واکاوی تأثیر ابرناکی بر تابش فرابنفش تجمعی روزانه UVB در مناطق خشک و نیمه خشک ایران

آب و خاک

مقاله 10، دوره 35، شماره 2 - شماره پیاپی 76، خرداد و تیر 1400، صفحه 285-297   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2021.15010.0

نویسندگان

علی اکبر سبزی پرور^* ؛ علیرضا سیف زاده مومن سرایی

گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا

چکیده

اگرچه سهم کل انرژی در طیف UV بین 5 الی 7 درصد کل انرژی خورشید می­باشد، ولی همین مقدار کم نقش مهمی در فعالیت­های بیولوژیکی و فتوشیمیایی زمین و جو ایفا می‌کند. طبق سوابق موجود، تاکنون پژوهشی جهت مقایسه تابش فرابنفش در شرایط مختلف جوی در ایران انجام نگرفته است. در این پژوهش با استفاده از داده­های عمق نوری ابر، عمق نوری هواویز، اُزون کلی جو و آلبیدوی سطح که از تصاویر ماهواره­ای دریافت شد، مقدار تابش تجمعی روزانه در محدوده طیف (280-315nm) UVB با استفاده از مدل چند لایه­ای انتقال تابشی TUV5.3 (تهیه شده در مرکز NCAR کلرادوی آمریکا) در دوره­ی اقلیمی 13 ساله در 22 ایستگاه از مناطق خشک و نیمه خشک کشور برآورد گردید. نتایج در سه حالت شرایط آسمان کاملاً صاف، کاملاً ابری و واقعی برآورد و با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت. برآوردها در شرایط آسمان کاملاً صاف و ابری حکایت از حضور بیشینه تابش UVB در فصل تابستان در نواحی جنوبی و جنوب شرقی منطقه مورد مطالعه دارد. بر اساس نقشه­های بدست آمده، کمینه مقادیر روزانه UVB نیز در تمامی شرایط مورد بررسی در فصل زمستان مشاهده گردید. مقادیر UVB تحت شرایط آسمان کاملاً ابری به نسبت آسمان کاملاً صاف به طور متوسط از 33 درصد در فصل تابستان تا 67 درصد در فصل پاییز کاهش نشان داد که تاکید بر اهمیت ابرناکی در کاهش تابش لحظه­ای و تجمعی طیف UVB در ماه­هایی با زوایای مایل خورشید و مقادیر کم ازون دارد. در شرایط واقعی آسمان، بیشینه شدت تابش تجمعی روزانه UVB در اغلب فصول در مناطق جنوبی منطقه متمرکز بود. البته در فصل تابستان، نفوذ مونسون هندوستان از سمت جنوبشرق، این بیشینه را قدری به سمت شمالغرب منطقه مورد مطالعه منتقل نمود.

کلیدواژه‌ها

آسمان صاف؛ تابش بیولوژیکی سطحی؛ شرایط ابری؛ مدل انتقال تابش چند لایه‌ای TUV5؛ میانگین فصلی UVB

مراجع

1-          Abedzadeh M., and Pourakbar L. 2014. Effects of UV-B and UV-C radiation on antioxidative enzymes activity of Melissa officinalis and influences of salicylic acid in UV-stress ameliorations. Iranian Journal of Plant Biology 6(21): 1-14. (In Persian with English abstract)

2-          Farajzadeh Asl M., Ghavidel Rahimi Y., and Ardeshiri Kalhor M. 2014. Analysis of ultraviolet radiation changes in Isfahan region. Journal of Spatial Analysis of Environmental Hazards 1(2): 93-105. (In Persian with English abstract)

3-          Fioletov V., James B., Kerr R., and Fergusson A. 2010. The UV Index: Definition, Distribution and Factors Affecting it. Canadian Journal of Public Health 101(4): 15-19.

4-          Kerr J.B., and Fioletov V. 2008. Surface Ultraviolet Radiation. Journal of Atmosphere Ocean 46(1): 159-184.

5-          Khatami F., and Ghanati F. 2014. Investigating the effect of tension of ultraviolet B and C rays on the pharmacological composition of cheese calluses (Malva neglecta Wallr.). Scientific-Research Quarterly Journal of Iranian Medicinal and Aromatic Plants Research 30(1): 30-41. (In Persian with English abstract)

6-          Lam K.S., Aijun D., Chan L.Y., Wang T., and Wang T.J. 2002. Ground-based measurements of total ozone and UV radiation by the Brewer spectrophotometer at Hong Kong. Atmospheric Environment Journal 36: 2003-2012.

7-          Madronich S. 1993. The atmosphere and UV radiation at ground level. Journal of Environmental UV Photobiology 69(3): 1-39.

8-          McKenzie R.L., Aucamp P.J., Bais A.F., Bjorn L., and llyas M. 2007. Changes in biologically active ultraviolet radiation reaching the Earth's surface. Journal of Photochem and Photobiology 6: 218-231.

9-          Michalsky J.J., and Kiedron P.W. 2008. Comparison of UV-RSS spectral measurements and TUV model runs for clear skies for the May 2003 ARM aerosol intensive observation period. Journal of Atmospheric Chemistry and Physics 8: 1813-1821.

10-      Mousavi SH., Hajizadeh A., and Hasani M. 2012. Modified Satellite Data Model in Solar Ultraviolet Radiation Zoning in Iran. Ozone and Ultraviolet Radiation Conference 71-78. (In Persian with English abstract)

11-      Moradi M.M., Pourakbar L., Moghaddam S.S., and Popović-Djordjević J. 2019. Agrobiological, chemical and antioxidant properties of saffron (Crocus sativus L.) exposed to TiO₂ nanoparticles and ultraviolet-B stress. Industrial Crops and Products 117: 137-143.

12-      Movaghari A., and Khosravi M. 2014. Calculation, evaluation and analysis of spatial distribution of ultraviolet light index in Iran. Journal of Applied Research in Geographical Sciences 14(34): 11-31. (In Persian with English abstract)

13-      Palancar G.G., and Toselli B.M. 2004. Effects of meteorology on the annual and interannual cycle of the UV-B and total radiation in Córdoba city, Argentina. Journal of Atmospheric Environment 38: 1073-1082.

14-      Pribullova A., and Chmelik M. 2008. Typical distribution of the solar erythemal UV radiation over Slovakia. Atoms. Chem. Phys. Discuss Journal 8: 5919-5938.

15-      Sabziparvar A.A., Keith P., Shine B., and Piers M. 1999. A Model Derived Global Climatology of UV Irradiation at the Earth Surface. Journal of Photochem and Photobiology 69(2): 193-202.

16-      Sabziparvar A.A. 2007. General formula for estimation of monthly mean global solar radiation in different climates of south and north coasts of Iran. International Journal of Photoenergy doi:10.1155/2007/94786.

17-      Shariepour Z., and Aliakbari Bidokht A. 2012. The effects of cloudiness and total ozone on UV-B radiation in Esfahan region. Iranian Journal of Geophysics 5(4): 74-88. (In Persian with English abstract)

18-      WHO. 2006. Global disease burden from solar ultraviolet radiation. World Health Organization Report. ISBN 92-4-159440-3: 15-43.