پاسخ رخداد گردوخاک به گرمایش جهانی در پهنه شمال شرق ایران با بهره گیری مشاهدات ماهواره ای MAIAC و شبیه سازی CMIP۶-HighResMIP

هدف: شمال شرق ایران به واسطه خشکسالی های متوالی و تغییر کاربری اراضی، آسیب پذیری شدیدی در برابر مخاطرات محیطی دارد. علیرغم این حساسیت بوم شناختی، فقدان شبیه سازی های آینده گردوخاک، تدوین راهبردهای کاهش مخاطره و مدیریت ریسک را با چالش های جدی مواجه ساخته است. در پاسخ به این ضرورت، پژوهش حاضر با هدف تبیین پاسخ رخدادهای گردوخاک به پدیده گرمایش جهانی در این پهنه انجام شده تا این انتشار رخداد گردوخاک تحت شرایط تغییر اقلیم به طور دقیق ارزیابی شود.روش پژوهش: این پژوهش بر پایه هم افزایی داده های سنجش از دور و بروندادهای چارچوب پروژه CMIP۶-HighResMIP استوار است. جهت پایش و استخراج عمق نوری هواویزها (AOD)، محصول ماهواره ای MAIAC با تفکیک افقی ۱۰۰۰ متر طی بازه زمانی ۲۰۰۱ تا ۲۰۲۵ مورد پردازش قرار گرفت. شدت فعالیت چشمه های گردوخاک و طبقه بندی غلظت ذرات، از طریق محاسبه شاخص فراوانی رخداد تحت سه آستانه AOD≥۰.۲۵، AOD≥۰.۵۰ و AOD≥۱.۰ پیاده سازی شد. به منظور شبیه سازی شرایط آینده (۲۰۲۶-۲۰۵۰) رخدادهای هواویز گردوخاک از خروجی مدل CNRM-CM۶-۱ تحت پروژه CMIP۶-HighResMIP با تفکیک افقی ۵۰ کیلومتر استخراج شد. سپس، یک همادی چند عضوی متکی بر سه گونه اجرای مستقل این مدل تولید شد.نتایج: ناهمگنی ساختاری هواویزها در شمال شرق ایران مستقیما از گرادیان های توپوگرافیک و مجاورت با کانون های برون مرزی قره قوم تبعیت می کند. میانگین بلندمدت مشاهداتی شاخص AOD بین ۰/۰۵ تا ۰/۴۳ نوسان دارد. هسته های بیشینه شرقی با ثبت مقادیر ۰/۲۳ تا ۰/۴۳، روندهای مثبت افزایشی تا سقف ۰/۱۲ در دهه را تجربه می کنند؛ در حالی که سپر آیرودینامیک کوهستان این مقادیر را به ۰/۰۵ تا ۰/۱۴ کاهش داده است. فراوانی رخدادهای پس زمینه در کانون های شرقی بین ۲۲/۷ تا ۳۸/۷ درصد است. آستانه طوفان های فرین، تولید هواویز در مناطق مرکزی را متوقف کرده و به کانون های مرزی شرق با بیشینه ۱۴ درصد محدود می سازد. برونداد تاریخی همادی چند عضوی میانگین شاخص AOD را بین ۰/۱۳ تا ۰/۲۱ برآورد کرده که ناشی از هموارسازی زیرشبکه ای است. پیش نگری آتی افزایش بار هواویزها در نوار شمال شرقی را با نرخ ۲۷/۷ تا ۳۰/۶۴ درصد نشان می دهد در حالی که این افزایش در بخش های غربی به ۱/۳۳ تا ۴/۲۷ درصد محدود می ماند.نتیجه گیری: براساس نتایج این تحقیق، روند افزایش شاخص AOD ریشه در تغییرات ترمودینامیکی ناشی از افت رطوبت خاک و کاهش آستانه سرعت اصطکاکی باد دارد. بارگذاری حرارتی ناشی از تراکم هواویزها، تراز تابشی سطح- جو را با القای سرمایش سطحی و گرمایش لایه های فوقانی تغییر می دهد. پایداری استاتیک حاصل از این وارونگی، بارش های همرفتی را سرکوب می کند. بر این اساس، تدوین راهبردهای سازگاری اقلیمی در مدیریت یکپارچه منابع آب و خاک و اتخاذ دیپلماسی فعال محیط زیستی جهت تثبیت کانون های برون مرزی، به منظور حفظ تاب آوری امنیت غذایی منطقه پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

شمال شرق ایران ، طوفان های گردوخاک ، عمق نوری هواویزها (AOD) ، الگوریتم MAIAC ، مدل های CMIP۶-HighResMIP