تکنیک چُکرالسکی متداول ترین روش برای رشد بلورهای اکسید مانند (al2o3) sapphire از فاز مذاب است. در این روش، ابتدا یک بلور اولیه با شعاع کوچک در تماس با سطح آزاد مذاب قرار می گیرد. پس از ایجاد فصل مشترک بلور- مذاب و برقراری تعادل حرارتی در سیستم، این بلور اولیه به سمت بالا کشیده می شود و در نتیجه یک تک بلور در پائین آن شروع به رشد می کند. فرآیندهای گرمای القائی، جریان های شاره و انتقال حرارت نقش موثری در کیفیت بلور رشد یافته دارد. شناخت درست این فرآیندها منجر به کنترل مناسب مراحل رشد و بالا بردن کیفیت بلور می شود. در این پایان نامه، ابتدا یک مدل ریاضی دوبُعدی مستقل از زمان برای بررسی فرآیندهای گرما-القائی، انتقال حرارت و جریان شاره سیستم رشد چُکرالسکی شامل مذاب sapphire ساخته شده است. این مدل ریاضی شامل معادلات جریان شاره (navier-stokes) و انتقال حرارت (هدایت، جابجائی و تابش) به همراهی شرایط مرزی می باشد. پس از حل معادلات فوق به کمک روش های عددی (روش عناصر متناهی)، ساختار جریان های شاره در مذاب و گاز، میدان های دما در تمام قسمت ها و همچنین فصل مشترک بلور-مذاب در این سیستم رشد بررسی شده است.

از فرآیند گرمای القائی در تکنولوژی و صنعت در موارد زیادی مانند جوش فلزات، بازپخت، متالورژی ]1[ رشد بلور ]4-2[، و ... استفاده می شود. در این روش ماده فلزی مورد نظر (قطعه کار مانند بوته)، داخل یک پیچه ی القائی قرار می گیرد. سپس با ایجاد یک جریان الکتریکی متناوب فرکانس بالا درپیچه (جریان رانشی)، میدان های الکتریکی و مغناطیسی متناوبی در اطراف پیچه ایجاد می شوند. با نفوذ این میدان ها در ماده فلزی مورد نظر، جریان های گردابی ایجاد و در اثر وجود مقاومت الکتریکی گرمای داخلی به طور مستقیم در ماده فلزی ایجاد می شود. در این پایان نامه، ابتدا مبانی نظریه فرآیند گرمای القائی تشریح گردیده و سپس یک مدل ریاضی برای آن در حالت پایا و دو بعدی ساخته می شود]6-5[. سپس بااستفاده از روش عناصر متناهی، شبیه سازی رایانه ای برای یک سیستم نمونه انجام و تاثیر شکل جریان متناوب ورودی در پیچه (سینوسی، مربعی، مثلثی و دندان اره ای) روی توزیع و شدت میدان های الکترومغناطیسی، جریان های گردابی و گرمای ایجاد شده در سیستم، مورد بررسی قرار می گیرد. در این پایان نامه به سوالات زیر پاسخ داده می شود: دراثرتغییر شکل موج جریان متناوب ورودی به پیچه القائی از سینوسی به غیر سینوسی (سینوسی، مربعی، مثلثی و دندانه اره ای)، 1. چه تغییراتی در ساختار، شدت و توزیع مولفه های الکترومغناطیسی و جریان های القائی در سیستم بوجود می آید؟ 2. ساختار،توزیع و اندازه گرمای القائی ایجاد شده در قسمت های فلزی سیستم (یعنی قطعه کار و پیچه) چگونه تغییر می کند؟ 3. تغییرات بازده سیستم چگونه می باشد؟ روش انجام این تحقیق به این صورت است که ابتدا مقالات معتبر در زمینه مورد نظر جمع آوری شده، آنگاه به کمک استد راهنما به مطالعه آنها پرداخته می شود. [1] v. rednev, d.loveles, r. cook and m. black, handbook of induction heating, new york ny (2003). [2] p.m. gresho and j.j. derby, journal of crystal growth, vol. 85 (1987) 40-46. [3] m.h. tavakoli, a. ojaghi, e. mohammadi-manesh and m. mansour, journal of crystal growth, vol. 311 (2009) 1594-1599. [4] m.h. tavakoli, e. mohammadi-manesh and a. ojaghi, journal of crystal growth, vol. 311 (2009) 4281-4288. [5] m.h. tavakoli, h. karbaschi and f. samavat, progress in electromagnetics research letters, vol. 11 (2009) 93-102. [6] m.h. tavakoli, h. karbaschi and f. samavat, communications in computational physics, vol. 8 (2010) 211-225.

گرمای القایی یکی از پرکاربردترین فرآیندها در عملیات حرارتی است. این فرآیند دارای مزیت های زیادی است که از جمله می توان از: پاک، سریع، بازده بالا و کنترل خودکار نام برد. از این فرآیند در گرمادهی به طور مستقیم در گستره زیادی از مواد رسانا استفاده می شود که می توان به جامد رسانا (فلزات)، مایع رسانا(مذاب فلزات و الکترولیت ها) و گازهای رسانا (پلاسما) اشاره کرد. به علاوه در روش غیرمستقیم می توان گرما را در یک بوته رسانا ایجاد نمود و سپس گرما را به روشهای مختلف انتقال گرما به ماده مورد نظر انتقال داد. گرمای القایی ترکیب پیچیده ای از الکترومغناطیس، انتقال گرما و پدیده های متالوژیکی است. در این پایان نامه قسمت الکترومغناطیسی این فرآیند مطالعه شده است. بدین منظور در ابتدا یک مدل ریاضی برای این فرآیند شرح داده شده است. در مرحله بعد برای بررسی صحت این مدل، شرایط مرزی معادلات ماکسول روی سطوح پیکربندی سیستم محاسبه می گردد. در مراحل بعدی نیز پارامترهای مختلف سیستم از جمله چگالی جریان القایی و گرمای القایی، برای یک پیکربندی نمونه محاسبه می شود. در نهایت تاثیر تغییر برخی پارامترهای سیستم از جمله ضخامت و ارتفاع قطعه کار و فرکانس جریان ورودی در این فرآیند بررسی می شود.

گرمای القایی، فرآیند گرمادهی یک جسم رسانای الکتریکی (معمولا فلز) به واسطه القای الکترومغناطیسی است. در این فرآیند جریان های گردابی در داخل فلز تولید شده و مقاومت الکتریکی منجر به گرمادهی ژول در آن می شود. یک سیستم گرم کننده القایی شامل یک پیچه است که در آن یک جریان الکتریکی متناوب فرکانس بالا جریان می یابد که انتخاب فرکانس بستگی به اندازه جسم، نوع ماده و جفت شدگی بین پیچه و جسم دارد. از گرمادهی القایی در کاربرد های فراوانی از جمله کوره های گرمایی، سخت شدگی سطح، ذوب، پخت، جوش، لحیم کاری و رشد بلور از فاز مذاب استفاده می شود. به منظور بهینه سازی این فرآیند لازم است پارامتر های مختلف موجود در سیستم بررسی شود که یکی از مهمترین این پارامترها چگالی جریان های القائی در پیچه و قطعه کار است. در سیستم های رشد بلور به روش چُکرالسکی، گرمای القا شده در بوته فلزی و گرم کننده جانبی فعال توسط پیچه ایجاد می شود. پارامترهای متفاوتی از جمله شکل سطح مقطع حلقه های پیچه، فاصله بین پیچه و بوته و شکل بوته بر روی توزیع میدان های الکترومغناطیسی، مقدار و ساختار گرمای القا شده و گرادیان دما در سیستم های گرمای القایی تاثیر می گذارد. هدف از انجام این تحقیق، بسط یک مدل ریاضی برای سیستم واقعی گرما- القائی رشد چُکرالسکی و سیستم های گرمای القایی دیگر و بررسی تغییرات میدان های الکترومغناطیسی و گرمای القایی ایجاد شده در سیستم برای پیچه با شکل سطح مقطع مستطیل برای شکل های مختلف جریان رانشی در پیچه القائی (سینوسی، مربعی، مثلثی و دندان اره ای) می باشد. بدین منظور با استفاده از یک مدل دو بعدی، توزیع میدان های الکترومغناطیسی و توان تولید شده در نواحی مختف سیستم گرمای القایی محاسبه و تشریح می گردد.

رشد بلور به روش چُکرالسکی متداول ترین روش برای رشد بلورهای اکسید مانند (al2o3) sapphire از فاز مذاب است. در این فرایند انتقال حرارت نقش موثری در کیفیت بلور رشد یافته دارد. تابش یکی از انواع انتقال حرارت است که بین سطوح مختلف این سیستم وجود دارد. برای بررسی دقیق این فرایند لازم است روابط هندسی تعریف شود که بتوانند مقدار تابش را معین کنند. این روابط هندسی ضرایب دید نام دارند. ضریب دید پارامتری است که مقدار تابشی که از یک سطح گسیل شده و به سطح دیگر می رسد، را مشخص می کند. در سیستم رشد بلور چُکرالسکی تابش بین دیواره های گرم کننده جانبی، سطح مذاب و دیواره بلور یک پارامتر مهم و اساسی است که از آن به عنوان تابش سطح به سطح یاد می شود. نوع دیگر تابش در این سیستم رشد بلور، تابشی است که در حجم بلور رشد یافته، وجود دارد که تابش درونی نام دارد. در این پایان نامه هر دو مورد این تابش ها و ضرایب دید مربوط به آن ها مورد محاسبه و بحث قرار گرفته است. ضرایب دید به وسیله ی نوشتن یک برنامه رایانه ای محاسبه شده است. همچنین تاثیر حضور و عدم حضور تابش در توزیع جریان های شاره و میدان های دما در سیستم رشد بلور چُکرالسکی، نشان داده شده است.

در کشور ما بخش عمده انرژی حرارتی از منابع سوخت های فسیلی تامین می گردد. در محصولات خانگی نظیرآبگرمکن مخزندار گازی از طریق مشعل آب داخل مخزن را گرم می کند. هوای مورد نیاز جهت احتراق به روش طبیعی از طریق منافذ موجود در جداره سیستم تامین می شود. با حل عددی جریان هوا در داخل محفظه احتراق و لوله تنوره و نیز جریان آب در مخزن آبگرمکن می توان به ارزیابی دقیقی از بار حرارتی دست یافت. معادلات حاکم جهت حل همزمان جریان های شاره و انتقال حرارت در این سیستم، پیوستگی و ناویر استوکس (بقای اندازه حرکت) و معادله انرژی می باشد. در این معادلات هر سه روش انتقال حرارت، هدایت، جابجایی و تابش در نظر گرفته شده است. با توجه به غیرخطی بودن و پیچیدگی معادلات، با استفاده از روش تحلیل ابعادی، معادلات بدون بعد شده و کمیت های بدون بعد مهمی ظاهر می شوند. پس از ساده سازی معادلات، با اعمال شرایط مرزی مناسب برای انتقال حرارت و جریان شاره در سطوح محدود کننده سیال، شبیه سازی جریان ها با کمک نرم افزارflex pde انجام می شود. در این پایان نامه سه حالت آبگرمکن مخزندار گازی (بدون کلاهک تعدیل و صفحات مانع، دارای کلاهک تعدیل و بدون صفحات مانع، دارای کلاهک تعدیل و صفحات مانع) در نظر گرفته شده است و تاثیر کلاهک تعدیل و صفحات مانع بر جریان های شاره در داخل سیستم و نیز شارش گرمای کل به خارج سیستم مورد مطالعه قرار گرفته است

در این پژوهش تک بلور هالید قلیایی پتاسیم کلراید (kcl) خالص و همراه با درصدهای مختلف ناخالصی نانوالماس در آزمایشگاه رشد داده شد. پودر نانوالماس دارای خواص فیزیکی و مکانیکی ویژه ای است و از جمله پودرهای فوق سخت در مقیاس نانو به شمار می رود. پس از رشد، آنالیزهای مختلفی جهت مشخصه یابی بلورهای مذکور انجام شد. این آنالیزها شامل آنالیز xrd، طیف سنجی فرابنفش- مرئی (uv-visible)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) و سختی سنجی بودند. نتایج حاصل از آنالیزها مورد مطالعه قرار گرفتند. شفافیت بلور در محدوده وسیعی از طیف الکترومغناطیس، جذب پایین در ناحیه مادون قرمز، تک بلور بودن بلور رشد یافته وافزایش سختی بلور با افزایش درصد ناخالصی نانوالماس نتایج حاصل از این پژوهش بودند.

مواد جامد به سه گروه مواد بلوری، آمورف و شبه بلور تقسیم بندی می شوند. شبه بلورها به عنوان جامداتی که از نظر اتمی منظم، امّا غیر دوره ای، در سال 1984 توسط دن شچتمن و همکارانش کشف شدند. آن ها دارای تقارن های ممنوعه در بلورها هستند و معمولاً آلیاژهای دوتایی و سه تایی از عناصر فلزی هستند. شبه بلورها خواص فیزیکی غیر معمولی از خود نشان می-دهند و هم چنین دارای خواص منحصر به فردی در ساختار خود هستند و به همین علت مورد علاقه فیزیکدانان علم سطح می-باشند. برای مطالعه سطح یک شبه بلور از تکنیک های مختلفی استفاده می شود، یکی از این تکنیک ها، تکنیک پراکندگی یون های کم انرژی (leis) می باشد. حساسیت بالای تکنیک پراکندگی یون های کم انرژی به بالاترین لایه های اتمی در سطح موجب شده است که این تکنیک برای مطالعه سطوح جامد بکاربرده شود. leis عبارتند از بمباران یک سطح با یون های تک انرژی، نوعاً یون های گاز نجیب یا فلزات قلیایی با انرژی در گستره ev 100 تاkev 10 و اندازه گیری انرژی جنبشی آن-ها پس از پراکندگی ازسطح. در این پایان نامه ابتدا به منظور تعیین نوع عناصر روی سطح، طیف انرژی یون های پراکنده شده از سطح غیر تمیز al-pd-mn گرفته شد. سپس نمونه در یک اتاقک خلأ توسط یک سری "کندوپاش-حرارت" تمیز شد و با استفاده از یون های +he و ne+، نوع عناصر موجود روی سطح تمیز شده مشخص شد. در نهایت نوع عناصر روی سطح چند نمونه نامشخص بررسی شد.

بلورهای نیمه هادی کاربرد وسیعی در ساخت قطعات الکترونیکی و مدارهای مجتمع دارند. ژرمانیوم یکی از بلورهای نیمه-هادی است که در صنایع الکترونیک و مخابرات به صورت دیود و ترانزیستور به کار می رود. در کاربردهای الکتریکی علاوه بر این که ژرمانیوم باید به شکل تک بلور باشد، درجه ی خلوص آن نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. مهمترین تکنیک رشد این نیمه هادی، رشد از فاز مذاب و به روش چکرالسکی می باشد. یکی از قدرتمندترین نرم افزارهایی که برای مدل سازی این سیستم رشد استفاده می شود، نرم افزار fluent می باشد که با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی و مبتنی بر روش حجم محدود تاکنون نوشته شده است. در این پایان نامه مراحل مختلف رشد یک بلور در حالت پایدار شبیه سازی شده است، این سیستم از نوع سیستم رشد بلور مقاومتی است. در این شبیه سازی از هر سه نوع انتقال حرارت همرفت، رسانش و تابش استفاده شده است. یکی از پارامترهای اصلی برای رشد بلورهای نیمه رسانا با کیفیت بالا چرخش در مذاب و نطفه است که این عامل هم در نظر گرفته شده است. شبیه سازی تماس نطفه با سطح مذاب و در نهایت شبیه سازی بلوری با ارتفاع یک سانتی متر انجام گردید. با نتایج بدست آمده از این شبیه سازی به صورت توزیع دما و بردارهای سرعت می توان کیفیت مطلوبی که چرخش در رشد بلور موردنظر دارد را مشاهده کرد چرا که با مقایسه توزیع دما در مذاب ژرمانیوم در حالت های بدون تشعشع و چرخش، با وجود تشعشع و بدون چرخش و با تشعشع و چرخش به وجود دو عامل مهم چرخش و تشعشع که موجب همگن شدن جریان مذاب می شود می توان پی برد.

آینده مدل سازی سیستم رشد بلور به پیشرفت در مدل سازی پارامترهای تاثیر گذار وابسته است. تلاش های فراوانی برای تحلیل پدیده های انتقال در رشد بلور شده است. در سیستم های رشد بلور به?روش چکرالسکی کیفیت و اندازه بلورهای رشد داده شده به مجموعه عوامل فیزیکی سیستم و فرآیند رشد?بستگی دارد. در این بین دو نوع متغیر سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد. متغیرهای درونی که معمولاً غیر قابل دسترس هستند و پارامترهای بیرونی که معمولاً قابل کنترل هستند. دمای محیط یکی از عواملی است که بر میدان دمایی در مذاب اثر دارد. در این پژوهش جزئیات نوسانات دمائی در یک مدل از مذاب چُکرالسکی با استفاده از روش های عددی (نرم افزار فلوئنت) مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. بدین منظور، یک دامنه نوسانی دما در دیواره جانبی بوته در نظر گرفته شد و تأثیر آن روی قسمت های دیگر ماده مذاب بررسی گردید. همچنین، ناپایداری های جریان مذاب در طی فرآیند رشد بلور اکسید می تواند منجر به مشکلات جدی شود گاهی اوقات این ناپایداری ها آن قدر جدی هستند که باید روند رشد را متوقف کرد زیرا منجر به رشد بلور بطور مارپیچی می شود. جریان همرفت طبیعی و جریان اجباری ناشی از چرخش بلور و جریان مارانگونی از عوامل موثر در ایجاد نوسانات دمایی و همچنین نوسانات انرژی?جنبشی می باشند و با استفاده از سرعت چرخش مناسب می توان اثر ناپایداری های جریان همرفت طبیعی را کاهش داد.

مکانیک آماری تعادلی، حالت های تعادلی ماکروسکوپی دستگاه های متشکل از تعداد زیادی ذره را با استفاده از حالت های میکروسکوپی آنها توضیح و پیش بینی می کند. ویژگی اصلی حالات تعادلی این است که آنها در طول زمان و نیز در برابر آشفتگی های کوچک پایدارند. حالت پایای غیرتعادلی، که در آن جریان های احتمال وجود دارند و اندازه گیری های ناوردا به طور کلی به شکل گیبس- بولتزمن نیستند، برخی از پدیده های بسیار جالبی را ارائه می کنند که در دستگاه های تعادلی دیده نمی شوند. مثالهایی از آن عبارتند از گذار فاز ناشی از تحریک مرز و شکست تقارن خودبخودی در دستگاه یک بعدی. در این پایان نامه به بررسی مدل های یک بعدی دور از تعادل ترمودینامیکی خواهیم پرداخت که در آنها حالت شکست تقارن و همچنین همزیستی دو فاز متقارن رخ می دهد.

در این پایان‏نامه به پدیده‏های شبه ترافیکی می‏پردازیم. مهم‏ترین مثال از پدیده‏های شبه ترافیکی ترافیک وسایل نقلیه می‏باشد. اساس مطالعه پدیده‏های شبه ترافیکی بررسی فرایند صف‏بندی می‏باشد. به منظور تحقیق فرایند صف‏بندی ابتدا آن را یک صف تک ‏بعدی نیمه متناهی فرض می‏کنیم که که جایگاه‏ها توسط اعداد طبیعی از راست به چپ برچسب زده شده‏اند. یک ذره جدید با احتمال ?قبل از چپ‏ترین جایگاه اشغال شده وارد صف می‏شود .هرکدام از ذرات درون صف اگر جایگاه هدف خالی باشد با احتمال p به راست‏ترین همسایه می‏جهند. یک ذره با احتمال ? صف را ترک می‏کند. سپس به بررسی فرایند طردی ساده نامتقارن می‏پردازیم که برای مطالعه فرایند صف‏بندی بسیار مفید می‏باشد. فرایند طردی ساده نامتقارن را می‏توان نتیجه برهم‏کنش چندین ولگرد فرض کرد که مقیدند در یک صف حرکت کنند. اکنون به جای یک ولگرد تعداد زیادی ولگرد داریم. در یک شبکه یک بعدی این ولگردها با آهنگ pبه همسایه سمت راست و با آهنگ qبه همسایه سمت چپ می‏جهند. در این پایان‏نامه خواص دینامیکی این صف را به تفصیل بررسی می‏کنیم. حالت دینامیکی ( جواب معادله اساسی) را به فرم ضرب ماتریسی می‏نویسیم. با استفاده از این روش زمان واهلش را به دست می‏آوریم که یکی از کمیت‏های اساسی در فرایند صف‏بندی می‏باشد.

بلورهای نیمه¬هادی کاربرد وسیعی در ساخت قطعات الکترونیکی و مدارهای مجتمع دارند. ژرمانیوم یکی از بلورهای نیمه¬هادی است که در صنایع الکترونیک و مخابرات به¬صورت دیود و ترانزیستور به¬کار می¬رود. در کاربردهای الکتریکی علاوه بر این¬که ژرمانیوم باید به شکل تک¬بلور باشد، درجه¬ی خلوص آن نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. مهم ترین تکنیک رشد این بلور نیمه-هادی، رشد از فاز مذاب و به روش چُکرالسکی می¬باشد. در این روش پودر ژرمانیوم ابتدا ذوب و سپس یک دانه¬ی بلوری با سطح آزاد مذاب تماس داده شده و ضمن چرخش به آهستگی بالا کشیده می¬شود تا به مذاب امکان رشد بر روی دانه داده شود. گرمای مورد نیاز برای ذوب پودر ژرمانیوم اساساً از دو مکانیسم القائی و مقاومتی در سیستم گرمایشی کوره¬ی چُکرالسکی تأمین می¬شود. بسته به سیستم گرمایشی به¬کار رفته درون کوره، ساختمان و هندسه¬ی هر کوره با کوره¬ی دیگر متفاوت خواهد بود. یک تک بلور کامل و موفق نیازمند تعادل در انرژی تولید شده و همچنین انتقال گرما در طی فرآیند رشد می¬باشد. از آن¬جائی که تبلور معمولی در دماهای بالا انجام می¬شود و مذاب¬های نیمه¬هادی برای تابش غیرشفاف هستند، تشخیص فرآیندهای موجود درنیمه¬هادی مذاب واقعاً مشکل است. تنها روش برای مطالعه¬ی تجربی آن، بررسی بلورهای رشد یافته است که به طور جدی کیفیت اطلاعات را کم می-کند. راه حل بسیار مهم برای رفع این مشکل، مدل¬سازی ریاضی سیستم رشد بلور می¬باشد. یکی از قدرتمندترین نرم افرازهایی که برای مدل سازی این سیستم رشد استفاده می شود، نرم افراز fluent است که با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی و مبتنی بر روش حجم محدود نوشته شده است. با استفاده از این نرم افزار شبیه سازی حاضر انجام شده که بعد از توصیف کامل مراحل کار، توزیع میدان های دما و سرعت بررسی می شوند.

در این مطالعه از داده های پارامتر های اصلی وپدیده گردوغبار و میزان دید افقی در دوره زمانی 1383-1392 استفاده گردید سپس جهت شناسایی الگوهای همدیدی ودینامیکی علل بروز پدیده گردوغبار با انتخاب چهار ایستگاه هواشناسی استان داده های شبکه بندی شده دما ، فشار سطح دریا ، نقشه های تراز ارتفاع ژئو پتانسیل ورطوبت نسبی ، مولفه باد در لایه 200 میلی باری (جت استریمها) با یاخته های 5/2در 5/2 درجه برای ترازهای متفاوت از مرکز ncep/ncar مرکز ملی پیش بینی های نوا تهیه گردید . پس از تولید نقشه ها وپردازش جهت بررسی وتحلیل مورد ارزیابی وتجزیه وتحلیل قرار گرفت . در ادامه روند کار چند الگوی مهم عامل اصلی ایجاد گردوغبار در منطقه شناخته شد که مهمترین آن همگرایی سطحی در منطقه وهمچنین کم فشارهای حرارتی در مناطق عرضهای پایین تر بهمراه ناوه عمیق جنوب اروپا ومدیترانه شرقی و گاهی با همراهی زبانه ای ناشی از پرفشار جنوب روسیه ،از مهمترین سازوکار اصلی ایجاد گردوغبار شناسایی شد ، این پدیده همراه با وزش باد های غربی وسطحی (مناطقی از عراق ،سوریه و شمال عربستان ) به اضافه تاثیرات صحرای عربستان سبب افزایش ناپایداری در این مناطق گردیده والگوی گرمایی پرفشار جنب حاره ای نیز بکمک این عوامل پدیده غالب جو بالا واثرات آن در عرضهای پایین در این شرایط شناحته شد ، بدین منظور یکی از فراگیرترین توفانهای گردوغبار در کشور از لحاظ شدت بصورت موردی ، سه روز 2،3 4 تیر ماه 1389 جهت شناسایی مورد واکاوی دقیق از نظر همدیدی و دینامیکی قرار گرفت ، چند الگوی موثر در تشکیل چشمه های طوفان در مناطق ، سوریه وعربستان شناسایی شده است در این پژوهش الگوی ناوه غربی نشان داد که فرارفت هوای گرم وخشک عربستان بر روی عراق در اثر تشکیل کم فشارهای حرارتی وایجاد ناوه عمیق در جنوب اروپا وشرق مدیترانه و با صعود دینامیکی جلوی ناوه در اثر جابجایی و وزش بادهای عمدتا غربی درواقع عامل اصلی دینامیکی- حرارتی امکان انتقال گردوغبار را به ترازهای بالاتر مقدور ساخته وصعود حاصل از کم فشار سطح زمین ودر نتیجه تاوایی مثبت جلوی ناوه تراز میانی جو عامل اصلی تولید گردوغبار میباشد ، در روز دوم تیر ماه 89 حرکت توده گردوغبار به ارتفاع بیش از 3 کیلومتری (تراز 700 میلی باری) و فرارفت آن با حرکت شرق سو به مناطق غربی صورت پذیرفت ودر پشت ناوه 48 ساعت بعد در 4 تیر ماه ناپایداری ها قطع وذرات گردوغبار در مناطق غربی و روی زاگرس با اندازهای کمتر از 5/2 میکرون بصورت معلق باقی ماندند ، بطوری که کاهش دید در برخی مناطق استان همدان تا 400 متر گزارش گردید ومیزان غلظت آلاینده ها تا 20 برابر حد مجاز ثبت شد همچنین در بررسی آماری و همدیدی 4 شهرستان استان مشخص گردید در طی دوره آماری 10 ساله استان بیشترین فراوانی گردوغبار با دید کمتر از 5000 متر در شهرستان ملایر با 344 روز ثبت گردید وبترتیب شهرستان همدان با 323 روز وتویسرکان با 299 روز ونهاوند با 180 روز در رتبه های بعدی قرار گرفتند وبیشترین فراوانی گردوغبار در استان مربوط به سال 1388 میباشد ، بیشترین شدت گردوغبار با دید کمتر از 1000 متر نیز شامل بخش ملایر میباشد ، نقشه های پهنه بندی مکانی سالیانه تهیه ونشان داد که که چشمه های گردوغبار تشکیل شده در جنوب عراق وشمال عربستان ، بیشترین تاثیر فراوانی وقوع آن بویژه جنوب استان همدان در بخش ملایر بوده است و اثرات چشمه های طوفان تشکیل شده در مرکز وشمال عراق وشرق سوریه دررتبه های بعدی قراردارند .