاجم
اطلاعات باشگاهی: اطلاعات باشگاهی
باشگاه کنونی:  باشگاه فوتبال لیلستروم
شمارهٔ پیراهن:  ۱۰
باشگاه‌های حرفه‌ای*: باشگاه‌های حرفه‌ای*
| سال‌ها |  باشگاه‌ها |  بازی† |  (گل)† |
| ۲۰۰۹–۲۰۱۲ |  هامارکامراتن |  ۱۰۳ |  (۵۱) |
| ۲۰۱۳–۲۰۱۵ |  استرومسگودست |  ۱۵ |  (۱) |
| ۲۰۱۴ |  ← اول/کیسا |  ۱۲ |  (۷) |
| ۲۰۱۶–۲۰۱۸ |  ترومسو |  ۵۸ |  (۱۵) |
| ۲۰۱۸–۲۰۲۱ |  لیلستروم |  ۱۱۳ |  (۵۵) |
| ۲۰۲۱–۲۰۲۲ |  شباب الاهلی |  ۱۱ |  (۵) |
| ۲۰۲۲– |  لیلستروم |  ۶۵ |  (۲۸) |
تیم ملی‡: تیم ملی‡
| ۲۰۰۹ |  زیر ۱۸ سال نروژ |  ۵ |  (۲) |
| ۲۰۱۰ |  زیر ۱۹ سال نروژ |  ۸ |  (۲) |
| ۲۰۱۱ |  زیر ۲۱ سال نروژ |  ۱ |  (۰) |
| ۲۰۲۱– |  نروژ |  ۱ |  (۰) |
 تعداد بازی‌ها و گل‌ها فقط مربوط به بازی‌های لیگ داخلی است و آمار به روز شده در تاریخ ۱ فوریه ۲۰۲۵.   ‡ آمار بازی‌ها و گل‌های ملی به‌روز شده در تاریخ ۲۰ اکتبر ۲۰۲۲:  تعداد بازی‌ها و گل‌ها فقط مربوط به بازی‌های لیگ داخلی است و آمار به روز شده در تاریخ ۱ فوریه ۲۰۲۵.   ‡ آمار بازی‌ها و گل‌های ملی به‌روز شده در تاریخ ۲۰ اکتبر ۲۰۲۲
توماس لهنه اولسن (زاده ۲۹ ژوئن ۱۹۹۱) یک بازیکن فوتبال اهل نروژ است. که در پست مهاجم برای باشگاه فوتبال لیلستروم بازی می کند.
او اولین بازی برای تیم ملی کشورش را مقابل تیم ملی فوتبال هلند در مقدماتی جام‌جهانی فوتبال ۲۰۲۲ انجام داده‌است.
تندرآغاج

village در 23x15px|border |alt=|link= ایران
| تندرآغاج تنورآغاج تندراغاج | تندرآغاج تنورآغاج تندراغاج |
| --- | --- |
village: village
استان‌های ایران: استان آذربایجان شرقی
شهرستان‌های ایران: شهرستان بستان‌آباد
بخش (تقسیمات کشوری): بخش مرکزی شهرستان بستان‌آباد
تقسیمات کشوری در ایران: دهستان اوجان غربی
جمعیت (2006): جمعیت (2006)
 • کل: ۱۷۴
منطقهٔ زمانی: یوتی‌سی +۳:۳۰ (ساعت رسمی ایران)
 • تابستانی (DST): یوتی‌سی +۴:۳۰ (ساعت رسمی ایران)
تندرآغاج یا "تنورآغاج" یکی از روستاهای استان آذربایجان شرقی است که در دهستان اوجان غربی بخش مرکزی شهرستان بستان‌آباد واقع شده‌است.این روستا ۱۷۴ نفر جمعیت دارد.
کلاهی برای باران

| کلاهی برای باران | کلاهی برای باران |
| --- | --- |
کارگردان: مسعود نوابی
بازیگران: رضا عطاران سید جواد رضویان حدیث فولادوند مهران غفوریان مهران رجبی زهره حمیدی فتحعلی اویسی
مدت زمان: ۱۲۰ دقیقه
کشور: ایران
زبان: فارسی
کلاهی برای باران نام فیلمی با بازی رضا عطاران و سید جواد رضویان به کارگردانی مسعود نوابی محصول سال ۱۳۸۵ است.
خلاصه داستان

ابی (رضا عطاران) و جلال (سیدجواد رضویان) برای دزدی وارد خانه‌ای می‌شوند. ابی در جریان دزدی متوجه حضور باران (حدیث فولادوند) و مادرش در خانه می‌شود. او هنگام خروج متوجه خودکشی باران به علت شکست عشقی در برابر پیروز می‌شود و این فیلم باید اسکار میگرفت …
معادله سرعت

تصویر1-معادله سرعت
قانون سرعت یا معادله سرعت(به انگلیسی: rate equation) برای یک واکنش شیمیایی یک معادله ریاضی است که سرعت واکنش را با غلظت یا فشار واکنش‌دهنده‌ها و پارامترهای ثابت (معمولاً ضرایب سرعت و ترتیب‌های واکنش جزئی) مرتبط می‌کند.برای مثال برای واکنش A+B→C داریم:
در این معادله k ثابت تعادل واکنش که کمیتی بدون بعد است و مقدار آن ممکن است به شرایطی مانند دما، قدرت یونی، سطح یک جاذب یا تابش نور بستگی داشته باشد. و [A]،[B] غلظت واکنش بر حسب مولاریته(mol/lit) و n,m به ترتیب درجه واکنش نسبت به B,A هستند.
اگر چه مقادیر عددی سرعت واکنش که توسط عبارت فوق مشخص می شود،از نظر کمی با یکدیگر فرق دارند،ولی از آن جا که همگی معرف یک کمیت واحد یعنی سرعت واکنش هستند،پس از طریق روابط ساده ترمودینامیکی قابل تبدیل به یکدیگر هستند.
عوامل موثر بر سرعت واکنش

عوامل بسیاری بر سرعت یک واکنش شیمیایی موثر هستند مانند:
1-غلظت واکنش‌دهنده‌ها
2-دما
3-حالت فیزیکی واکنش‌دهنده‌ها
4- پراکندگی واکنش‌دهنده‌ها
5-نوع حلال
6-حضور یا عدم حضور یک کاتالیزور
سرعت لحظه ای واکنش

سرعت بیشتر واکنش‌ها با مصرف واکنش‌دهنده‌ها کاهش می‌یابند. با توجه به این مطلب، رابطه گفته شده در بالا زمانی که بازه زمانی مورد نظر بسیار بزرگ باشد، معنی خود را از دست می‌دهد. بنابراین، برای واکنش‌هایی که نمودار آن در زیر آورده شده است، سرعت واقعی به طور مداوم تغییر می‌کند. این سرعت در زمان صفر، بیشترین مقدار را به خود اختصاص می‌دهد. سرعت لحظه‌ای یک واکنش به معنای شیب نمودار غلظت زمان است.
درجه واکنش

نشان دهنده نحوه تغییر سرعت واکنش با تغییر اکتیویته یا غلظت عوامل ترکیب شونده در اثر انجام واکنش است.در ساده ترین حالت،درجه واکنش برابر است با مولکولاریته یعنی کمترین تعداد مولکول هایی که برای انجام واکنش لازم هستند.این تعداد معمولا برابر است با مجموع ضرایب استوکیومتری عوامل ترکیب شونده در اثر انجام واکنش:
مثال-واکنش زیر را در نظر بگیرید:
αΑ+βΒ=γC+δD
طبق قانون عمل جرم:
V=K.\alpha A^{\alpha }.\alpha B^{\beta }
این واکنش نسبت به A،درجه αام است.
نسبت به B،درجهβام است.
و درجه کلی واکنش برابر است با:
...+n=α+β
در بسیاری از مواقع رابطه سرعت با اکتیویته خیلی بسیار پیچیده تر از معادله ساده شده بالاست و این طور نیست که حتما بین درجه واکنش و ضرایب استوکیومتری رابطه بالا برقرار باشد.این موضوع به مکانیزم واکنش وابسته است.اگر یک واکنش در یک مرحله انجام شود،در این صورت درجه واکنش با جمع ضرایب استوکیومتری بدست می آید.اما اگر واکنش از چند زیر واکنش تشکیل شده باشد و پیشرفت آن در چند مرحله صورت گیرد و یا به عبارتی کمپلکس(چند مرحله ای) باشد،تعیین درجه واکنش به این سادگی نیست و درجه واکنش به صورت تجربی تعیین می گردد.
برای مثال واکنش اکسید شدن کربن حل شده در آهن مذاب با اکسیژن موجود در سرباره،یک واکنش کمپلکس است:
{\ce {[C] + (O) -> CO(g)}}
این واکنش از دو مرحله ابتدایی(تک مرحله ای) تشکیل شده است:
{\ce {(o) -> [o]}}
{\ce {[c] + [o] -> CO(g)}}
اثر دما بر سرعت واکنش

مشاهدات فزاوان نشان می دهد که تغییر دما بر سرعت واکنش اثر می گذارد.اثر دما بر سرعت واکنش را می توان توسط تابعی از دما در معادله سرعت منظور کرد.از آن جا که اثر اکتیویته یا غلظت بر سرعت واکنش،مطابق قانون عمل جرم قابل تعیین است،لذا در یک فرم کلی سرعت پیشرفت هر واکنش را می توان مساوی حاصل ضرب دو عبارت،یکی تابع دما و دیگری تابع اکتیویته یا غلظت تصور کرد.
v=f(T)f(C)\rightarrow f(T)=k
اگر این رابطه با روابط قبلی مقایسه کنیم،معلوم می شود که (T)f همان ثابت سرعت است که با k نمایش می دهیم.
با توجه به قوانین و مدل های زیر به بررسی و محاسبه ثابت سرعت می پردازیم:
اثر دما بر سرعت واکنش > 1-قانون تجربی آرنیوس

مشاهدات و اندازه گیری تجربی آرنیوس نشان داد که بین ثابت سرعت واکنش و دمایی که واکنش در آن انجام می شود رابطه زیر برقرار است:
K=Aexp(-Q/RT)
A فاکتور فرکانس نام دارد و احتمال برخورد عوامل ترکیب شونده را می رساند
Q انرژی فعال سازی واکنش
R ثابت جهانی گاز ها
T دمای مطلق
اثر دما بر سرعت واکنش > 2-تئوری برخورد

براساس تئوری برخورد،سرعت واکنش بستگی یه تعدا برخورد عوامل ترکیب شونده با یکدیگر دارد اما تمام برخورد ها باعث بوجود آمدن محصول نمی گردد بلکه فقط کسری از برخوردها که همراه با انرژی تحریک لازم هستند می توانند منجر به انجام واکنش شوند.نرخ سرعت برای گاز ها:
V=Zexp(-Q/RT)
Zهم نام:
ZAA=d^{2}Ap^{2}A\surd 4\pi RT/MA
Z غیر هم نام:
ZAB=(dA+dB/2)^{2}.pA^{2}.pB^{2}\surd 8\pi RT(1/MA+1/MB)exp(-Q/RT)
برای محاسبه میزان انحراف تئوری از عملی معادله به صورت زیر بازنویسی می شود:
V=PZexp(-Q/RT)
P بیانگر احتمال برخورد یا ضریب برخورد می باشد.
اثر دما بر سرعت واکنش > 3-تئوری نرخ مطلق واکنش

واکنش شیمیایی زیر را در نظر بگیرید:
{\ce {A + B -> C + D}}
در این تئوری فرض می شود که یک واکنش شمیایی قبل از اینکه انجام شود،مولکول های Aو B با یکدیگر تصادف کرده و تشکیل کمپلکس تحریک شده ای می دهند.محصولات واکنش از تجزیه شدن این کمپلکس تحریک شده بوجود می آید.
{\ce {A + B -> AB*->Product}}
*AB نشان دهنده کمپلکس تحریک شده است.
دو اصل اساسی این تئوری:
الف)کمپلکس تحریک شده می تواند به عنوان یک گونه شیمیایی عمل کند که در تعادل با مواد اولیه بوده و دارای عمر بسیار کوتاهی است
ب)نرخ ویژه واکنش تجزیه شدن کمپلکس تحریک شده به محصولات،نرخ کلی است که به نوع مواد اولیه و شکل کمپلکس تحریک بستگی ندارد.
(1) V=(KT/h).C(AB)*
K*=\ {a}AB*/{a}A.{a}B
(2) C(AB)*=K*CA.CB
(1),(2) V=(KT/h).K*CA.CB
\Delta G*=-RT\ln K*
k*=\exp(-\Delta G*/RT)
بنابراین داریم:
K=Aexp(-Q/RT)
A=KT/h.exp(-\Delta S*/R)
ثابت سرعت در واکنش درجه صفر

برای واکنش های درجه صفر، سرعت واکنش مستقل از غلظت یک واکنش دهنده است، به طوری که تغییر غلظت آن تاثیری بر سرعت واکنش ندارد. بنابراین، غلظت با زمان تغییر خطی می کند. این ممکن است زمانی رخ دهد که گلوگاهی وجود داشته باشد که تعداد مولکول‌های واکنش‌دهنده را که می‌توانند همزمان واکنش دهند محدود می‌کند، برای مثال اگر واکنش نیاز به تماس با آنزیم یا سطح کاتالیزوری داشته باشد.در این واکنش ثابت تعادل به شکل زیر است:
x=kt
واحد mol/time.lit , k است.
ثابت سرعت در واکنش درجه یک

یک واکنش مرتبه اول به غلظت تنها یک واکنش دهنده (یک واکنش تک مولکولی) بستگی دارد. واکنش‌دهنده‌های دیگری نیز می‌توانند وجود داشته باشند، اما غلظت آنها تأثیری بر سرعت ندارد.در این واکنش ثابت تعادل به شکل زیر است:
k=1/t(ln(c0/c0-x))
واحد k در این حالت time-1 است.
ثابت سرعت در واکنش درجه یک > واکنش درجه دوم

این که یک واکنش مرتبه اول یا دوم یا اصلا مرتبه n باشد، از معادلات قابل تشخیص نبوده و صرفا از طریق آزمایش اثبات می شود. بنابراین اگر در یک واکنش، دو یا چند واکنش دهنده با ضرایب مختلف وجود داشته باشد، صرفا با دیدن واکنش نمی توان مرته آن را تشخیص داد.ابتدا به بررسی حالت اول می پردازیم. در این حالت، قانون سرعت واکنش به صورت زیر بیان می شود:
v=k[A]^{2}
ثابت سرعت در واکنش درجه یک > فرم اول:

خب، در این فرم از واکنش ها همچنین می توان سرعت واکنش را از رابطه زیر نیز محاسبه کرد و داریم:
v=-1/a.d[A]/dt
با مساوی قرار دادن این دو فرم داریم:
k[A]^{2}=-1/a.d[A]/dt
به فرض اینکه ضریب استوکیومتری ماده A برابر 1 باشد داریم:
\textstyle \int \limits _{[A0]}^{[A]}\displaystyle d[A]/[A]^{2}=-\textstyle \int \limits _{0}^{t}\displaystyle kdt
از حل این انتگرال داریم:
1/[A]-1/[A0]=kt
با استفاده از این فرمول می توان غلظت گونه A را در هر لحظه دلخواه به دست آورد و برای آن داریم:
[A]=[A0]/1+kt[A]
برای به دست آوردن زمان نیمه عمر این واکنش کافی است که در فرمول بالا به جای [A] از [A0] استفاده کنید. در این صورت برای زمان نیمه عمر داریم:
t1/2=1/k[A0]
ثابت سرعت در واکنش درجه یک > فرم اول: > فرم دوم:

برای واکنش های مرتبه دوم یک فرم دیگر نیز وجود دارد که به صورت زیر است:
V=k[A][B]
در این مورد نیز همانند بالا، روند را دنبال می کنیم. در این صورت خواهیم داشت:
(1/a[B0]+b[A0])ln([B]/[B0])/([A]/[A0])=kt
در این فرم نیز زمان نیمه عمر به صورت زیر است:
t1/2=1/k[A0]
تشخیص سینتیک مرتبه دوم بودن واکنش از روی نمودار:
اگر نمودار  بر حسب زمان رسم شود، به صورت خطی با شیب ثابت خواهد بود که در آن، عرض از مبدا برابر با [A0]/1و شیب نمودار k برابر با  خواهد شد.
ثابت سرعت در واکنش درجه یک > خلاصه ای از واکنش های درجه 0و1و2

| درجه 2 | درجه یک | درجه صفر |  |
| --- | --- | --- | --- |
|  -d[A]/dt=k[A]^{2} |  -d[A]/dt=k[A] |  -d[A]/dt=k | معادله سرعت |
|  1/[A]=1/[A]0+kt |  [A]=[A]0.exp^{-}kt |  [A]=[A]0-kt | معادله سرعت یکپارچه |
|  1/M.s |  1/s | M/S | واحد ثابت واکنش(k) |
ثابت سرعت در واکنش درجه یک > مدل شبه درجه اول(pseudo first order)

مدل سینتیکی شبه درجه اول (Pseudo-First-Order Kinetic Model) به طور خاص برای واکنش‌هایی که به طور نسبی ساده هستند و در مرحله آغازین واکنش سرعت تعیین‌کننده است، استفاده می‌شود.
مدل سینتیکی شبه درجه اول بر اساس فرضیات زیر تشکیل شده است:
1. فرض می‌شود که ترکیب شیمیایی ماده اولیه  به صورت یک واکنش درجه اول تجزیه می‌شود. این یعنی سرعت واکنش برای متغیر مبدأ واکنش (مثلاً غلظت) وابسته است و سرعت واکنش بر اساس تغییر غلظت ماده اولیه  در طول زمان تعیین می‌شود.
2. فرض می‌شود که تمام سایر عوامل و تغییرات در سیستم ثابت هستند و تأثیر آن‌ها در سرعت واکنش محدود است. به عبارت دیگر، تمام فاکتورهای دیگری که ممکن است بر سرعت واکنش تأثیر داشته باشند (مانند دما، فشار، نسبت مولی واکنش‌گرها و غیره) ثابت فرض می‌شوند و تنها تغییر غلظت ماده اولیه  در طول زمان مورد بررسی قرار می‌گیرد.
با استفاده از مدل سینتیکی شبه درجه اول، می‌توان پارامترهای مختلفی از جمله ثابت سرعت واکنش، زمان نیمه عمر (نیمه عمر وقتی است که غلظت مبدأ واکنش به نصف غلظت اولیه خود رسیده است) و غلظت پایین‌ترین واکنش را تعیین کرد.
تصویر 2-سرعت تولید فراورده ها و مصرف واکنش دهنده ها در طول زمان