آشکارسازی و مسیریابی رخداد گرد و غبار با استفاده از سنجش از دور و مدل عددی در استان اصفهان

سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 273

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_SCJS-18-1_008

تاریخ نمایه سازی: 24 شهریور 1400

چکیده مقاله:

سابقه و هدف: پدیده گرد و غبار در شرایط امروزی ایران به­ عنوان یک خطر جدی مشکل ­های عمده­ای را برای محیط زیست و سلامت مردم به­ وجود آورده است. تحقیق­ ها نشان می­ دهد که بسامد و شدت این طوفان­ ها در سال­ های اخیر افزایش یافته است. افزون بر این مدل­ های عددی هواشناسی نیز به تنهایی قادر به ردیابی و آشکارسازی طوفان نیستند و این امر ضرورت استفاده از روش­ های بارزسازی گرد و غبار بر اساس داده سنجش از دور را نمایان می ­سازد. هدف این تحقیق، تجزیه و تحلیل داده­ های آماری و شناسایی روزهای همراه با گرد و غبار، منشا گرد و غبار وارد شده به منطقه اصفهان و شناسایی مسیر حرکت آن می ­باشد. مواد و روش­ ها: برای بررسی آماری گرد و غبار، از داده­ های گرد و غبار به ­صورت روزانه در ۸ ساعت دیده ­بانی ساعتی در قالب کدهای ویژه ­ای در دوره ۴ ساله (۲۰۱۳ - ۲۰۱۰)، از ایستگاه منتخب در منطقه مطالعاتی با دوره آماری مناسب، از سازمان هواشناسی گرفته شد که با استفاده از روش­ های آماری پردازش و تحلیل شدند. بمنظور پهنه ­بندی فراوانی گرد و غبار در سطح استان، با استفاده از روش IDW مبادرت به میان­ یابی و تبدیل داده­ های نقطه­ ای به پهنه­ ای گردید و نقشه پهنه­ بندی پراکندگی برای دوره آماری ۲۰۱۳ - ۲۰۱۰ در محیط نرم افزار GIS ترسیم شد. بمنظور بارزسازی پدیده گرد و غبار، پس از تصحیح هندسی تصاویر، مقادیر رادیانس تصاویر با استفاده از عکس تابع پلانک به دمای درخشندگی تبدیل شد. تصحیحات و پردازش تصاویر در محیط ENVI صورت پذیرفت. با توجه به تاثیر عمده ­ای که ذرات گرد و غبار بر روی میزان بازتابش و دمای درخشندگی باندهای ۳۱ و ۳۲ سنجنده مادیس می گذارند، از تفاضل دمای درخشندگی دو باند بیان شده بمنظور بارزسازی توده ­های گرد و غبار استفاده شد. از آنجایی که آلبیدوی۱ رخداد گرد و غبار در طول موج ۱۲ میکرومتر بیشتر از طول موج ۱۱ میکرومتر است بنابراین اختلاف دمای درخشندگی طول موج­ های ۱۱ و ۱۲ میکرومتر مربوط به رخداد گرد و غبار منفی است. هم­چنین بمنظور جلوگیری از آشکارسازی نواحی ابری آستانه دمایی ۲۹۰ درجه کلوین مربوط به محدوده طیفی ۱۲ میکرومتر اعمال شد. بمنظور ردیابی مسیر حرکت ذرات گرد و غبار مدل های اسپلیت۲ به­ کار گرفته شد. نتایج و بحث: نتایج تحقیق نشان می­ دهد که در مجموع ۱۴۶۷ روز پدیده گرد و غبار بدون در نظر گرفتن شدت وقوع این پدیده برای ایستگاه­ های منتخب طی دوره آماری ۲۰۱۳ - ۲۰۱۰ گزارش شده که ایستگاه نایین با ۶۳۴ روز بیشترین و ایستگاه کاشان با ۵۰ روز کمترین فراوانی گرد و غبار را دارا بودند. هم­چنین نتایج گویای آن است که ماه­ های می، ژوئن و آوریل بیشترین و ماه­ های دسامبر و ژانویه کمترین درصد رخداد را دارا بودند. بررسی فراوانی ماهانه گرد و غبار نشان داد که ۴۴.۵۷% از کل رخداد گرد و غبار در ماه آوریل، می و ژوئن و ۳۲.۴% در ماه دسامبر و ژانویه به ­وقوع پیوسته است. با این توصیف می­ توان گفت که تغییرات فراوانی ماهانه گرد و غبار در منطقه بیشتر از هر چیز ازشرایط اقلیم همدید حاکم در منطقه در ماه ­های سال تبعیت می ­کند. نتایج حاصل از پهنه­ بندی در طی دوره آماری نشان داد که بخش ­های جنوب شرقی استان بویژه ایستگاه نائین دارای بیشترین وقوع گرد و غبار است. کاربرد ویژگی­ های مربوط به دمای درخشندگی و اعمال آستانه­ های دمایی بمنظور تفکیک گرد و غبار از عوارض زمینی بویژه در منطقه­ های با پس زمینه روشن که دارای بازتابندگی مشابه هستند و نیز تفکیک گرد و غبار از ابرها، در بارزسازی گرد و غبار یاری­رسان بوده است. نتایج حاصل از ردیابی نشان می ­دهد که مسیر اصلی برای انتقال گرد و غبار به منطقه مورد مطالعه جنوب غربی – شمال شرقی است. نتیجه ­گیری: به ­طور کلی، با توجه به تصاویر ماهواره ­ای در روز شروع و روز اوج گرد و غبار، منبع­ های اصلی گرد و غبارهای وارد منطقه مورد مطالعه شامل بیابان­ های شمال صحرای عربستان می­ باشند. براساس نتایج به ­دست آمده از پردازش تصاویر ماهواره ­ای شمال عربستان به عنوان منشا و خروجی مدل های اسپلیت مسیر جنوب غربی - شمال شرقی، مسیر اصلی ورود گرد و غبار برای اصفهان محسوب می­ شوند.

نویسندگان

مهدی جعفری

گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

غلامرضا زهتابیان

گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

حسن احمدی

گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

طیبه مصباح زاده

گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

علی اکبر نوروزی

سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Azizi, Gh., Shamsipour. Miri, M. and Safar Rad, T., ۲۰۱۲. ...
  • Babaie Fini, A., Safar Rad, T. and Karimi, M., ۲۰۱۷. ...
  • Beroghani, M., Pourhashemi, S., Asadi Zanganeh, M.A. and Moradi, H.R., ...
  • Iranmanesh, F., Arabkhedri, M. and Akram, M., ۲۰۰۶. Investigating dust ...
  • Hakimzadeh, M.A. and Esfandiari., M., ۲۰۱۶. Climatic Droughts Zoning Using ...
  • Jalali, N. and Davoudi, M.H, ۲۰۰۸. Inspecting The Origins and ...
  • Karimi, N., Moridnejad, A., Golian, S., Samani, J.M.V., Karimi, D. ...
  • Khosravi, M., ۲۰۰۸. Spatial analysis of dust storms caused by ...
  • Khosravi, M., ۲۰۱۰. Spatial Analysis of Hurricane Dust Storm Pollution ...
  • Kianian, A., Mobarghaei Dian, N. and Hashemi, H., ۲۰۱۶. Zoning ...
  • Modarres., R. and Silva, V.P.R., ۲۰۰۷. Rainfall Trends in Arid ...
  • Mohammadi Mouradiyan, J. and Hosseinzadeh, S.R., ۲۰۱۶. Satellite monitoring and ...
  • Pahlavanravi, A., Miri, A, Ahmadi, A. and Ekhtesasi. M.R., ۲۰۱۲. ...
  • Qu, J. J., Hao, X., Kafatos, M. and Wang, L., ...
  • Rashki, A., Kaskaoutis, D.G., Francois, P., Kosmopoulos, P.G. and Legrand, ...
  • Rasouli, E.A., Sarisaraf, B. and Mohammadi, GH.J., ۲۰۱۰. Drought climate ...
  • Shariari, A.R. and Mohammadi, M., ۲۰۱۵. Trend Analysis the Number ...
  • Shao, Y., Wyrwoll, K.H., Chappell, A., Huang, J., Lin, Z., ...
  • Wang, Y., Stein, A., Draxler, R., Rosa, D. and Zhang, ...
  • Zangeneh, S., ۲۰۱۴. Applied meteorology of dust storms in Iran. ...
  • Zhao, C., Liu, X., Ruby Leung, L. and Hagos, S., ...
  • نمایش کامل مراجع