پایش ماهواره ای و تحلیل همدید پدیده ی گرد و غبار در کلان شهر مشهد طی دوره آماری 2013-2009

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 2، دوره 4، شماره 2 - شماره پیاپی 14، خرداد 1394، صفحه 35-57   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v4i2.45800

نویسندگان

جمیله محمدی مرادیان^* ؛ سید رضا حسین زاده

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

پدیده ی گرد و غبار در شرایط امروزی ایران به عنوان یک مخاطره محیطی جدی، مشکلات عمده ای را برای محیط زیست و سلامت مردم به وجود آورده است. موضوع این تحقیق تحلیل گرد و غبار هوای کلان شهر مشهد طی دوره ی آماری 2013-2009 است. بدین منظور از طریقِ پردازش تصاویر ماهواره ای MODIS و با کاربرد شاخص دمای درخشایی، آشکارسازی گرد و غبار انجام و قلمرو گسترش آن بر روی شهر مشهد انجام شده است. سپس در جهت تحلیل علل سینوپتیک وقوع گرد و غبار، نقشه های 500 هکتوپاسکال که از پایگاه NOAA با قدرت تفکیک 5/2×5/2 درجه طول و عرض جغرافیایی به صورت چهارنوبت در روز دریافت گردیده بود تحلیل شد. همچنین برای تعیین مناطق منشأ غبار، مدل جریانی HYSPLIT به روش پسگرد، طی 24 ساعت قبل از وقوع برای روزهای آماری مورد مطالعه اجرا گردیده است. نتایج تحقیق نشان داد، که نواحی منشأ غبار روی شهر مشهد طی دوره ی گرم سال، در شرق و شمال شرق یعنی بیابان های ترکمنستان و همچنین اراضی تغییر یافته ی دشت های شمال شرق کشور قرار دارد. در دوره ی سرد سال نیز بیشتر نواحی شمال غربی شهر مشهد و از شرق دریای خزر با فراوانی کمتر توده ی گرد و غبار به سمت شهر مشهد کشیده می شوند. همچنین در کلیه ی نمونه های مورد مطالعه قرارگیری پرفشار حرارتی در تراز 500 هکتوپاسکال و مکان گزینی اُمگای منفی در سطح زمین موجب صعود و ناپایداری هوا شده که با در نظر گرفتنِ جهت جریانات غبار، مشخص می شود که غبار از مناطق منشأ برخاسته و به سمت کلان شهر مشهد هدایت شده است.

کلیدواژه‌ها

گرد و غبار؛ دمای درخشایی؛ سینوپتیک؛ مدل HYSPLIT؛ کلان شهر مشهد

مراجع

امیدوار، کمال. نکونام، زری، (1390)، کاربرد گلباد و گل غبار در تحلیل گرد و خاک و تعیین رژیم فصلی بادهای همراه با این پدیده مطالعه موردی شهر سبزوار. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 76: 85-104.

جهانشیری، مهین، (1389)، بررسی آماری و سینوپتیکی آلودگی هوای مشهد، پایان نامه کارشناسی ارشد جغرافیای طبیعی-اقلیم شناسی، به راهنمایی علیرضا انتظاری، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار.

حسین زاده، سید رضا، (1376)، بادهای 120 روزه سیستان. تحقیقات جغرافیایی، 46: 103-127.

حسین زاده، سید رضا. دوستان، رضا. حقیقت ضیابری، سیده مرضیه. حقیقت ضیابری، سیده مریم، (1392)، بررسی الگوهای همدید مؤثر بر آلودگی هوا در کلان‌شهر مشهد. جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای. 21: 81-102.

ذوالفقاری، حسن. عابد زاده، حیدر، (1384)، تحلیل سینوپتیک سیستم های گرد و غبار در غرب ایران. مجله جغرافیا و توسعه. 6: 173-188.

شمسی‌پور، علی‌اکبر. صفر راد، طاهر، (1391)، تحلیل ماهواره ای-همدیدی پدیده گرد و غبار (گرد و غبار تیرماه 1388)، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 79: 111-128.

صفری، اعظم، (1392)، شناسایی منابع غبار طوفان‌های گرد و غباری جنوب غرب ایران. پایان‌نامه کارشناسی ارشد گرایش اقلیم‌شناسی در برنامه‌ریزی محیطی. به راهنمایی عباس مفیدی، دانشگاه فردوسی مشهد. مشهد.

علوی پناه، سیدکاظم، (1382)، کاربرد سنجش از دور در علوم زمین. مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران. چاپ اول. ص271.

علیجانی، بهلول. نجفی‌نیک، زهرا، (1388)، بررسی سینوپتیکی اینورژن در مشهد با استفاده از تحلیل عاملی. مجله جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، 12: 1-12.

قربانی، محمد. فیروز زارع، علی، (1387)، مقدمه‌ای بر ارزش‌گذاری محیط‌زیست. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. چاپ 1389، ص 156.

قربانی، محمد. فیروز زارع، علی، (1388)، ارزش‌گذاری ویژگی‌های مختلف آلودگی هوا در مشهد. مجله تحقیقات اقتصادی، 89: 215-242.

کاخکی مهنه، حمید، (1392)، استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی در بررسی روابط بین عناصر اقلیمی و نوسانات آلودگی هوا در کلان‌شهر مشهد. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، گرایش اقلیم شناسی در برنامه‌ریزی محیطی، به راهنمایی محمد سلیقه، دانشگاه خوارزمی، تهران.

گلریز ضیائی، زهرا. صادقی، حمید. معتمدی، محمد. ژاله رجبی، میترا، (1390)، پیش بینی، ارزش‌گذاری و ترسیم نقشه آلودگی هوای شهر مشهد؛ مطالعه موردی گاز منوکسید کربن، 2 و 3 آذر ماه. اولین کنفرانس اقتصاد شهری ایران. مشهد.

مباشری، محمدرضا. غفوری، علی، (1385)، آشکارسازی و مطالعات غبار جوی در تصاویر ماهواره‌ای با استفاده از اختلاف دمای درخشندگی، نقشه‌برداری، 84: 19-25.

مفیدی، عباس. جعفری، سجاد، (1390)، بررسی نقش گردش منطقه‌ای جو بر روی خاورمیانه در وقوع توفان‌های گرد و غبار تابستانه در جنوب غرب ایران. مطالعات جغرافیای مناطق خشک، 5: 17-46.

منصوری، نبی‌اله. علی‌نژاد، جواد، (1388)، بررسی کارایی سیستم‌های کنترل کننده ذرات معلق و تعیین میزان انتشار در کارخانجات آسفالت مشهد. فصلنامه علوم تکنولوژی محیط زیست، 40: 1-9.

Ackerman, S. A., Chung, H. (1992). Radiative effects of Airborne dust on regional energy budgets at the top of atmosphere. Journal of Applied Meteorology, 31, 223-233.

Edwards, D. P., DeCola, J., Fishman, D., Jacob, P., Bhartia.D., Burrows, J., Goldberg. M. (2006). Community input to the NRC decadal surrey from the NCAR workshop on air quality remote sensing from space: defining an optimum observing strategy. Journal of National Center for Atmospheric Research Boulder, retrieved from: http://www.acducar.edu/Events/meeting/Air_Quality_Remote_sensing/Reports/AQRSinputsDS.pdf.

Ghrbani, M., & Firoz Zaree, A. (2009). Measurement of air pollution characteristics in Mashhad. Economic Research Journal, 89, 215-242. [in Persian]

http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/giovanni

http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/reanalysis.shtml

http://www.ready.arl.noaa.gov/HYSPLIT

Jahanshiri, M. (2010). Statistical and synoptic investigations of air pollution of Mashhad Unpublished master's thesis, University of Hakim Sabzevari, Sabzevar. [in Persian]

Kai, Z., & GAO, H. (2007). The characteristics of Asian-dust storms during 2000-2002: From the source to the sea. Journal of Atmospheric Environment,41, 9136-9145.

Karimi, N., Moridnejad,A., Golian, S., M.V., Samani, J., Karimi, D., & Javadi, S., (2012). Comparison of dust source identification techniques over land in the Middle East region using MODIS data. Canadian Journal of Remote Sensing, 38(5), 586-899.

Kaufaman, Y. J. (1997). Passive remote sensing of tropospheric aerosol and atmospheric correction for the aerosol effect. Journal of Geophysical Research, 102, 16815-16830.

Kaufman, Y. J., & Tanre, D. (1998). Remote sensing of tropospheric aerosols from EOS Modis overland. Journal of Geophysical Research, 102, 17051-17067.

Mansoori, N., & Alinejad, J. (2009). The Study of efficiency of suspension particles controller systems and determination of distribution amounts in Mashhad asphalt companies. Environmental Technology Sciences, 40, 1-9.

Miller, S. D. (2003). A consolidated technique for enhancing desert dust storms with MODIS. Journal of Geophysical Research Letters, 30(20), 2071-2074.

Mobasheri, M. R., & Ghafori, A. (2006). Detection of atmospheric dusts in satellite images using Brightness Temperature Difference. Survey, 84, 19-25. [in Persian]

Omidvar, K., & Nokonam, Z. (2011). Application of wind rose and dust rose in dust analysis and determination of seasonal wind regime related with this phenomenon (Case study: Sabzevar city). Geographical Research, 76, 85-104. [in Persian]

Safari, A. (2013). Recognition of dust storm sources in southwestern of Iran. Unpublished master's thesis, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad. [in Persian]

Shunlin, L., Zong, B., & Hongliang, F. (2006). Improved estimation of aerosol optical depth from MODIS imagery over land surface. Journal of Remote Sensing Of Environment, 104, 416-425.

Tom, X. P., Zhao, Ackerman, S, Guo, W. (2010). Dust and smoke detection for multi-channel imagers, Journal of Remote Sensing, 2, 2347-2368.

Wang, S., Yang, D., Jing, J., Xu, Q., Yang, Yu. (1995). Study on the formative causes and countermeasures of the catastrophic sandstorm occurred in Northwest China. Journal of Desert Research, 15(1), 19-30.

Wang, Y., Stein. A., Draxler, R., Rosa, D., Zhang, X. (2011). Global sand and dust storms in 2008: Observation and HYSPLIT model verification. Journal of Atmospheric Environment, 45, 6368-6381.

Wang. E., Qiming. L., Na. Y., Xianhua. W., & Jinji. M. (2013). Air quality evaluation on an urban scale based on MODIS satellite images. Journal of Atmospheric Research, 132-134, 22-34.

Xia, L. (2010) . Sea surface temperature extraction by modis remote sensing data in Lianyungang sea area. Paper presented at the Second IITA International Conference on Geoscience and Remote Sensing. Qingdao, 118-120.

Xuan J., Sokolik IN., Hao J., Guo F., Mao H., & Yang G. (2004). Identification and characterization of atmospheric mineral dust in East Asia. Journal of Atmospheric Environments, 38(36), 6239-6252.