تغییرات زمانی و مکانی مولدین گرد و غبار در رخداد دیدهای فوق بحرانی در اهواز

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

عضو هیئت علمی بخش تحقیقات بیابان موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور ،سازمان تحقیقات ،آموزش و ترویج کشاورزی ، تهران، ایران.

10.22092/lmj.2019.120555

چکیده

 
با توجه به نرخ پیشرفت اراضی مستعد تولید گردوغبار داخلی، تداوم خشکسالی و روند روبه­رشد تغییرات اقلیمی، روند وقوع دیدهای فوق بحرانی یعنی میدان دید افقی100 متر در استان خوزستان، افزایشی می‌باشد.. در این مطالعه تاثیر سمت و سرعت باد در وقوع این پدیده در کلان شهر اهواز با توجه به اراضی مولد گردوغبار داخلی بررسی شده است. ابتدا برای یک دوره آماری 15 ساله مشترک، وقوع میدان دید 100 متر پهنه‌بندی شده و نقاط بحرانی‌تر از لحاظ فراوانی رخداد این پدیده مشخص شده است. روند تغییرات بلند مدت سالانه و توزیع ماهانه رخدادها برای یک دوره آماری 65 ساله از سال 1952-2017 برای ایستگاه سینوپتیک اهواز ترسیم شد. با توجه به اهمیت شرایط جو پایدار و آرام در رخداد میدان دید 100 متر توزیع ماهانه و ساعتی رخدادهای 100 متر ایستگاه اهواز در شرایط جو پایدار و هوای آرام بررسی شد. با استفاده از نرم افزار WR-PLOTعلاوه بر گلغبار کلی بلندمدت سالانه، توزیع فصلی سمت و سرعت رخدادها استخراج و گلغبار مربوط به هر فصل ترسیم و تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد تعداد سالانه رخدادهای میدان دید100 متر روند افزایشی و از نظر توزیع ماهانه بیشتر در فصل سرد رخ می­دهند؛ به طوری که ماه‌های ژانویه، دسامبر و فوریه بیشترین تعداد رخدادها و در ماه ژوئن و ژولای کمترین تعداد رخدادهای مربوط به میدان دید 100 متر رخ می‌دهد. توزیع فصلی مربوط به سمت و سرعت باد طی رخداد دیدهای 100 متر نشان داد که در فصل گرم بیشتر رخدادها از سمت غرب و شمال غرب و در فصل سرد بیشتر از سمت جنوب و جنوب شرق رخ می­دهند. در فصل سرد سال به علت سنگینی هوای سرد و وقوع پدیده اینورژن، رخداد دید 100 متر بویژه در ساعت شش صبح به وقت محلی بیشتر رخ داده است. به علت نقش دوگانه باد در برداشت و رسوب­گذاری ذرات گردوغبار ارتباط قوی مستقیم ویا معکوسی بین میدان دید 100 متر و سرعت باد مشاهده نشد. در مجموع در 83 درصد موارد رخداد میدان دید افقی 100 متر در ساعات قبل از ظهر رخ داده است. در 61.8 درصد موارد رخداد این پدیده در شرایط هوای کاملا پایدار و جو آرام رخ داده که در واقع فرصت فرونشینی را برای ذرات گردوغبار فراهم نموده است. آگاهی از توزیع زمانی و مکانی رخداد دید فوق بحرانی 100 متر در برنامه­ریزی­هایی از قبیل عملیات کنترل کانون­های ریزگرد و همچنین برنامه پرواز هواپیما و تعطیلی مدارس و  مراکز دولتی می­تواند مفید باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of spatial and temporal variations in airborne dust sources on supercritical visibility events in Ahvaz

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Dargahian
  • samaneh razavizadeh
Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]

Supercritical visibility, defined as a 100-meter horizontal field of view (HFOV), is taking an incremental trend in Khuzestan Province due to the increasing development of drought-stricken eroded land as the source of airborne dust, continued drought, and the rising trend in climate change. Surveying the internal land sources of airborne dust, the present study explores the effects of wind direction and speed on this phenomenon in the metropolitan city of Ahvaz. For this purpose, 100-meter HFOVs are initially zoned for a 15-year statistical period to identify the more critical locations in terms of HFOV frequency. Moreover, the long-term annual changes and monthly distributions of the event measured at Ahvaz synoptic station are plotted for the 65-year statistical period of 1952‒2017. Given the significance of steady and calm weather for 100-meter HFOV events, the monthly and hourly events recorded at the station in Ahvaz under steady calm atmosphere are studied. The WR-PLOT software is then used not only to plot the general long-term annual dust rose but also to derive the seasonal distributions of wind direction and speed associated with the events in order to plot and analyze the dust rose for each season. It is found that the annual number of 100-meter HFOV events and its monthly distributions indicate a higher frequency in cold seasons such that the highest number of events belongs to January, December, and February while the lowest belongs to June and July. It is also observed that most dust storms in the warm season have western and northwestern origins while those in the cold season originate from the east and southeast. Due to the heavy air weight and inversion in cold seasons, the 100-meter HFOVs occur mostly at 6 am local time. No significant direct or inverse correlations are observed between 100-meter HFOVs and wind speed due to the dual role of wind in the removal and deposition of dust particles. Overall, 83% of the events are observed to occur during the hours before the noontime and 61.8% of the events occur in very stable weather conditions and calm atmosphere, which allow for the subsidence and deposition of dust particles. Knowledge of the temporal and spatial distributions of supercritical 100-meter HFOVs can be useful for planning operations by the air monitoring and dust control center, flight schedules, and suspension of schools and public offices during critical dust storms.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dust extraction lands
  • Supercritical visibility
  • dust rose
  • Wind direction and speed
  1. آرام, ن؛ اکبری، م.، علیجانی،ب ۱۳۹۴، تحلیل گرد و غبار هوای شهر اهواز براساس الگوی باد، پنجمین کنفرانس منطقه‌ای تغییر اقلیم، تهران، سازمان هواشناسی،5و6 بهمن.
  2. اکبری،م.، فرحبخشی،م.، 1394، تحلیل سینوپتیک و شبیه­سازی مسیر طوفان­های شدید گرد و غبار جنوب غرب ایران، فصلنامه فضای جغرافیایی،16(55):91-273.
  3. بحیرایی، ح.، ایازی، م.، رجایی، م.،1390، تحلیل آماری سینوپتیکی پدیده گرد و غبار در استان ایلام، نشریه نگرش­های نو در جغرافیای انسانی،4(1):  
  4. برتینا، ه.، 1391، امکان سنجی استفاده از تصاویر ماهواره­ای جهت تخمین غلظت گرد و غبار و اندازه­گیری غلظت سرب و روی پایان‌نامه کارشناسی ارشد، وزارت علوم، تحقیقات، و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی.
  5. رنجبر،ع.، عزیزی، ق.، مطالعه الگوهای هواشناسی، شناسایی چشمه­های تولید گرد و غبار و مسیر حرکات ذرات معلق برای طوفان جولای 2009 ، پژوهش­های جغرافیای طبیعی، 44(3):73-92.
  6. رنجبر،ع.، درویش زاده، ص.، 1392، مطالعه الگوهای جوی و تعیین کانون‌های گرد و غبار مؤثر در شرایط بسیار ناسالم کیفیت هوای تهران، پژوهشهای زیست محیطی، 4(7): 147 تا 160.
  7. زراسوندی‌ علیرضا(1396) میزگرد "بررسی علل و عوامل شکل‌گیری کانون‌های ریزگرد و ظهور این پدیده در خوزستان. خبرگزاری ایسنا کد خبر96020301240
  8. شاهسونی،ع.،ندافی،ک.،یاراحمدی،م.، فرهادی ، م.، کرمانی، م.، یاراحمدی، ا.، 1392 . بررسی الگو، ساز و کار تشکیل و اثرات گرد وغبار. مجله علمی و فنی نیوار، شماره81-80.
  9. شمسی پور، ع .، صفرراد، ط.1391 ، تحلیل ماهواره­ای- همدیدی پدیدة گرد و غبار ، پژوهش­های جغرافیا طبیعی، 79:  .111.126
  10. سازمان زمین شناسی کشور، 1394. طرح شناسایی کانون­های گرد و غبار در استان خوزستان.
  11. فلاح، م،ز.، وفایی نژاد،ع،ر.، خیرخواه زرکش،م،م.، احمدی دهکاء،ف.، 1393، پایش و تحلیل سینوپتیکی پدیده گرد و غبار با استفاده از سنجش از دور و GIS مطالعه موردی: گردوغبار18 ژوئن 2012 فصلنامه اطلاعات جغرافیایی،23(91):
  12. فرح بخشی،م.، علیجانی،ب.، فتاحی،ا.،1394، تحلیل سینوپتیکی مخاطرۀ گردوغبار10 تا 12 مرداد 1392 ایران. مجله دانش مخاطرات، 2(1): 5-20.
  13. علی آبادی، ک.، اسدی زنگنه، م،ع.، داداشی رودباری، ع،ع.، ارزیابی و پایش توفان گردوغبار با استفاده از روشهای سنجش از دور. فصلنامه علمی و پژوهشی امداد و نجات سال، 7(41):
  14. عباسی، ح.، سوزنگرد، ف.، روحی پور، ح.، سید اخلاقی، س،ج.، 1390 بررسی پراکنش، مرفولو‍ژی و فعالیت تپه های ماسه ای در استان خوزستان، اولین کنگره بین المللی پدیده گرد وغبار،28-26 بهمن ماه، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی رامین، اهواز،خوزستان.
  15. غفاری،د.، مصطفی زاده، ر.،1394، بررسی منشاء، اثرات و راهکارهای پدیده گردوغبار در ایران. نشریه حفاظت و بهره برداری از منابع طبیعی، 4(2):
  16. ناصرپور، س.، علیجانی، ب.، ضیائیان، پ.، 1394، منشاء یابی طوفانهای گردوغبار با استفاده از تصاویر ماهواره ای و نقشه های هوا. پژوهش های جغرافیای طبیعی، 37(1).
  17. Guan, Q., Sun, X., Yang, J., Pan, B., Zhao, S., & Wang, L. 2017. Dust Storms in Northern China: Long-Term Spatiotemporal Characteristics and Climate Controls. Journal of Climate, 30(17), 6683-6700.
  18. Gherboudj, I., Beegum, S. N., & Ghedira, H. 2017. Identifying natural dust source regions over the Middle-East and North-Africa: Estimation of dust emission potential. Earth-science reviews165, 342-355.
    1. Furman, H. K. H. 2003. Dust storms in the Middle East: sources of origin and their temporal characteristics. Indoor and Built Environment[.1] , 12(6), 419-426.
    2. Hamidi, M., Kavianpour, M. R., & Shao, Y. 2013. Synoptic analysis of dust storms in the Middle East. Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences, 49(3), 279-286.
    3. Jin, Q., Yang, Z. L., & Wei, J. 2016. Seasonal Responses of Indian Summer Monsoon to Dust Aerosols in the Middle East, India, and China. Journal of Climate29(17), 6329-6349.
    4. Mallia, D. V., Kochanski, A., Wu, D., Pennell, C., Oswald, W., & Lin, J. C. 2017. Wind-Blown Dust Modeling Using a Backward-Lagrangian Particle Dispersion Model. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 56(10), 2845-2867.
    5. Moridnejad, A., Karimi, N., & Ariya, P. A. 2015. A new inventory for Middle East dust source points. Environmental monitoring and assessment, 187(9), 582.
    6. Nabavi, S. O., Haimberger, L., & Samimi, C. 2016. Climatology of dust distribution over West Asia from homogenized remote sensing data. Aeolian Research, 21, 93-107.
    7. Osipov, S., & Stenchikov, G. 2018. Simulating the regional impact of dust on the Middle East climate and the Red Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 123(2), 1032-1047.
    8. Stein, A. F., Draxler, R. R., Rolph, G. D., Stunder, B. J., Cohen, M. D., & Ngan, F. 2015. [.2] NOAA’s HYSPLIT atmospheric transport and dispersion modeling system. Bulletin of the American Meteorological Society96(12), 2059-2077.