ردیابی منابع گردوغبار در سطوح مختلف جوّ تهران با استفاده از مدل HYSPLIT

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 3، دوره 4، شماره 4 - شماره پیاپی 16، بهمن 1394، صفحه 39-54   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v4i4.41109

نویسندگان

فهیمه محمدی^{* 1}؛ سمیه کمالی²؛ مریم اسکندری²

¹دانشگاه شهید بهشتی

²دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

این تحقیق به‌منظور شناسایی منابع گردوغبار تهران با استفاده از مدل HYSPLITو سیستم‌های گردشی جو در سطوح مختلف انجام گرفت. بررسی آماری سال‌های 2005-1981 نشان داد، یکی از فراگیرترین وقایع گردوغباری در استان تهران در ماه می (اردیبهشت) سال 2000 رخ داده که بیش از 4 روز در ایستگاه‌های آبعلی، چیتگر، فیروزکوه، کرج و تهران شمال تداوم داشته است. برای رسیدن به هدف ذکر شده که تعیین کانون‌های ذرات گردوغبار و مسیر حرکت آن‌ها می‌باشد، ابتدا با استفاده از داده‌های جوی سطح بالا شامل: باد مداری، باد نصف‌النهاری و ارتفاع ژئوپتانسیل ترازهای 850 و 700 هکتوپاسکال، نقشه‌های گردشی جو از دو روز قبل از وقوع توفان روز یک می (30اردیبهشت) تا پایان روزهای دوم (31اردیبهشت)، چهارم (2 خرداد) و پنجم (3 خرداد) ماه می مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نقشه‌های گردشی جو سیستم‌های سینوپتیکی مؤثر در وقوع پدیده گردوغبار، جهت جریانات و سرعت آن‌ها تعیین گردید. مدلسازی با روش ردیابی پسگرد برای تعیین مسیر حرکت ذرات غباری در 48 ساعت قبل از وقوع پدیده غبار در تهران، در سه سطح ارتفاعی 100، 500 و 1000 متری اجرا شد. با توجه به آنکه در فصل انتقالی بهار هنوز سیستم‌های فشار عرض‌های شمالی بر روی ایران فعال هستند، بنابراین در مطالعه حاضر نتایج تحقیق بدون اثر این سیستم‌ها نبوده است. مشاهدات تراز 700 هکتوپاسکال نشان داد یکی از سیستم‌های فشاری مؤثر در وقوع گردوغبار و تعیین مسیر آن‌ها پرفشار مستقر بر روی عربستان است که در تمام روزهای غباری مورد مطالعه‌این سامانه حرکت و جابه‌جایی اندکی داشته و تقریباً به‌صورت یک سیستم دائمی در منطقه بوده است. سیستم فشاری مؤثر دیگر در وقوع گردوغبار روزهای یکم و دوم ماه می در تهران، کم‌فشار مستقر در شمال ایران می‌باشد. مطالعه مسیرهای انتقال ذرات از خروجی‌های مدل نشان داد که به‌طورکلی منابع اصلی غبار بر روی تهران در عرض‌های 25 تا 37 درجه شمالی، محدوده‌ای در حدفاصل عراق، عربستان و سوریه می‌باشد. بررسی ارتفاعی ذرات انتشار یافته نشان می‌دهد ذرات گردوغبار در لایه‌های بالایی به سمت ایران جریان پیدا کرده و در سطوح پائین‌تری به تهران رسیده است.

کلیدواژه‌ها

گردوغبار؛ HYSPLIT؛ منشایابی؛ تهران

مراجع

اشرفی، خسرو؛ شفیع پور، مجید؛ اصلمند، علیرضا؛ 1390. بررسی مسیرهای طوفان های گرد وغبار بر روی ایران با بکارگیری مدل سازی عددی و تصاویر ماهواره ای (مطالعه موردی: جون 2010). اولین کنگره بین المللی پدیده گرد و غبار و مقابله با آثار زیانبار آن. 26 -28 بهمن 1390.

اشرفی، خسرو؛ شفیع پور، مجید؛ اصلمند، علیرضا؛ 1392. بررسی مسیرهای طوفان های گرد وغبار بر روی ایران با بکارگیری مدل سازی عددی و تصاویر ماهواره ای. فصلنامه علمی محیط زیست. شماره 56. 3-12.

امیدوار،کمال؛ 1385. بررسی و تحلیل سینوپتیکی طوفان های ماسه در دشت یزد- اردکان. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. دوره 21، شماره 2. 43-58.

خسروی، محمد؛ نجار سلیقه؛ محمد؛ افراخته، حسن؛ 1384. تاثیرات اکولوژیکی و محیط زیستی بادهای 120 روزه سیستان. پروژه تحقیقاتی موسسه تحقیقات جغرافیایی و علوم زمین دانشگاه سیستان و بلوچستان.

ذوالفقاری،حسن؛ عابدزاده، حیدر؛ 1384. تحلیل سینوپتیک سیستم های گرد و غبار در غرب ایران، مجله جفرافیا و توسعه. شماره 2، 187-173.

عباسی، حمیدرضا؛رفیعی امام، عمار؛ روحی پور، حسن؛1387. تحلیل منشاء گرد و غبارهای بوشهر و خوزستان با استفاده از تصاویر ماهواره ای. فصلنامه جنگل و مرتع. شماره 78. 48-51.

عظیم زاده، حمیدرضا؛ اختصاصی، محمدرضا؛ حاتمی، محسن؛ محمداخوان، قالیباف؛1381. مطالعه تاثیر خصوصیات فیزیکی- شیمیایی خاک در شاخص فرسایش پذیری بادی خاک و ارایه مدل جهت پیشگویی آن در دشت یزد - اردکان. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی ایران. شماره1. 139-151.

علیجانی،بهلول؛ 1376. آب و هوای ایران. چاپ سوم. انتشاران دانشگاه پیام نورتهران.

لشکری، حسن؛ کیخسروی، قاسم، 1386. تحلیل آماری سینوپتیکی توفان های گرد وغبار استان خراسان رضوی در فاصله زمانی (2005-1993). پژوهش های جغرافیایی. شماره 65. 33-17.

محمدی مرادیان ،جمیله حسین زاده، رضا؛ 1394. پایش ماهواره ای و تحلیل همدید پدیده ی گرد و غبار در کلان شهر مشهد طی دوره آماری 2013-2009. مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی. شماره 14. 35-57.

مفیدی، عباس؛ جعفری، سجاد؛1390. بررسی نقش گردش منطقه ای جو بر روی خاورمیانه در وقوع توفان های گرد و غباری تابستانه در جنوب غرب ایران. مجله مطالعات جغرافیایی مناطق خشک. سال دوم.17-45.

مفیدی،عباس؛کمالی، سمیه؛ زرین، آذر؛1392.ارزیای توان مدل RegCM4 پیوند خورده با طرحواره غبار در آشکار سازی ساختار طوفان های گرد و غباری تابستانه در دشت سیستان.فصلنامه جغرافیا (برنامه ریزی منطقه ای).سال سوم.51-70.

Abdi Vishkaee, F., Flamant, J., Cuesta, P., Flamant & Khalesifard, H.R. (2011). Multiplatform servations of dust vertical distribution during transport over northwest Iran in the summertime. Journal of Geophysical Research. 116, 1-13.

Draxler, R., Stunder, B., Rolph, G., Stein, A., & Taylor, A. (2009). HYSPLIT4 user's guide, Version 4.9. 1-231.

Engelstadler, S. (2001). Dust storm frequencies and their relationships to land surface conditions. Freidrich-Schiller university press, Jena.Germany. 26.

Escudero, M., Stein, A., Draxler, R.R., Querol, X., Alastuey, A., Castillo, S., & Avila, A. (2006). Determination of the contribution of northern Africa dust source areas to PM10 concentrations over the central Iberian Peninsula using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory model (HYSPLIT) model. Journal of Geophysical Research. 111, D06210doi:10.1029/2005JD006395.

Goudie, A., Mideleton, NJ. (2006). Desert dust in the global system. Springer, Heidelberg. 1-90.

Kutiel, H., Furman H. (2003). Dust Storms in the Middle East: Sources of origin and their temporal characteristics. Indoor Built Environ. 12, 419–426.

Natsagdorj, L., Jugder, D., & Chung, Y.S. (2002). Analysis of dust storms observed in Mongolia during 1937-1999. Atmospheric Environment. 37, 1401-1411.

Prospero, J.M., Ginoux, P., Torres, O., Nicholson, S.E., & Gill, T. E. (2002). Environmental Characterization of Global Sources of Atmospheric Soil Dust Identified With the NIMBUS7 Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) Absorbing Aerosol Product. Journal of American Geophysical Union. 40, 2-31.

Shan, W., Yin, Y., Lu, H., & Liang, S. (2009). A meteorological analysis of ozone episodes using HYSPLIT model and surface data. Atmospheric Research. 93, 767–776.

Wang, W. (2005). A synoptic model on East Asian dust emission and Transport. Atmospheric science and air quality conference, Beijing. China.

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