پایش و پیش‌بینی وقوع طوفان‌های گردوغبار با استفاده از داده‌های دورکاوی، سیستم اطلاعات مکانی و داده‌های زمینی براساس بررسی تغییرات پوشش گیاهی و عناصر اقلیمی (مطالعۀ موردی: جنوب و جنوب‌شرق ایران)

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد بیابان‌زدایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

2 دانشیار گروه جغرافیا، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

3 استادیار گروه سنجش از دور و GIS دانشکدۀ جغرافیا و پژوهشکدۀ بین‌المللی ژئوانفورماتیک دانشگاه تهران

4 دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران

چکیده

پدیدۀ طوفان‌های گردوغبار از مهم‌ترین مخاطرات زیست‌محیطی جهان امروز است که هرساله خسارت‌های جبران‌ناپذیری را بر بخش‌های گوناگون، ازجمله محیط‌‌زیست و سلامت انسان‌ها وارد می‌کند. هدف از این مطالعه پایش و پیش‌بینی وقوع طوفان‌های گرد‌و‌غبار در جنوب و جنوب‌شرق ایران با استفاده از داده‌های سنجش‌ از دور در تلفیق با اطلاعات ایستگاهی است.  به این منظور، از 92 تصویر ماهواره‌ای سنجندۀ مودیس و نیز داده‌های سازمان هواشناسی ایران در 18 ایستگاه همدیدی جنوب و جنوب‌شرق  کشور طی سال‌های 2001 تا 2009 استفاده شد. در این مطالعه، روزهای گردوغباری با دو منشأ نزدیک و خارج از ایستگاه‌های همدیدی استخراج شد. پس از پایش سالیانه و ماهیانۀ طوفان‌ها، با استفاده از عناصر اقلیمی و شاخص NDVI برای پیش‌بینی طوفان‌های گردوغبار، با استفاده از مدل رگرسیون مکانی چندمتغیره اقدام شد. نتایج نشان می‌دهد که در اوایل هر سال میلادی وقوع طوفان‌ها افزایش و پس از ماه‌های ژوئن و ژوئیه سیر نزولی پیدا می‌کند. همچنین، گردوغبار با منشأ نزدیک ایستگاه باعث ایجاد بیشترین روزهای گردوغباری در منطقه است، به‌طوری‌که بیش از 78 درصد از روزهای گردوغباری بر اثر وقوع این نوع گردوغبار ایجاد شده است. آزمون اعتبارسنجی روابط رگرسیونی نشان داد که این روابط فراوانی طوفان‌های گردوغبار را در ماه‌های گرم و پرغبار با دقت بالاتری پیش‌بینی می‌کنند. با توجه به اینکه عمدۀ گردوغبار این منطقه با منشأ نزدیک ایستگاه‌هاست، می‌شود با اقدامات بیابان‌زدایی و مقابله با فرسایش بادی حجم قابل‌توجهی از این طوفان‌ها را کاهش داد

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Dust storms monitoring and predicting, using remote sensing, geographic information systems and observational data based on NDVI and climate elements A Case Study :( South and South East of Iran)

نویسندگان [English]

  • Ehsan Tamassoki1 1
  • Asadollah Khoorani 2
  • Ali Dervishi Bolorany 3
  • Ahmad noheghar 4
1 Ms.C of combating desertification, Hormozgan University, Iran
2 Associate Professor, Geography Department, Hormozgan University, Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
3 Assistant Professor, faculty of Geography, Tehran University and International Geoinformatics Institute of Tehran University , Iran
4 faculty of Environment, Tehran University, Iran
چکیده [English]

Wind erosion and dust storms are of major environmental hazards all around the world. Because of The extent of arid and semiarid regions in South and South- East of Iran and the successive incidence of this phenomenon in this region, it is important to study these phenomena. The aim of this study is monitoring and predicting dust storms in south and south-east of Iran. For this purpose 92 Images of MODIS sensor as well as weather data of 18 stations are used. Dusty days (originating in outside and around the station) were extracted. After monthly and annually monitoring of storms, in order to predicting the frequency of dust storms based on spatial regression, climatic factors and NDVI are used. The results show that the number of storm are high in the beginning year and is decreasing in Jun and July. More than 78 percent of dust storms are of near station type.  Spatial regression equations could predict amount of storms. Based on the origin of dust storms in this study combating desertification and wind erosion program could reduce frequency of this storms.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dust storms
  • Climatic factors
  • NDVI
  • monitoring
  • prediction

مراجع

  1. احمدی، ح.، 1387، ژئومورفولوژی کاربردی، جلد 2، بیابان – فرسایش بادی، چاپ سوم، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
  2. اختصاصی، م.ر.، احمدی، ح.، خلیلی، ع.، صارمی نائینی، م.ع.، رجبی، م.ر.، 1385، کاربرد گل‌غبار، گل‌طوفان و گل‌ماسه در تحلیل فرسایش بادی و تعیین جهت حرکت ماسه‌های روان (مطالعۀ موردی: حوزۀ دشت یزد- اردکان)، نشریۀ دانشکدۀ منابع طبیعی، جلد 59، شمارۀ 3، صص. 541 - 533.
  3. امیدوار، ک.، نکونام، ز.، 1390، کاربرد گل‌باد و گل‌غبار در تحلیل پدیدۀ گرد‌و‌خاک و تعیین رژیم فصلی بادهای همراه با این پدیده (مطالعۀ موردی: شهر سبزوار) ، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شمارۀ 76، صص. 104 - 85.
  4. ایرانمنش، ف.، عرب خدری، م.، اکرم، م.، 1384، بررسی مناطق برداشت ذرات گردوغبار و ویژگی‌های انتشار آن‌ها در طوفان‌های منطقۀ سیستان با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای، مجلۀ پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، شمارۀ 67، صص 33 - 25.
  5. آذر نیوند، ح.، ملکیان، آ.، 1388، بوم‌شناسی مناطق بیابانی، چاپ اول، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
  6. جعفری، م.، طویلی، ع.، 1389، احیای مناطق خشک و بیابانی، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
  7. جلالی، م.، 1390، بررسی تغییرات اقلیمی و پوشش گیاهی در مناطق مولد گرد‌و‌غبار با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
  8. جلالی، م.، بهرامی، ح.، درویشی بلورانی، ع.، 1391، بررسی ارتباط بین فاکتورهای اقلیمی و زمینی با وقوع طوفان‌های گرد‌و‌غبار با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای MODIS (مطالعۀ موردی: استان خوزستان)، اولین همایش ملی بیابان ایران.
  9. خسروی، م.، 1389، بررسی توزیع عمودی گرد‌و‌غبار ناشی از طوفان در خاور‌میانه با استفاده از مدل NAAPS مورد: سیستان ایران، مجموعۀ مقالات چهارمین کنگرۀ بین‌المللی جغرافی‌دانان جهان اسلام (ICIWG2010).
  10. ذوالفقاری، ح.، عابدزاده، ح.، 1384، تحلیل سینوپتیک سیستم های گرد‌و‌غبار در غرب ایران، مجلۀ جغرافیا و توسعه، دورۀ 3، شمارۀ 6، صص. 187 - 173.
  11. رسولی، ع.ا.، ساری صراف، ب.، محمدی، غ.ح.، 1389، تحلیل روند اقلیمی گرد و غبار در غرب کشور در 55 سال اخیر با استفاده از روش های آماری ناپارامتری، فصل‌نامۀ جغرافیای طبیعی، سال سوم، شمارۀ 9، صص. 28 - 15.
  12. زراسوندی، ع.، مر، ف.، نظرپور، ا.، 1390، ترکیب کانی‌شناسی و ریخت‌شناسی ذرات تشکیل‌دهندۀ پدیدۀ گردوغبار در استان خوزستان با تکیه بر آنالیز های XRD و تصاویرSEM، مجلۀ بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، سال نوزدهم، شمارۀ 3، صص. 518 – 511
  13. علی محمدی، ع.، 1388، مبانی علوم و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی، انتشارات سمت، تهران.
  14. سنجری، س.، 1391، راهنمای کاربردی Arcgis 10، انتشارات عابد،
  15. شاهسونی، ع.، یاراحمدی، م.، جعفرزاده حقیقی‌فر، ن.، نعیم آبادی، ا.، محمودیان، م.، صاکی، ح.، صولت، م.ح.، سلیمانی، ز.، ندافی، ک.، 1389، اثرات طوفان‌های گردوغباری بر سلامت و محیط‌زیست، مجلۀ دانشگاه علوم پزشکی خراسان‌شمالی، دورۀ 2، شمارۀ 4، صص 56 - 45.
  16. لشکری، ح.، کیخسروی، ق.، 1387، تحلیل آماری سینوپتیکی طوفان های گردوغبار استان خراسان‌رضوی در فاصلۀ زمانی (2005-1993)، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شمارۀ 65، صص. 33- 17.
  17. Akata, N., Hasegawa, H. & Kawabata, H., 2007, Deposition of 137Cs in Rokkasho, Japan and its Relation to Asian Dust, Journal of Environmental Radioactivity; 95(1), PP 1-9
  18. Biau, G., Zorita, E., von Storch, H., & Wackernagel, H., 1999, Estimation of Precipitation by Kriging in the EOF Space of the Sea Level Pressure Field, Journal of Climate, Vol.12.
  19. Ichoku, C., Kaufman, y.j., Remer, L.a. & Levy, R., 2004, Global Aerosol Remote Sensing from MODIS, Advance in space research 34 820-827 Holms, CW., Miller, R., 2004, Atmospherically transported metals and deposition in the southeastern United States, local or transoceanic, Applied Geochemistry, 19(7), PP. 189-200.
  20. Li, X.Y., Wang, J.H. & Liu, L.Y., 2002, Wind Tunnel Simulation Experiment on the Erodibility of the Fixed Aeolian Sandy Soil by Wind, Proceedings of ICAR5/GCTE-SEN Joint Conference, International Center for Arid and Semiarid Lands Studies, Texas Tech University, Lubbock, Texas. USA Publication, p. 40.
  21. Peters, A., 2005, Paticulate Matter and Heart Disease: Evidence from Epidemiological Studies, Toxicol Appl Pharmacol; 1(207), PP. 477-80.
  22. Reiji. K, Bai, Long., Jiemin, Wang., 2009, Relationships Among Dust Outbreaks, Vegetation Cover, and Surface Soil Water Content on the Loess Plateau of China, 1999–2000, Catena 77 292–29.
  23. Schlesinger, P., Mamane, Y. & Grishkan, I., 2006, Transport of Microorganisms to Israel during Saharan Dust Events, Aerobiologia; 22(4),PP. 259-273.
  24. Ta, W.H., Xiao, J., Xiao, G., Yang, T. & Zhang, X., 2004, Measurements of Dust Deposition in Gansu Province, China, 1986-2000, Geomorphology, ,57,41-51.
  25. Viana, M., Kuhlbusch, TAJ., Querol, X., 2008, Source Apportionment of Particulate Matter in Europe: A Review of Methods and Results, Aerosol Science, 39, PP. 827–849.
  26. Wang, Y.Q., Zhang, X.Y., Arimoto, R., Cao, J.J. & Shen, ZX., 2005, Characteristics of Carbonate Content and Carbon and Oxygen Isotopic Composition of Northern China Soil and Dust Aerosol and its Application to Tracing Dust Sources, Atmospheric Environment; 39(14): 26, PP. 31-42.
  27. Wellenius, G.A., Schwartz, J.,Mittleman, MA. ., 2006, Particulate air pollution and hospital admissions for congestive heart,failure in seven United States cities, Am J Cardiol; 1(97), PP 388-404.
  28. Xingkui, Xu., Levy Jason, k., Zhahohui, Lin., Hong, chen., 2006, An Investigation of Sand-Dust Storm Vents and Land Surface Characteristic in China Using NOAA NDVI Data, Global and Planetary Chainge 52, PP. 182-196.
  29. Xuan, J., Gualiang, L. & Du, K.,2000, Dust Emission Inventory in Northern China, Atmospheric Environment, 34, 4565 70.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار