آشکارسازی و مسیریابی رخداد گرد و غبار با استفاده از سنجش از دور و مدل عددی در استان اصفهان
- سال انتشار: 1399
- محل انتشار: فصلنامه علوم محیطی، دوره: 18، شماره: 1
- کد COI اختصاصی: JR_SCJS-18-1_008
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 289
نویسندگان
گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران، ایران
چکیده
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.کلیدواژه ها
گرد و غبار, دمای درخشندگی, مادیس, اصفهان, HYSPLITاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.