بررسی داده‌های مرکز ECMWF در پایش و پیش‌بینی توفان‌های گردوغباری جنوب غرب ایران (مطالعه موردی: جلگه خوزستان)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 9، دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 45، اردیبهشت 1402، صفحه 155-170   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.75342.1178

نویسندگان

حسن حاجی محمدی^{* 1}؛ سمیه حاجی وند پایداری²

¹دانشجوی دکتری آب و هواشناسی سینوپتیک، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

²دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی توفان‌های گردوغبار جلگه خوزستان از آمار 13 ایستگاه سینوپتیک در بازه 17 ساله (2016-2000) استفاده شد. روزی به‌عنوان روز توفانی انتخاب شد که دید افقی کمتر از 200 الی 100 متر، در بیش از 70 درصد ایستگاه‌ها گزارش‌شده باشد. برای تحلیل شرایط جوی از داده‌های شبکه‌بندی شده مرکز پیش‌بینی‌های میان‌مدت جوی اروپا و برای نمایش الگوی فضایی گردوغبار از مقادیر AOD سنجندِ MODIS استفاده گردید. بررسی‌ها نشان دادند که 4 الگوی فضایی در منطقه سبب رخداد چنین شرایطی می‌شوند. انتقال گردوغبار از کانون‌های شمال و غرب عراق و شرق سوریه به‌عنوان کانون‌های اصلی و مناطق خشک شده مرزی بین استان خوزستان و کشور عراق به‌عنوان تشدیدکننده فعالیت‌های ریزگردها به شمار می‌روند. افزایش شرایط ناپایداری در ترازهای زیرین و وجود یک سری اغتشاشات جوی که به‌صورت بی‌دررو خشک صورت پذیرفته، سبب خیزش گردوغبار از مناطق احتمالی و سرازیر شدن آن به منطقه شده است. با انجام شاخص سازی، پارامتر تاوایی نسبی تراز 850 هکتوپاسکال در شناسایی کانون‌های احتمالی ریزگردها مناسب یافت شد. بدین‌صورت که برای پیش‌بینی گردوغبار در منطقه زمانی که سرعت باد به بیشینه خود بر روی کانون‌های ریزگردها می‌رسد، انتظار می‌رود با تأخیری 24 الی 48 ساعته در منطقه شاهد رخداد توفان‌های شدید گردوغبار بود؛ اما وجود ناپایداری‌ها و افزایش تاوایی نسبی بر روی کانون‌ها سبب شده تا فرآیندِ مذکور افزایش‌یافته و در کمتر از 24 ساعت ذرات به منطقه شارش نمایند. درنهایت پیشنهاد می‌شود جهت پایش و پیش­بینی توفان­های گردوغباری در منطقه از داده­های با توان تفکیک بالا استفاده گردد تا بتوان در پیش­بینی­ها به یک دقت قابل‌قبول دست‌یافت.

کلیدواژه‌ها

توفان گردوغبار؛ تاوایی نسبی؛ سرعت باد؛ پیش‌بینی؛ استان خوزستان

مراجع

حجتی، سعید؛ 1400. منشاءیابی و ارزیابی وضعیت آلودگی گرد و غبار خیابانی شهر اهواز به برخی عناصر سنگین. مهندسی زراعی (مجله علمی کشاورزی). جلد 44. شماره 1. بهار 1400.

 https://dorl.net/dor/20.1001.1.2588526.1400.44.1.1.8

رنجبر سعادت‌آبادی، عباس؛ میهن‌پرست، مجتبی؛ نوری، فائزه؛ 1395. بررسی پدیده گردوغبار در غرب ایران از دیدگاه هواشناختی (مطالعه بلندمدت و کوتاه‌مدت). مجله علمی و ترویجی نیوار. دوره 40. شماره 92-93. صص 66-53

https://doi.org/10.30467/nivar.2016.40807.

سبحانی، بهروز؛ صفریان زنگیر، وحید؛ فیض­اله­زاده، سینا؛ 1399. مدل‌سازی و پیش‌بینی گرد و غبار در غرب ایران. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. دورۀ 25. شمارۀ 1. بهار 1399. صص 35-17.

 https://www.sid.ir/paper/377651/fa

صفری، اعظم؛ دوستان، رضا؛ مفیدی، عباس؛ 1392. شناسایی منابع غبار توفان‌های گردوغباری جنوب غرب ایران. وزارت علوم. تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده ادبیات و علوم انسانی دکتر علی شریعتی - 1392 - [کارشناسی ارشد].

https://elmnet.ir/Article/10636016-15133

فرهادی پور، سعید، آزادی، مجید، علی‌اکبری بیدختی، عباسعلی، علیزاده چوبری، امید، سیاری، حبیب‌الله؛ 1396. توفان‌های خاک در منطقه غرب و جنوب غرب ایران و تأثیر آن‌ها بر شارهای تابشی: مطالعه موردی. مجله ژئوفیزیک ایران. جلد 11 شماره (3). صص 89-75. 3.89-75.

 https://dorl.net/dor/20.1001.1.20080336.1396.11.3.6.2

لشکری، حسن؛ کیخسروی قاسم؛ 1387. تحلیل آماری سینوپتیکی توفان‌های گردوغبار استان خراسان رضوی در فاصله زمانی 2005-1993، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. دوره 40. شماره 65. صص 33-17.

 https://www.noormags.ir/view/fa/articlepage/449795/text/

مفیدی، عباس؛ جعفری، سجاد؛ 1390. بررسی نقش گردش منطقه‌ای جو بر روی خاورمیانه در وقوع توفان‌های گردوغباری تابستانه در جنوب غرب ایران. نشریه مطالعات جغرافیایی مناطق خشک. دوره 2. شماره 5. صص 45-17. بررسی نقش گـردش منطقه‌ای جو بر روی خـاورمیانه در وقـوع تـوفان‌های (hsu.ac.ir)

 

Abdi Vishkaee, F., Flamant, C., Cuesta, J., Oolman, L., Flamant, P., and Khalesifard, H. R., 2012.  Dust transport over Iraq and northwest Iran associated with winter Shamal: A case study: Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 117(D3). 117, D03201. http://dx.doi.org/10.1029/2011JD016339

Alizadeh‐Choobari, O., Ghafarian, P., and Owlad,E., 2016. Temporal variations in the frequency and concentration of dust events over Iran based on surface observations: International Journal of Climatology, 36(4), 1575–2138. http://dx.doi.org/10.1002/joc.4479

Arimoto, R., 2001. Eolian dust and climate, Relationships to sources, tropospheric chemistry, transport and deposition. Journal of Earth Sci. Rev.: 54, PP 29–42.

 https://doi.org/10.1016/S0012-8252(01)00040-X

Attiya A, and Brian G., 2020. Assessment of mineralogical and chemical properties of airborne dust in Iraq, SN Applied Sciences, 2, PP. 1-21.

 https://link.springer.com/article/10.1007/s42452-020-03326-5#citeas

Change, C., 2001.  "The Scientific Basis. Intergovernmenta on Climate Change". by JT Houghton, Y. Ding, D. J Griggs, et al.  Cambridge Univ. Press. Cambridge.(20) (PDF) Climate Change 2001: The Scientific Basis (researchgate.net)

Dee, D. P., Uppala, S. M., Simmons, A. J., Berrisford, P., Poli, P., Kobayashi, S., ... & Vitart, F., 2011. The ERA‐Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system. Quarterly Journal of the royal meteorological society, 137(656), 553-597. https://doi.org/10.1002/qj.828

Farhadipour, S., Azadi, M., Aliakbari Bidokhti, A., Alizadeh Choobari, O., & Sayari, H. A., 2017. Dust storms in west and southwest Iran and their impact on radiation fluxes: A case study. Iranian Journal of Geophysics, 11(3), 75-89.

 https://dorl.net/dor/20.1001.1.20080336.1396.11.3.6.2

Goudie, A.S., 2009. Dust storms: Recent developments. Journal of Environmental Management: 90; pp 89–94. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2008.07.007

Goudie, A.S., Middleton, N.J., 2001. Saharan dust storms: nature and consequences. Journal of Earth Sci. Rev.: 56; pp 179–204. https://doi.org/10.1016/S0012-8252(01)00067-8

Goudie, A.S., Middleton, N.J., 2006. Desert Dust in the Global System. Springer, Heidelberg.

 Jafari M, Mesbahzadeh T, Masoudi R, Zehtabian G, Torkmahalleh MA., 2021. Dust storm surveying and detection using remote sensing data, wind tracing and atmospheric thermodynamic conditions (case study: Isfahan Province, Iran), Air Quality Atmosphere & Health:pp. 1-11. http://dx.doi.org/10.1007/s11869-021-01021-x

Kang, S., Zhang, Y., Zhang, Y., Grigholm, B., Kaspari, S., Qin, D., Ren, J., & Mayewski, P., 2010), Variability of atmospheric dust loading over the central Tibetan Plateau based on ice core glaciochemistry. Journal of Atmospheric Environment: 44; pp 2980- 2989. https://journals.ui.ac.ir/article_18542_9720c28abda5ef3991e3be03481d7e50.pdf

Kaskaoutis, D.G., Kosmopoulos, P., Kambezidis, H.D., Nastos, P.T., 2007. Aerosol climatology and discrimination of different types over Athens, Greece based on MODIS data. Atmos. Environ. 41, 7315–7329. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2007.05.017

Kaskaoutis, D.G., Kosmopoulos, P., Kambezidis, H.D., Nastos, P.T., 2007. Aerosol climatology and discrimination of different types over Athens, Greece based on MODIS data. https://doi.org/10.3390/rs8050394

Namdari S, Valizade K, Rasuly A, Sari Sarraf B., 2016. Spatio-temporal analysis of MODIS AOD over western part of Iran, Arabian Journal of Geosciences, 9: 191.

 http://dx.doi.org/10.1007/s12517-015-2029-7

Rashki, A., Kaskaoutis, D.G., Goudie, A.S.Kahn., 2013.  Dryness of ephemeral lakes and consequences for dust activity: The case of the Hamoun drainage basin, southeastern Iran, Science of the total environment. 552-564.

 https://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.06.045

Rezazadeh, M., Irannejad, P., Shao, Y., 2013. Climatology of the Middle East dust events,Aeolian Research, 103-109. https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2013.04.001

Ridgwell, A.J., 2003. Implications of the glacial CO2 ‘iron hypothesis’ for quaternary climate change. Geochem. Geophys. Geosyst. 4 article 1076.

http://dx.doi.org/10.1029/2003GC000563

Shahsavani, A., Naddafi, K., Haghighifard, N. J., Mesdaghinia, A., Yunesian, M., Nabizadeh, R., and Saki, H., 2012.  The evaluation of PM 10, PM 2.5, and PM 1 concentrations during the Middle Eastern Dust (MED) events in Ahvaz, Iran, from April through September)2010(: Journal of Arid Environments, 77, 72-83. http://dx.doi.org/10.1016/j.jaridenv.2011.09.007

Tegen, I., Werner, M., Harrison, S., and Kohfeld, K., 2004.  Relative importance of climate and land use in determining present and future global soil dust emission: Geophysical Research Letters, 31, L05105. https://doi.org/10.1029/2003GL019216

Toon, O.B., 2003), African dust in Florida clouds. Journal of Nature: 424, pp 623– 624. https://doi.org/10.1038/424623a

Wong, S., Dessler, A.E., 2005. Suppression of deep convection over the tropical North Atlantic by the Saharan Air Layer. Geophys. Res. Lett. 32, DOI: 10.1029/ 2004GL022295. Suppression of deep convection over the tropical North Atlantic by the Saharan Air Layer - Wong - 2005 - Geophysical Research Letters - Wiley Online Library

 Yang, X., Zhu, B., Wang, X., Li, C., Zhou, Z., Chen, J., ... & Lu, Y., 2008. Late Quaternary environmental changes and organic carbon density in the Hunshandake Sandy land, eastern Inner Mongolia, China. Global Planet. Change: 61, pp 70–78.

 https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2007.05.017

Yang, X., Zhu, B., Wang, X., Li, C., Zhou, Z., Chen, J., Wang, X., Yin, J., Lu, Y., 2008.