دانلود مقاله بررسی پارامترهای برداری باد و نقش آن در طوفانهای گردوغباری سیستان ایران

بخشی از مقاله

مقدمه

پدیدهی گردوغبار از زوایا و ابعاد مختلف موردتوجّهپژوهشگران قرار گرفته است که مـی تـوان بـه مـوارد زیـر اشاره کرد:

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

نویسنده مسئول: E-mail: t_tavousi@yahoo.com 09899013800

02 جغرافیا و پایداری محیط، شمارهی 2، بهار 1391

انگلستادلر (2008) در رابطه با پهنهبندی مکانی فراوانی وقوع گردوغبارهای جهان، نقش بستر دریاچههـا و صحرای بزرگ آفریقا را بهعنوان تولیدکنندگان اصلی گردوغبار مهمتر میداند و بر این باور است که صـحرای شمال آفریقا، بیش از هر بیابان دیگری در دنیا گردوغبار تولید میکند. .(Engelstadler, 2001: 56) هـامیش و همکاران (2008) با بررسی گردوغبارهای استرالیا نتیجه گرفتهاند که گردوغبارهای قارّه ی استرالیا، همواره بـا فرودهای سطح بالا و جبهههای سرد سیکلون زمین است، بـه گونـهای کـه در صـورت وجـود شـرایط مـذکور، گردوغبارهای استرالیا میتوانند تـا هـزاران کیلـومتر فراتـر از ایـن قـارّه، در نیمکـرهی جنـوبی پخـش شـوند. .(Hamish, 2001: 28) وایهانگ و شااونشی (2008) عامل وقوع طوفانهای گردوخاک و آثار آنها را بر کشـور چین مطالعه کردهاند. آنها گرمایش زمین در بیابان مغولستان و سرمایش زمین در شمال کشور چـین را عامـل مؤثّردر تشکیل گردوغبارِ بخـش شـمالی ایـن کشـورمـی داننـد .(Shaoyinshi, 2001, 15) کوتیـل (2009)
طوفانهای گردوخاک خاورمیانه را مورد مطالعه قرار داد. وی چهار ناحیهاصلیِ بیشترین فراوانـیِ گردوغبـار خاورمیانه رامشخّصکرد . عربستان صعودی، عراق و سوریه، سودان و منطقهی خلیج فارس نواحیای هسـتند که بیشترین رخداد طوفانهای گردوخاک را دارند .(Kutil, 2003: 419) وانـگ (2003) بـه مطالعـهی روابـط بین شکلگیری طوفانهای گردوغبار تحوّل سینوپتیک آنها در شمالشـرق آسـیا پرداختـه و نتیجـه گرفتـه است که طوفان گردوغبار هنگامی گسترش مییابد که یک سیستم بهسمت ناحیهی بیابانی حرکـتمـی کنـد. .(Wang, 2005: 13) گودی و میدلتون (2000) با مطالعهای در ترکمنستانمشخّص کردند که خشـکشـدن بستر دریاچهی آرال، مشکلات عمدهیتنفّسی را برای کودکان منطقه بهوجود آورده اسـت. کـورن و همکـاران (2000) با استفاده از مشاهدات ماهوارهای نشان دادند که سالانه، حدود 20میلیون تُـن غبـار از گـودالی کـه کمابیش 2 درصد صحرای آفریقا است، به حوزهی رود آمازون جابجاه شده و موادّ معدنی مورد نیاز جنگلهـای آمازون را تـأمینمـی کنـد .(Koren, 2006: 1) خسـروی و همکـاران (8911) در پژوهشـی بـا عنـوان "آثـار اکولوژیکی و زیسـتمحیطـی بادهـای 820روزهی سیسـتان" بیـان کردنـد، بررسـی عوامـل ژنتیکـی بادهـای 820روزهی سیستان، نشاندهندهی این است که طوفانهای سریع با سرعت حدود 10 نات در ثانیه، هنگـامی رخ میدهند که منطقهی چرخندگی مثبت بادهای غربی، در مجاورت زبانهی کمفشار فرعی موسمی قرار گیرد (خسروی و سلیقه، .(8: 8911 ایرانمنش و همکاران (8913) در پژوهشی با عنوان "بررسی منـاطق برداشـت ذرّاتگردوغبار و ویژگیهای انتشار آنها در طوفانهای منطقهی سیسـتان"مشـخّص کردنـد کـه اصـلیتـرین

منطقهی برداشتذرّاتگردوغبار روی دریاچه ی هامون صابوری قرار دارد ( ایرانمنش، .(29 :8911 راشـکی و همکاران (8910) در مطالعهای طوفانهای گردوخاک منطقهی سیستان را بررسی و نتیجه گرفتـهانـد کـه بـا وقوع خشکسالی در منطقهی سیستان و بهتبع آن، کاهش پوشش گیاهی و خشـکشـدن دریاچـهی هـامون و وجود بادهای 820روزه، شرایط مناسبی برای فرسایش بادی و وقوع طوفانهای گردوخاک فـراهم آمـده اسـت

بررسی پارامترهای برداری باد و نقش آن در طوفانهای گردوغباری سیستان ایران 21

(راشکی و همکاران، .(53 :8910 خسروی (8919) در مطالعهای با عنوان "توزیع عمودی گردوغبـار ناشـی از طوفان در سیستان" ثابت کرد که بادهای 820روزهی سیستان تا سطوح بالای900 هکتوپاسـکال را غبـارآلود میکنند.

ویژگیهای منطقهی مورد مطالعه

منطقهی سیستان با 83895کیلومترمربّع مساحت در شمال استان سیستان و بلوچستان و شـرق ایـران واقـع شده است (شکل شمارهی .(8 این منطقه از شمال و شرق با افغانستان، از غرب با استان خراسـان جنـوبی و از جنوب با شهرستان زاهدان مرز مشترک دارد (حیـدری نسـب، .(1 :8910 در پـژوهش پـیش رو، از دادههـای اقلیمی ایستگاه سینوپتیک هواشناسی زابل با مختصات عرض جغرافیایی 98درجه و2 دقیقهی شمالی و طـول جغرافیایی 08 درجه و 29 دقیقهی شرقی و ارتفاع 119 متر استفاده شده اسـت. منطقـهی سیسـتان از نظـر ژئومورفولوژی، کمابیش یک دشت هموار است و پدیدههای طبیعی آن، افزونبر دشت، دلتا، رودخانه و دریاچـه هستند. مهمترین رودخانهی این منطقه، رودخانهی هیرمند است و هماینـک تنهـا شـاهرگ حیـاتی سیسـتان بهشمار میآید. همچنین یکی از پدیدههای ارزندهی دیگر در سیستان، دریاچههای سهگانهی هامون بهنامهـای هامون پوزک، هامون صابوری و هامون هیرمند هستندکه در تأمین رطوبت و حیـات سیسـتان نقـش مهمّـی دارند.

شکل 9.موقعیّت منطقهی مورد مطالعه

22 جغرافیا و پایداری محیط، شمارهی 2، بهار 1391

مواد و روشها

دادههای آماری ایستگاه هواشناسی زابل، از سایت هواشناسی کشور دریافت شـده اسـت. بـرایترسـ یم گلبـاد فصلی دادههای سرعت و جهت باد، از آمار ایستگاه هواشناسی سینوپتیک زابل استفاده شده است. سپس گلباد مورد نظر ترسیم شد. گفتنی است برای انجام این کار بالاترین سرعت و جهت آن در نظر گرفته شده است.
جدول 9مشخّص.ات برداری شدیدترین بادهای ایستگاه زابل (9999-2008)

سال رمتغیّ 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

فصل

زمستان جهت 330 330 340 330 330 330 330 340 340 330

سرعت 25 22 85 29 20 20 20 85 22 89

بهار جهت 330 330 320 320 310 330 330 330 990 930

سرعت 24 22 23 23 20 21 23 20 20 21

تابستان جهت 340 320 330 330 330 320 990 990 990 930

سرعت 24 25 23 25 20 25 22 22 21 92

پاییز جهت 320 320 990 910 910 920 990 990 990 900

سرعت 20 18 29 89 23 22 89 85 89 89

باتوجّهبه اینکه پژوهش مورد نظر به بررسی تحلیل بردارهای باد میپردازد و در مطالعات همدید، هـدف

کشف رابطه میان الگوهای گردشی با رویدادهای محیطی است (یارنال، 8999؛ برگـردان مسـعودیان، (8913، بنابراین پنج روز از سامانههای گردوغباریِشدیدِداده هااقلیمیِایستگاهواشناسیِسینوپتیکِزابل، انتخاب

شد (جدول شمارهی .(2 برای تحلیل، دادههای جهت و سرعت باد از تارنمـای www.cdc.noaa.gov برداشـت شد. پوشش مکانی دادههای جوّی بین 80 تا800درجهی شرقی و 3 تا 33 درجهی شمالی است.

یافتههای تحقیق

تجزیه و تحلیل نقشههای فشار و ارتفاع همدید و نقشههای خطوط جریـان، نشـان داد کـه دورههـای بادهـای شدید یا همان طوفانهای گردوغباری، در پنج الگو قابل بررسی هستند که با کوتاهکردن این الگوها،مـی تـوان آنها را به دو الگوی اصلی دستهبندی کردمشخّص.ات این دو الگو در جدول شمارهی 2 آمده است.
جدول .2 دورههای گردوغباری انتخابی مورد استفاده در تحلیل همدیدی (9999-2008)

دوره روز اوج (میلادی) روز اوج (شمسی) سرعت (m/s) تداوم

8 9 اوت 2001 15/3/89 29 89 روز

2 0 سپتامبر 2001 15/0/80 92 0 روزه

بررسی پارامترهای برداری باد و نقش آن در طوفانهای گردوغباری سیستان ایران 23

در فصل زمستان، 50 درصد بادها با سرعتی بین 83تا 23 متـر بـر ثانیـه از شـمالغـرب و90 درصـد بـا همین سرعت از شمال به منطقهی مورد مطالعه میوزند. باد غالبِ فصل زمستان در منطقه، شمالغربـی اسـت و بیشترین فراوانی سرعت، بین 83 تا 20 متر بر ثانیه است (شکل شمارهی (2گلباد. فصـل بهـار مبـیّن ایـن است که حدود90 درصد بادها با سرعتی بین 80 تا90 متر بر ثانیه از شمالغـربمـی وزنـد و نشـاندهنـدهی بیشترین فراوانی سرعت بین 20 تا 23 متر بر ثانیه است. حدود 80 درصد بادها بـا فراوانـی سـرعت بـین 23 تا90 متر بر ثانیه و از جهت شمال میوزند. باد غالبِفصل بهـار ایـن منطقـه، شـمال غربـی اسـت و بیشـترین فراوانی سرعت در آن 20 تا 23 متر بر ثانیه است. در فصل تابستان کمابیش 10 درصد بادها بـا سـرعتی بـین 20 تا 90 متر بر ثانیه از شمالغرب و 20 درصد باقیمانده با سرعت 20 تا90 متر بر ثانیه از شـمالمـی وزنـد. باد غالبِفصل تابستانِمنطقه، شمال غربی است و بیشترین فراوانی سرعت در آن 20 تا 23 متر بر ثانیه است. در فصل پاییز افزونبر 00 درصد بادها با سرعتی بین 83 تا 23 متر بر ثانیه از شمالغرب و بیش از90 درصـد باقیمانده با سرعت 83 تا 23 متر بر ثانیه از شمال میوزند و نشاندهندهی بیشترین فراوانی سـرعت بـین 83 تا20 متر بر ثانیه و از جهت شمالغرب است.

شکل .2 گلباد فصلی ایستگاه زابل (9999-2008)

42 جغرافیا و پایداری محیط، شمارهی 2، بهار 1391

الگوهای همدیدی تشکیل بادهای سیستان

الگوی اول؛ توسعهی زبانهی کمفشار موسمی

براساس نقشهی سطح دریا (شکل شمارهی -9 الف) جهت باد در منطقهی مورد مطالعه حالـت نصـفالنهـاری دارد. سرعت باد هم در منطقه قابلتوجّه است. در الگوی مورد نظر، نقش سامانهپُرارتفاعِیواقع بر دریاچـه ی خزرفعّ،ال و سبب پراکنش هوا میشود. هوای خارج شده، مسیر شمالشـرق ایـران و قسـمتی از افغانسـتان را دور زده و با حالت شمالی ـ جنوبی بهسمت جنوب حرکت کرده است. این هوای وارد شده با هوای گرم جنوب در جنوبشرق ایران، موجب ایجاد جبهه هوا شدهاند. در نقشهی مورد نظر، بیشـترین سـرعت بـاد مربـوط بـه نواحی شرق و جنوبشرق کشور است. در منطقهی سیستان، خطوط جریان همگرا شده و بر اثر همگرایـی بـر سرعت آنها افزوده میشـود. در نقشـهی سـطح 130 هکتوپاسـکال (شـکل شـمارهی -0 ب) نقـش سـامانهی پُارتفاع شمالشرق و کمارتفاع جنوبشرق منطقهی سیستان در مسیر و سرعت بادها چشمگیر است. در ایـن

الگو نیز جهت بادها در شمال منطقه حالت شـمالی ـ جنـوبی دارنـد. بـهدلیـل سـامانهیکـم ارتفـاعی کـه در شمالشرق منطقه واقع شده و بهصورت یک چرخند، موجب مکش هـوای اطـراف مـی شـود، جهـت بادهـا در منطقه به حالت شمالغربی ـ جنوبشرقی گرایش پیدا کرده و سرعت بادها نیز افزایش یافتهاند. آن همگرایـی که در سطح زمین روی سیستان در خطوط جریان مشاهده میشد، در این سطح نیز دیده میشود. باتوجّهبـه اینکه در این سطح از میزان اصطکاک کاستهشده، سرعت جریان بادها افزایش یافته است.