ارزیابی روند تغییرات گردوغبار و ارتباط آن با دما (مطالعه موردی: استان خوزستان)

Abstract

چکیده مبسوط مقدمه: یکی از اثرات بیابان‌زایی و تخریب زمین به‌ویژه در مناطق خشک و فراخشک جهان، طوفان­های گردوغبار است. ذرات ریز گردوغبار آزادشده از سطح زمین می‌توانند چندین کیلومتر و گاهی اوقات حتی در سراسر قاره‌ها رها شوند و با تأثیر بر تعادل تشعشعی و هم‌چنین اکوسیستم‌های جنگلی و اقیانوسی، نقش کلیدی در سیستم زمین ایفا کنند. آب‌وهوا اغلب به‌عنوان عامل اصلی مؤثر بر وقوع این طوفان‌ها در نظر گرفته می‌شود. طوفان‌های گردوغبار در سال‌های اخیر عمدتاً به دلیل افزایش خشک‌سالی و موج گرما در مقیاس جهانی افزایش یافته است. دما از نظر تأثیر مستقیم بر متغیرهای آب و هوایی مانند فشار، حرکت باد، تشکیل ابر و بارش، متغیر مهمی در اقلیم است. مطالعات نشان می‌دهد که افزایش دما به همراه کاهش بارندگی، افزایش سرعت باد و شرایط ایجاد طوفان‌های گردوغبار را فراهم می‌کند. به‌طورکلی بررسی مطالعات انجام‌شده در زمینه ارزیابی روند تغییرات گردوغبار و اثر پارامترهای دمایی بر آن نشان می­دهد که از دیدگاه­ها و روش­های مختلفی امکان انجام این مطالعات وجود دارد. در نتیجه نیاز است که با بررسی و ارزیابی نتیجه آن‌ها دیدگاه جامعی از گردوغبار و عوامل مؤثر بر آن پیدا کرد تا بتوان به کنترل و مدیریت این پدیده کمک نمود. در استان خوزستان، به علت مجاورت با بیابان‌های بزرگ کشورهای همجوار تعداد روزهای غبارآلود قابل‌توجه و در سال‌های اخیر افزایش یافته است؛ بنابراین یکی از نواحی چالش‌برانگیز کشور در زمینه مدیریت و کنترل پدیده گردوغبار است. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی روند تغییرات گردوغبار و اثر دما بر این پدیده است. نتایج این مطالعه به شناخت بهتر پدیده گردوغبار در استان خوزستان کمک می­کند. مواد و روش‌ها: در این پژوهش از سه گروه داده شامل داده­های میانگین دمای ماهانه 13 ایستگاه هواشناسی محدوده موردمطالعه، میانگین ماهانه داده­های دمای سطح زمین یا LST و داده­های میانگین ماهانه داده­های عمق نوری آئروسل (AOD) استفاده شد. در این مطالعه ابتدا به ارزیابی روند تغییرات گردوغبار با استفاده از آزمون من کندال پرداخته شد و در بخش دوم بررسی رابطه پارامترهای دمایی بر گردوغبار با استفاده از همبستگی بین میانگین عمق نوری آئروسل (AOD) در حائل 5 کیلومتری در اطراف ایستگاه منتخب با پارامترهای دمایی شامل میانگین دمای ماهانه و میانگین LST ماهانه در حائل 5، 10 و 20 کیلومتری در اطراف ایستگاه منتخب انجام شد. نتایج و بحث: نتایج ارزیابی روند تغییرات میانگین حائل 5 کیلومتری اطراف ایستگاه‌های منتخب نشان داد که در ماه­های فوریه، جولای، دسامبر و آوریل در هیچ‌کدام از ایستگاه‌ها روند افزایشی مشاهده نشد و حتی در ماه آوریل در دو ایستگاه روند کاهشی نیز دارند. همچنین در ماه­های آگوست، سپتامبر و نوامبر در هفت ایستگاه، مارس در پنج ایستگاه، اکتبر در چهار ایستگاه، ژانویه در سه ایستگاه، می در دو ایستگاه و ژوئن در یک ایستگاه روند تغییرات AOD با احتمال بیش از 90% افزایشی است. هم‌چنین نتایج همبستگی پارامترهای دمایی و مقادیر AOD نشان داد که به‌طورکلی همبستگی بسیار قوی بین پارامترهای دمایی و مقادیر AOD تنها در سه ماه می، ژوئن و جولای با میانگین LST در بافرهای مختلف رخ داده است. بیشترین تعداد همبستگی قوی در ماه­های می تا آگوست بین پارامترهای دمایی و مقادیر AOD وجود دارد. همچنین بیشترین تعداد همبستگی خیلی ضعیف در ماه­های آوریل، مارس، نوامبر و دسامبر رخ داده است. بیشترین تعداد همبستگی خیلی ضعیف و ضعیف مربوط به دمای هوا (به ترتیب 85 و 47 عدد) است که این امر نشان‌دهنده اهمیت بیشتر LST نسبت به دما در ارزیابی تغییرات شدت گردوغبار در محدوده موردمطالعه دارد. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج این پژوهش می­توان گفت که دمای هوا همبستگی ضعیفی با گرد غبار نشان داد و بیشتر همبستگی‌های قوی و خیلی قوی با میانگین LST در بافرهای مختلف رخ داده که این امر نشان‌دهنده اهمیت بیشتر LST نسبت به دما در ارزیابی تغییرات شدت گردوغبار در محدوده موردمطالعه دارد. به‌طورکلی ارزیابی و پایش تغییرات گردوغبار می­تواند کمک بزرگی به شناسایی کانون­های جدید و همچنین ارزیابی نتایج فعالیت­های کنترل و مدیریت فرسایش بادی و گردوغبار ‌کند. بنابراین می­توان پیشنهاد داد یک سامانه مبتنی بر سنجش‌ازدور و هوش مصنوعی به‌صورت آنلاین و به‌روز جهت ارزیابی و پایش تغییرات گردوغبار طراحی و ارائه شود تا مدیریت پدیده گردوغبار در ایران هدفمندتر شده و شناسایی کانون‌ها سریع‌تر انجام شود. از طرف دیگر باید به عوامل مؤثر بر این تغییرات نیز توجه نمود و اثر آن‌ها را بر گردوغبار مورد ارزیابی قرار داد.