تحلیل همبستگی دما و آلاینده های جوی در منطقه خلیج فارس با بهره گیری از داده های ماهواره ای Sentinel-۵P و ERA۵

پژوهش حاضر باهدف تحلیل همبستگی میان دمای سطح هوا و چهار آلاینده کلیدی شامل متان (CH۴)، دی اکسید نیتروژن (NO۲)، مونوکسید کربن (CO) و دی اکسید گوگرد (SO۲) در منطقه خلیج فارس انجام شد. داده های غلظت ستونی آلاینده ها از سنجنده TROPOMI ماهواره Sentinel-۵P و داده های دمای ۲ متری هوا از باز تحلیل ERA۵ در بازه پنج ساله (۱۰ آبان ۱۳۹۹ تا ۸ آبان ۱۴۰۴) استخراج گردید. پردازش و ادغام زمانی مکانی داده ها در محیط گوگل ارث انجین انجام و پس از مدیریت مقادیر مفقود و نرمال سازی Zscore تحلیل آماری با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون و تجزیه سری زمانی STL صورت گرفت. نتایج نشان داد NO۲ با ضریب همبستگی ۴۹.۳۴ درصد قوی ترین ارتباط مثبت را با دما دارد که بیانگر نقش فرآیندهای فتوشیمیایی در تغییرات آن است، در حالی که SO۲ با ضریب ۵.۹۱ درصد همبستگی معناداری نشان نداد. تجزیه STL آشکار ساخت مولفه فصلی سالانه حدود ۹۷ درصد واریانس دما را توضیح می دهد. متان روندی صعودی و معنادار با ضریب تعیین ۰.۹۰۵ و شیب سالانه حدود ۵.۸۵ ppb نشان داد که حاکی از انباشت پیوسته و غالبا انسان زاد آن است، در حالی که CO و SO۲ فاقد روند بلندمدت مشخص بودند. نتایج بیانگر آن است که رفتار NO۲ بیش از سایر آلاینده ها تحت تاثیر نوسانات دمایی قرار دارد، اما افزایش CH۴ عمدتا ناشی از منابع انتشار پایدار منطقه ای است؛ موضوعی که لزوم تدوین راهبردهای کنترلی متمایز برای منابع مختلف انتشار در خلیج فارس را برجسته می سازد.

کلیدواژه ها:

خلیج فارس ، کیفیت هوا ، آلاینده های جوی ، تحلیل سری زمانی ، همبستگی دما ، سنجش از دور