
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,491 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,612,787 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,201,785 |
بررسی رخدادهای گردوغبار در استان قم با مدل رقومی و مطالعه کاربری اراضی منشأ آنها با استفاده از طبقهبندی تصاویر ماهوارهای | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 28، شماره 1، فروردین 1400، صفحه 1-21 اصل مقاله (1.7 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2021.18303.3389 | ||
نویسندگان | ||
نیما روحانی* 1؛ طاهر رجایی2؛ برات مجردی3؛ احسان جباری2؛ مهران حیدری بنی4؛ سید احمد شفیعی دارابی5 | ||
1دانشجوی دکتری گروه مهندسی عمران، گرایش آب و سازههای هیدرولیکی، دانشگاه قم | ||
2دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه قم | ||
3استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت | ||
4دانشآموخته دکتری آب و هواشناسی، اداره کل هواشناسی استان قم | ||
5دانشآموخته دکتری زیستشناسی، اداره کل حفاظت محیط زیست استان قم | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: امروزه پدیده گردوغبار یکی از بزرگترین مشکلات زیستمحیطی در جهان است و هر ساله خسارات بزرگی به بخشهای مختلف از جمله صنعت، حملونقل، کشاورزی، گردشگری و بهداشت وارد میکند. طوفان گردوغبار که معمولاً در مناطق خشک و نیمهخشک مانند مناطق مرکزی و جنوبی ایران رخ میدهد، ذرات معلق بسیاری را باخود حمل میکند و فعالیتهای روزانه انسان و دید افقی را کاهش میدهد. طبق اعلام سازمان هواشناسی جهانی، هنگامی که سرعت باد از پانزده متر در ثانیه فراتر رود و مقدار زیادی گردوغبار وارد جو شود تا دید افقی به کمتر از 1000 متر برسد، طوفان گردوغبار گزارش میشود. گردوغبار ناشی از عوامل طبیعی و هم عوامل انسانی است که جزء انسانی آن عمدتاً پاسخی به تغییر در پوشش خاک و کاربری اراضی است. یکی از اهداف پژوهش حاضر، بررسی موقعیت وقوع و منشا گردوغبار (مبدا و مقصد گردوغبار) و جریانها/مسیرهای حرکت طوفانهای گردوغبار است. مواد و روشها: در این مطالعه دادههای هواشناسی شامل دما، رطوبت نسبی، بارندگی، تبخیر، سرعت باد و تعداد روزهای گردوغبار مربوط به سه ایستگاه هواشناسی استان قم از سازمان هواشناسی اخذ شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین در این مطالعه، برای تعیین منشاهای بالقوه گردوغبار از روشهای طبقهبندی حداکثر احتمال و حداقل فاصله در تصاویر ماهواره لندست استفاده گردید تا کاربری اراضی و جنس خاک مناطق مختلف مشخص گردد. این فرآیند با استفاده از تصاویر سری زمانی ماهواره لندست استان قم طی 30 سال از 1989 تا 2019 با فواصل زمانی 5 ساله و پایش تغییرات این دوره در 11 کلاس مختلف انجام گرفت. در مرحله بعد، با توجه به دادههای ثبت شده گردوغبار (دید افقی) در ایستگاه هواشناسی شکوهیه/قم که وقوع طوفان گردوغبار مطابق با تعریف سازمان هواشناسی جهانی را نشان میداد، مدلسازی پسگرد مسیرهای هوایی با استفاده از مدل هواشناسی HYSPLIT انجام پذیرفت. مسیرهای پسگرد، اگر نزدیک به سطح زمین باشد و منطقه بهصورت بالقوه قادر به تولید و انتشار گردوغبار از سطح به هوا باشد، میتواند منشا پدیده گردوغبار در نظر گرفته شود. یافتهها: نتایج نشان داد که 30 منطقه با خاک و پوشش متفاوت بهعنوان منبع گردوغبار وجود دارد که شامل 20 لکه زمین بایر، 5 لکه زمین نمکی و 5 لکه زمین شنی یا ماسهای بود. منابع عمده طوفان های گردوغباری مطالعه شده استان در این تحقیق، در نیمه شرقی استان، در مجاورت دریاچه نمک و دشت لوت واقع شده است. در قسمت آخر، دادههای هواشناسی که مستقیماً وقوع طوفانهای گردوغبار را گزارش میدهند، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سپس براساس دادههای ثبت شده و اعمال برخی از شرایط محدود کننده، تاریخهای موردنظر انتخاب شد، که طوفان گردوغبار تعریف شده توسط سازمان جهانی هواشناسی میباشد. کدهای w=06 و w=07 مربوط به پدیده گردوغبار هستند و در این مطالعه از هر دو استفاده گردید. نگاه توام به پوشش خاک و کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه و نیز بررسی رخدادهای گردوغبار اتفاق افتاده از جمله نوآوری های این پژوهش به حساب می آید. نتیجهگیری: نتایج مدل HYSPLIT نشان میدهد که عمده منشاهای رخدادهای گردوغباری مطالعه شده در این پژوهش از مناطق شرقی همجوار مانند سمنان است. این طوفانها در نهایت بهعنوان یک رویداد گردوغبار داخلی در نظر گرفته میشوند. برخی از رخدادهای طوفان گردوغبار در تاریخهای مورد مطالعه، گردوغبار خارجی بودهاند. این رویدادها عمدتاَ از منشاهای خارجی هستند و از کشورهای غربی و جنوب غربی ایران مانند عراق، عربستان سعودی و شاید سوریه وارد شده و به عنوان گردوغبار خارجی محسوب میشوند و عموماً به عنوان طوفانهای شدید گردوغبار تلقی میگردند. | ||
کلیدواژهها | ||
انتشار؛ گردوغبار؛ کاربری اراضی؛ HYSPLIT؛ استان قم | ||
مراجع | ||
1.Ackerman, S.A. 1997. Remote sensing aerosols using satellite infrared observations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 102: 14. 17069-17079.
2.Arami, S.A., Ownegh, M., Mohammadian Behbahani, A., Akbari, M., and Zarasvandi, A.R. 2018. Statistical analysis of Spatio-temporal pattern of dust storms in the west and southwest of Iran. J of Water and Soil Conservation. 25: 1. 61-83. (In Persian)
3.Asakereh, H. 2007. Spatio-temporal variations of Iran Earth's precipitation over recent decades. Geography and Development Iranian Journal. 5: 10. 145-164. (In Persian)
4.Ashrafi, K., Shafipour, M., and Aslmand, A. 2013. Investigating the Dust Storm Routes on Iran Using Numerical Modeling and Satellite Images. International Journal of Environmental Science and Bioengineering. 56: 3-12.(In Persian)
5.Darabi, H., Jafari, A., and Akhavan Farshchi, K. 2016. Analysis of Climate Change Trend in Qom Province and its Consequences. Journal of Environmental Sciences Studies (JESS). 2: 25-40.(In Persian)
6.Draxler, R.R., and Hess, G.D. 1998. An overview of the HYSPLIT_4 modelling system for trajectories. Australian meteorological magazine, 47: 4. 295-308.
7.Fattahi, M.M. 2009. Survey of Desertification Process in Qom Province Using Remote Sensing Data with Emphasis on Land Use Changes and Quantitative and Qualitative Changes in Water Resources. Iranian Journal of Range and Desert Research. 16: 2. 234-253. (In Persian)
8.Jafari, F., and Khademi, H. 2016. Variability of magnetic susceptibility and its correlation with selected heavy metals in atmospheric dust of Kerman. J of Water and Soil Conservation. 23: 1. 171-186.(In Persian)
9.Janjic, Z., Huang, H., and Lu, S. 2009. A unified atmospheric model suitable for studying transport of mineral aerosols from meso to global scales. In IOP Conference Series: Earth Environ Sci.7: 1. 012011
10.Koven, C.D., and Fung, I. 2008. Identifying global dust source areas using high‐resolution land surface form. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 113(D22).
11.Lee, Y.C., Yang, X., and Wenig, M. 2010. Transport of dusts from East Asian and non-East Asian sources to Hong Kong during dust stormrelated events 1996–2007. Atmospheric Environment, 44: 30. 3728-3738.
12.Miri, A. 2020. Dust storms analysis in the Sistan region using DDI and DSI indices and wind speed, visibility and PM10 parameters. J. of Water andSoil Conservation. 23: 3. 171-187.(In Persian)
13.Mohammadi, F., Kamali, S., and Eskandari, M. 2013. Detection of dust sources at different levels of Tehran atmosphere using HYSPLIT model. Geography and Environmental Hazards. 16: 39-54. (In Persian)
14.Moin Al-Dini, M. 2018. The role of domestic dust center on air quality in Qom. Master's thesis. Department of Agriculture, Campus of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran. Master Thesis. (In Persian)
15.Naderizadeh, Z., Khademi, H., and Ayoubi, Sh. 2016. Determining the concentration and contamination level of heavy metals in dust from selected areas of Bushehr Province. J. of Waterand Soil Conservation. 27: 1. 1-23.(In Persian)
16.Rahimi, D., and Majd, M. 2011. Analysis of climate change and its impact on water resources in the northern slopes of the Karkas. Journal of Geography and Regional Development. 17: 211-227. (In Persian)
17.Rahmatizadeh, A. 2005. Determination of roughness, physical, chemical, and mineralogical properties of Qom sands. Ministry of Jihad and Agriculture Organization of Research, Trainingand Agricultural Promotion Research Institute of Forests, Rangelands ofIran-Qom. Research report. (In Persian)
18.Rahmatizadeh, A., and Jafari, M.2014. Investigating the Effects ofSaveh and Ghadir Dams Construction on Desertification Process in Masileh Qom Plain. Iranian Journal of Rangeand Desert Research. 21: 3. 494-506.(In Persian)
19.Rajaee, T., Rohani, N., Jabbari, E.,and Mojaradi, B. 2020. Tracing and assessment of simultaneous dust storms in the cities of Ahvaz and Kermanshah in western Iran based on the new approach. Arab J. Geosci. 13: 12. 461.1: 20.
20.Rezaei, T., Daneshkar Arasteh, P., and Saghafian, B. 2005. Annual Rainfall Trend Analysis in Arid and Semi-arid Regions of Central and Eastern Iran. Journal of Water and Wastewater.16: 2. 73-81. (In Persian)
21.Reiff, J., Forbes, G.S., Spieksma, F.T.M., and Reynders, J.J. 1986. African dust reaching northwestern Europe: A case study to verify trajectory calculations. Journal of Climate and Applied Meteorology, 25: 11. 1543-1567.
22.Shahbazi, R., and Gharib, F. 2018. National Dust Project, Report of the Qom Province. Applied Research Center of Geological Survey of Iran.(In Persian) 23.Tabari, H., Sabziparvar, A., and Maroofi, S. 2008. Investigation of the annual change trend of meteorological parameters in two hot and cold climates of Iran. Journal of Water, Soil, and Plants in Agriculture. 8: 1B. 161-174. (In Persian)
24.Tegen, I., and Schepanski, K. 2009.The global distribution of mineral dust. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 7, No. 1,p. 012001). IOP Publishing.
25.Zabihi, A., Soleimani, K., Shabani,M., and Abravesh, S. 2011. Investigation of Spatial Distributionof Annual Precipitation Using Geostatistical Methods (Case Study: Qom Province). Physical Geography Research. 78: 101-112. (In Persian)
26.Zarasvandi, A., Heidari, M., Lahijanzadeh, A., Jalali, S., Rezai, M., Saed, M., and Feridouni, Z. 2019. Elemental composition and environmental indicators of heavy metals in dust storms in Khuzestan province. Agricultural Engineering.41: 1. 105-125. (In Persian) | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,428 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 472 |