بخشی از مقاله
چکیده
طوفانهاي گردوخاك یکی از انواع مخاطرات جوي هستند که امکان وقوع آن در طول سال در دشت سیستان وجود دارد. در سالهاي اخیر وقوع رویدادهاي گردوغباري در این نواحی افزایش یافته که بررسی علل شکلگیري و سازوکار تشکیل آن ضروري به نظر میرسد. هدف از انجام این پژوهش، اقلیمشناسی سینوپتیکی، ماهوارهاي طوفانهاي گردوخاك در دشت سیستان میباشد.
در این تحقیق از نگرش محیطی به گردشی جهت بررسی ارتباط میان اُلگوهاي سینوپتیکی با رویدادهاي گردوخاك دشت سیستان استفاده شده است.جهت بررسی فراوانی وقوع، تداوم و شدت رویدادهاي گردوغباري از دادههاي شبکه بندي شده شامل: ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا، دما، خطوط جریان، سمت و سرعت باد استفاده شده است. آشکارسازي گردوغبار با استفاده از داده هاي ماهوارهي متئوست 7، سنجندهي مودیس و ماهوارهي کالیپسو صورت گرفته است.
همچنین تحلیل وضعیت هوا در هنگام رخداد گردوغبار، با بکارگیري شاخصهاي سنجش گردوغبار،از قبیل شاخص عمق اُُپتیکی آئروسل - AOD - ، میزان تمرکز گردوغبار - - DC، شاخص تفاوت مادون قرمز گرد و غبار - - IDDI استخراج شده از دادههاي خروجی مدلهاي شبیه سازي عددي صورت گرفته است. تعیین منابع اصلی گرد و غبار براي هر یک از رویدادها نیز با استفاده از مدل لاگرانژیتی HYSPLIT و با استفاده از روش ردیابی پسگرد به انجام رسید.
نتایج حاصله نشان داد که علاوه بر بادهاي 120 روزه، عوامل متعدد اقلیمی و هوا شناختی دیگري در وقوع طوفانهاي گردوخاك دشت سیستان نقش دارند که نحوهي حضور پرفشار سیبري و همرفتهاي ناحیهاي از مهمترین آنها هستند.
بهره گیري از شاخصهاي سنجش گردوغبار از قبیل شاخص - AAI - ، - AOD - ، - DCI - ، و همچنین داده هاي ماهواره اي به دست آمده از سنجندهي MODIS ماهوارهي Terraو Aqua ، محصولات ثانویهي ماهوارهي METEOSAT، سنجندهي TOMS و همچنین برونداد مدلهاي مختلف قابل استفاده در سنجش و پایش گرد و غبارها از جمله CALIPSO و HYSPLIT نیز نشان دادهاست که طوفانهاي گردوخاك مذکور دامنهي عمل وسیعی داشته و بستر خشکیده هامونهاي سه گانه مهمترین نقش را در تغذیه رخدادها ایفا نمودهاند.
-1 مقدمه
آمار و تحقیقات نشان می دهد که حدود 90 درصد از بلایاي طبیعی که در جهان رخ می دهند در ارتباط با عوامل اقلیمی بوده و در میان آنها، طوفانها بعد از سیل بالاترین سهم را به خود اختصاص می دهد.[1] این پدیده یکی از مخاطره آمیزترین بلایاي طبیعی بوده که منشأ اقلیمی داشته و همه ساله خسارات مالی و جانی جبران ناپذیري را متحمل می نماید.
گاهی اوقات به قدري شدت آن زیاد است که به صورت امواج هوایی سریع به حرکت درآمده و در مسیر خود خسارات فروانی را به بار آورده و سرعت حرکت آن گاه به صدها کیلومتر در ساعت می رسد.[4] در برخی از مناطق ایران نیز وقوع رویدادهایی با سرعت بیش از 100 کیلومتر در ساعت بارها اتفاق افتاده است که در این میان دشت سیستان از فراوانی بالایی برخوردار می باشد. این رویدادها، علاوه بر ایجاد خسارات مالی زیاد به تأسیسات، شبکه ها و مناطق مسکونی، گاها" خسارات جانی نیز به دنبال دارند.
گرچهبلایاي طبیعی اصولاً ماهیتی پیچیده دارند و در شرایط کنونی بسیاري از آنها خارج از کنترل انسان به نظر می رسند، اما میزان آسیب پذیري نتیجه عملکرد عوامل انسانی است. لذا ارتقاي دانش و آگاهیهاي عمومی، خود عامل مهمی در کاهش اثرات طوفانهاي گردوخاك محسوب می گردد. بنابراین درك درست از پدیده مذکور، منجر به پیش بینی، پیشگیري و تقابل منطقی و درست با آن خواهد شد. به عبارت دیگر، به حداقل رساندن خطرات ناشی از رخدادهاي گرد و غبار که گاها" سرعت آنها از آستانه ي سرعت طوفان و بالاتر نیز تجاوز می کند، با انتخاب راهکارهاي مؤثر ممکن می باشد.
-2 مبانی نظري و پیشینه تحقیق
رویدادهاي گرد و غبار به عنوان یکی از پدیده هاي اقلیمی، نقش بسیار موثري در زندگی انسان و برنامه ریزیهاي حال و آینده او داشته و همواره یکی از پایه هاي مطالعاتی برنامه ریزي محیطی می باشد. از میان دلایلی که چرا پدیدههاي گرد و غباري مهم هستند، یکی این است که گرد و غبار وارد شده در جو براي آب و هوا مهم هستند. آنها بر دماي هوا از طریق جذب و پخش تشعشعات خورشیدي تأثیر میگذارند.[8] علاوه بر این، گرد و غبار ممکن است بر آب و هوا از طریق تأثیر بر روي پتانسیل اولیه تولیدات دریایی اثرگذار باشد.[
تغییرات در دماي جوي و افزایش هستههاي تراکم ناشی از گرد و غبارها ممکن است بر فعالیت هاي همرفتی و شکلگیري ابرها و از این طریق بر تغییرات بارندگی و احتمالاً بر تشدید خشکسالی اثر گذار باشد.
برداشت گرد و غبار همچنین ممکن است به طور اساسی در واکنش به تغییرات آب و هوایی از قبیل نوسان اطلس شمالی[11]، یا نوسان دماي اقیانوس آرام[12]و در دورههاي خشکسالی و یا در پاسخ به تغییرات پوشش سطح زمین[14] تغییر نماید. در این وضعیتها، مطالعهي توفانهاي گرد و غباري میتواند شاخصی از تغییرات زیستمحیطی باشد.
رسوب گذاري گرد و غبار میتواند کمیتهاي قابل توجهی از مواد مغذي را به جنگلها[16] و آبهاي اقیانوسها و دریاها منتقل نماید.[17] علاوه بر این، از دیگر پیامدهاي نامطلوب پدیدههاي گرد و غباري میتوان به تغییرات اقلیمی[18]، تأثیر بر ابرها[19]، تغییر ذخیرهي یخچالها20]،[بارش اسیدي و بازي، تأثیر بر اُزون تروپوسفري، تشدید امواج شرقی، آلودگی هوا[21]، بروز آسم، خفهسازي حیوانات، اشکال در روشن شدن اتومبیلها، انتقال بیماریها به انسان و گیاهان، آلودگی محصولات و آبهاي آشامیدنی، مشکلات تنفسی و عفونتهاي چشمی، انتقال سموم DDT، رسوبگذاري رودخانه اي و اقیانوسی، تشکیل خاك سرخ، تغییر در توازن تابشی و انرژي خورشید، تغییر در ذخایر اقیانوسی[22]، ایجاد مشکل در سیستم انتقال برق، تعطیلی فعالیتهاي انسانی، اختلال در سیستم حمل و نقل و ارتباطات رادیویی، فرسایش و تخلیه مواد آلی و معدنی خاك، دفن گیاهان و تجمع تودههاي ماسه در مرز مزارع، مدفون کردن کانالهاي آبیاري و زهکشی اشاره نمود.
توفانهاي گرد و غباري به وسیله برداشت مواد از مناطق خاستگاه و سپس رسوبگذاري آنها در مکانهاي دیگر، به شکلگیري پدیدههاي متنوع ژئومورفولوژیکی کمک نموده و نقش مهمی را در برهنهسازي سطوح بیابانی ایفا مینمایند
بررسی عوامل ژنتیکی بادهاي 120 روزه سیستان نشان داد طوفانهاي سریع با سرعت حدود 80 نات در ثانیه هنگامی رخ میدهد که منطقه چرخندگی مثبت بادهاي غربی در مجاورت زبانه کم فشار فرعی موسمی قرار گیرد.
نتایج حاصل از آنالیز داده هاي باد بیانگر بیشترین احتمال وقوع بادهاي فرساینده شهر زابل به ترتیب در ماههاي جولاي و آگوست با جهت شمال شمال غربی - NNW - بوده است.
رخداد بادهاي صدوبیست روزه که از ویژگیهاي ذاتی دشت سیستان بوده، معمولا از اوایل خرداد شروع و تا اوایل مهر به پایان می رسند.بنابراین بررسی رویدادهاي گرد و غبار دشت سیستان که نقش بسزایی در اکوسیستم محیطی داشته و به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی اثرات سیستمی در محیط زیست دارد، ضروري به نظر می رسد.
-3 داده ها و روش شناسی
منطقه مورد مطالعه، دشت سیستان، در شمال استان سیستان وبلوچستان واقع می باشد که از خصوصیات مهم اقلیمی این منطقه می توان به وزش بادهاي تند120 روزه، تعداد روزهاي آفتابی سالیانه بیش از 260 روز، تابش زیاد آفتاب، دامنه زیاد تغییرات درجه حرارت در شبانه روز، بارندگی متوسط سالیانه ناچیز 64 - میلیمتر - با پراکندگی نامناسب، بالا بودن درجه حرارت و تعداد ساعات آفتابی نام برد.[28] در این تحقیق جهت تحلیل سینوپتیکی، از رویکرد محیطی به گردشی استفاده گردید.
براي بررسی رویدادها از زمان شروع تا اوج، از دادههاي ساعتی - 00Z, 06Z, 12Z, 18Z - به وقت GMT و 21/5 - ، 15/5، 9/5، - 3/5 به وقت محلی فراسنج هاي: فشار، اُمگا، دما، خطوط جریان، سرعت و جهت باد در دو سطح زمین و سطح 500 هکتوپاسکال که از پایگاه دادههاي NCEP/NCARNCEP/NCAR وابسته به سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده که در تار نماي www.cdc.noaa.gov.com قابل دسترسی می باشد، استفاده شد.
جهت تحلیل الگوهاي دوره دورة گرم سال، موج گردوغباري 20 اوت 2013 و براي دورة سرذ سال موج گردوغباري 21 دسامبر 2011 به دلیل اینکه از شدیدترین و وسیعترین رویدادها بوده اند، انتخاب گردیده و براي طراحی نقشه ها از نرم افزار Grads استفاده شده است.
نقشه هاي مورد استفاده بر اساس شرایط جوي ساعتی و از نظر پوشش مکانی از 15 درجه تا 50 درجه عرض شمالی و 45 درجه تا 90 درجه طول شرقی را در بر می گیرند. سپس فرایند آشکارسازي و مطالعه گرد و غبار به روش سنجش از دور و با استفاده از تصاویر ماهواره اي مربوطه از قبیل: دادههاي سنجندهي MODIS ماهوارهي Terraو Aqua ، محصولات ثانویهي ماهوارهي METEOSAT، سنجندهي TOMS و همچنین برونداد مدلهاي مختلف قابل استفاده در سنجش و پایش گرد و غبارها از جمله CALIPSO، DREAM، HYSPLIT و ... استفاده شدهاست.
شکل :1 موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در کشور ایران و استان سیستان و بلوچستان
-4 بحث و یافته ها
–1 تحلیل سینوپتیکی رویداد 20 و 21 اوت - آگوست - 23 - 2013 و 24 مرداد – - 2013 دوره گرم سال -1-1 نقشههاي ترکیبی فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 850 هکتوپاسکال
شکل هاي شمارة 2 - و - 3 نقشه هاي ترکیبی فشار تراز دریا و الگوي ارتفاع ژئوپتانسیل تراز850هکتوپاسکالِ روزهاي 20 و 21 اوت 2013 میلادي می باشند. در روز شروع طوفان - شکل - 2، کم فشار موسمی هندوستان از گسترش زیادي برخوردارمی باشد.
