بخشی از مقاله
چکیده
امروزه توفانهای گرد و غباری یکی از مخاطرات محیطی محسوب میگردند که در سالهای اخیر، به دنبال تغییرات آب و هوایی و همچنین تخریبهای گسترده محیط زیست ناشی از فعالیتهای انسانی مانند جنگ و سدسازی، این پدیده در خاورمیانه، به وقوع پیوسته و صورت معضلی جدی درآمده است و صدمات زیادی به ایران و بخصوص استانهای غربی از جمله استان کرمانشاه وارد کرده است. این مطالعه به منظور تبیین چگونگی حرکت و پراکنش ذرات گرد و غبار در غرب استان کرمانشاه است.
در این تحقیق با بهرهگیری از دادههای آماری گرد و غبار 3 ساعته در دوره آماری 7 ساله از سال 2005 تا سال 2012 مربوط به 3 ایستگاه هواشناسی سومار، سرپل ذهاب و قصر شیرین، تعداد 4 مورد گرد و غبار که برای این سه ایستگاه مشترک بوده و دو یا سه روز بیشتر دوام داشته انتخاب گردید و با استفاده از مدل لاگرانژینی HYSPLIT و با استفاده از هر دو روش ردیابی پسگرد و جلوگرد به انجام رسیده است. نتایج تحقیق نشان داد که حرکت گرد و غبار بیشتر از کشورهای ترکیه، سوریه، عراق و عربستان به سمت این ایستگاهها بوده و بعد از ورود به این سه ایستگاه به استانهای جنوب غربی و غربی وارد شده و از شمال شرق ایران خارج میشود.
.1 مقدمه
یکی از مهمترین پیامدهای زیست محیطی رخداد گرد و غبار در جو، اثر عمده آن بر اقلیم است. گرد وغبار میتواند بر روی درجه حرارت، جذب و پخش تابش خورشید با تغییر در تابش موج ارسالی به سطح زمین و تابش موج بلند از زمین اثر بگذارد. با این حال توازن بین این دو گرایش که گرد و غبار باعث گرم شدن و یا سرد شدن میشود به متغییرهای زیادی از جمله اندازه ذرات گرد و غبار و ترکیبات شیمیایی آنها وابسته است . - Goudie and Middleton, 2001 -
در ایران تحقیقیات کمی در مورد گرد و غبار با استفاده از مدلسازی رایانهای صورت گرفته است و بیشتر تحقیقات با استفاده از تصاویر ماهوارهای مانند TOMS1 و MODIS2 به تحلیل فصلی و سالانه گرد و غبار و شناسایی منشاء پرداخته شده است. هدف تحقیق حاضر بررسی الگوی پراکنش ذرات گرد و غبار شهرستانهای قصر شیرین، سرپل ذهاب و سومار در استان کرمانشاه با استفاده از مدل Hysplit است.
مفیدی و جعفری - 1390 - به منظور تبیین علل وقوع توفانهای گرد و غباری تابستانه در جنوب غرب ایران و منابع اصلی گرد و غبار آنها، از مدل Hysplit استفاده کردهاند. خروجی این مدل نشان داده است که بهطور کلی منابع اصلی غبار برای توفانهای گرد و غباری جنوب غرب ایران محدودهای در حد فاصل مرکز تا شمال عراق، شرق سوریه تا شمال عربستان میباشد. عزیزی و همکاران - 1391 - پدیده گرد و غبار را در نیمه غربی ایران با استفاده از ترکیب بررسیهای مدل Hysplit و سنجش از دوری ردیابی کردهاند. نتایج حاصل از ردیابی نشان میدهد که دو مسیر اصلی برای انتقال گرد و غبار شناسایی شد.
یکی مسیر شمال غربی -جنوب شرقی و دیگری مسیر غربی -شرقی و در موارد محدودی مسیر شمالی -جنوبی است. همچنین براساس نتایج بهدست آمده از پردازش تصاویر و خروجی مدل منطقه مرزی بین سوریه و عراق و مسیر شمال غرب - جنوب شرق به ترتیب منشاء و مسیر اصلی ورود گرد و غبار برای نیمه غربی ایران محسوب میشوند. هامیش و آندریو - 2008 - مسیرهای حمل گرد و غبار از دریاچه ایر استرالیا را با استفاده از مدل Hysplit بررسی نمودند و بیان کردند که گرد و غبار این دریاچه تحت تأثیر جریانات جوی در طی یک مدت زمان کوتاه قادر است هزاران کیلومتر از قاره استرالیا را تحت تأثیر قرار دهد. وانگ و همکاران - 2011 - ، با استفاده از مدل Hysplit توفانهای شن و گرد و غبار سال 2008 را بررسی کردند و جهار منطقه آفریقای شمالی، خاورمیانه، مغولستان و شمال غرب چین را با فراوانی بالای رخداد گرد و غبار بیان کردند.
.2 مواد و روش ها
در این تحقیق ابتدا دادههای آماری گرد و غبار در دوره آماری 7 ساله از سال 2005 تا سال 2012 مربوط به سه ایستگاه قصر شیرین، سرپل ذهاب و سومار به صورت روزانه از سازمان هواشناسی استان کرمانشاه اخذ شد و با استفاده از روشهای آماری پردازش و تحلیل شدند و نمونههای مورد مطالعه انتخاب گردید . ایستگاههای مورد مطالعه در نیمه غربی استان کرمانشاه و در همسایگی با کشور عراق که دارای پدیده گرد و غبار قابل توجه میباشد، قرار دارد.
موقعیت ایستگاههای مورد مطالعه در جدول 1 نشان داده شده است. در انتخاب روزهای مورد مطالعه سعی بر این شد روزهای انتخابی در بین ایستگاهها مشترک بوده و دارای تداوم زمانی دو روز و بیشتر همراه با دید افقی پایینتر از 1000 متر باشند. با لحاظ این شرایط در نهایت پدیده گرد و غبار در ایستگاههای مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفت که در جدول 2 روزهای مورد مطالعه مشخص شده است.
معرفی مدل Hysplit
مدل Hysplit، مدلی دوگانه برای محاسبات خط سیر حرکت گرد و غبار، پراکندگی و شبیهسازی تهنشینی آن با استفاده از رویکردهای پف و ذرات است. در این مدل محاسبه مسیر و غلظت آلاینده با استفاده از حداقل پارامترهای هواشناسی انجام میگیرد. روش محاسبه مدل، ترکیبی میان دیدگاههای اویلری - مجموع غلظت ذرات در هر شبکه در طول مسیر حرکت تعیین میشود - و لاگرانژی - غلظت ذرات برای هر شبکه با اسفاده از پخش و انتقال ذرات انجام میشود - است و به همین دلیل Hysplit را مدلی دوگانه مینامند Draxler & Hess 1998 - و . - Draxler 2009
.3 یافته ها و بحث
نتایج بهدست آمده از دو روش پسگرد و جلوگرد برای ایستگاههای مطالعاتی در شکلهای زیر آمده است. شکل سمت چپ پسگرد و شکل سمت راست جلوگرد را نشان میدهد.
