بخشی از مقاله
چکیده:
طوفانهای گرد و غبار از تلاطم شدید آب و هوایی ایجاد شده که باعث تزریق حجم بالایی از گرد و غبار در اتمسفر میشود و دید افقی را به کمتر از 1000 متر کاهش میدهد. بحرانهای زیست محیطی و بهخصوص آلودگی هوا مسئلهای است که طی سالیان متمادی تقریبا تمام مناطق جهان را تحت تاثیر قرار میدهد. گرد و غبار یکی از بحرانهای زیست محیطی می-باشد که در طی سالیان گذشته فراوانی و شدت وقوع آن افزایش زیادی داشته است
.بر این اساس اقدامات متعددی در جهت شناسایی آلاینده های هوا، شناسایی منابع انتشار، تعیین میزان انتشار و روش های کنترل و مدیریت آن باید صورت گیرد. در این پژوهش ضمن بررسی پدیده گرد و غبار و مضرات آن با استفاده از تصاویر ماهواره ای مودیس و شاخصMNDVI سعی در شناسایی پدیده گرد و غبار و همچنین با استفاده از مدل HYSPLIT مبادرت به شبیهسازی خط سیر طوفانهای گرد و غبار می شود.
مقدمه:
پدیده های گرد و غباری در ردیف بزرگترین مشکلات جدی محیطی در نواحی مشخصی از جهان هستند. این در حالی است که بیشترین گرد و غبار موجود در جو با منشاء ذرات ریزدانه اتفاق می افتد و این ذرات ریز در مناطق خشک و نیمه خشک جهان از فراوانی بالاتری برخوردار می باشند
از مهمترین شرایط ایجاد گرد و غبار در کنار هوای ناپایدار، وجود یا عدم وجود رطوبت است بطوریکه اگر هوای ناپایدار رطوبت داشته باشد، بارش و طوفان رعد برق و اگر فاقد رطوبت باشد طوفان گرد و غبار ایجاد می کند
توفان های گرد و غبار بیابان وقتی که باد ذارت ریز رسوبی را جابجا می کند، تشکیل می گردد. چندین تن خاک سبک بوسیله دیوباد می تواند جابجا شود، فرسایش سریع خاک باعث بیابان و توفان خاک در جلگه های بزرگ امریکا و سایر نقاط از قبیل افرقای شمالی و شمال غرب هندوستان می شود - محمدی،. - 1384 گرد و غبار به راحتی در هوا باقی می ماند و در نهایت به سختی ته نشین می شوند. پیدایش این پدیده در بخش جنوب و جنوب غرب ایران در اثر ناپایداری جوی در سرزمین های خشک و صحرایی عربستان، عراق و کویت و از بین رفتن پوشش گیاهی و کاهش بارندگی و خشکی هوا می باشد.
از انجایی که وجود این ذرات بر روی سلامتی انسان، گیاهان، حیوان ها و منابع آبی آثار زیان باری داشته و باعث تغییر در میزان اشعه خورشید و کاهش دقت در اندازه گیری ها و محدودیت در پایش سطح زمین می گردد، از دیرباز مورد توجه خاص دانشمندان مرتبط با علوم و فناوری سنجش از دور قرار گرفته است - عباس پور و همکاران، . - 1384البته این پدیده همچنین، مولفه مهمی از هوای کره زمین و سیستم آب و هوا محسوب می شود. در مقیاس جهانی، گرد و غبار می تواند از طریق پراکندگی و جذب تابش خورشیدی و زمینی و با الگوهای آشفتگی گردش جوی، بودجه تابشی زمین را تحت تاثیر قرار دهد - اوگرن،. - 1995 مطالعات متعددی در سطح جهان و ایران در زمینه گرد و غبار انجام گرفته است از جمله:
سان چاو و همکاران در سال 2005 فرایند طوفان گرد و غبار آسیایی در شمال چین را با استفاده از داده های Terra و Aqua سنجنده مودیس مورد مطالعه قرار دادند. نتایج کار آنها نشان داد که طوفان گرد و غبار از مناطق داخلی کشور به طرف اقیانوس حرکت کرده و این فرایند طوفانی در مسر بادهای غربی، شمال شرقی و جنوب غربی استقرار یافته است.
رضایی بنفشه و همکاران در تحقیقی به بررسی برآورد میزان گرد و غبار با استفاده از تصاویر ماهواره ای در منطقه کردستان پرداختند. بر ای برآرود میزان گرد و غبار از تصاویر ماهواره نیمبوس 7 استفاده کردند در نهایت نتیجه گرفتند میزان نوع بدون گرد و غبار و گرد و غبار متوسط بطور کلی روندی کاهشی و گرد و غبار ضعیف و شدید روند افزایشی داشته است.
اثرات پدیده گرد و غبار
-گرد و اثرات غبار بر بخش کشاورزی
بطور کلی بروز پدیده گرد و غبار تاثیر گذاری فراوانی بر روی تولیدات بخش کشاورزی و اقتصاد دارد به نحوی که موجب بروز موارد ذیل می گردد.
-کاهش میزان تولید کلیه محصولات کشاورزی دام و آبزیان جنگل مرتع: تبادل اکسیژن، بخار آب و دی اکسید کربن در گیاهان از طریق روزنه ها صورت می گیرد و رسوب گرد و غبار بر روی گیاهان سبب ایجاد اختلال در این تبادلات شده و میزان فتوسنتز کاهش یافته و به تبع آن عملکرد گیاهان نیز کاهش می یابد.
-کاهش کیفیت محصولات: تجمع گرد و غبار بر روی میوه های مختلف از جمله خرما باعث کاهش کیفیت آنها در حد درجه 3 و 4 خوراک دام گردیده است.
-گسترش افات و بیماری های گیاهی و افزایش میزان مصرف کود و سم: بروز پدیده گرد و غبار موجب کاهش فعالیت های حیاتی و در نتیجه پایین آمئن قدرت دفاعی گیاه در برابر آفات و بیماری ها می شود.
-افزایش میزان لایروبی کانال های انتقال آب در اثر تجم ذارت گرد و غبار -ایجاد خسارت به تاسیسات کشاورزی و صنایع کشاورزی -کاهش درآمد بهره برداران
- اثرات گرد و غبار بر تولیدات دامی
شمار زیادی از مرگ و میر دام ها بر اثر استنشاق گرد و غبار گزارش شده است. به عنوان مثال توفان گرد و غبار 1993 در چین تعداد 120000راس دام را کشت مشابه همین وضعیت در سال 1998 منجر به مرگ 110000 راس دام شد. با این حال اثرات گرد و غبار بر دام ها عمدتا اعث کاهش تولیدات شده و در یک نگاه کلی به لحاظ اقتصادی خسارات فراوانی به دنبال خواهد داشت. از طرفی وابستگی دامداری به مراتع و گیاهان زراعی به منطور تامین علوفه مورد نیاز به طور غیر مستقیم و همراه با نابودی مراتع و کاهش تولیدی توان زمین کاهش بازدهی تولید در این بخش را به همراه خواهد داشت. به دلیل وابستگی شدید پرورش گوسفند به سیستم های چرا کاهش توان مراتع این بخش را بیشتر تحت تاثیر قرار داده و در نهایت فشار بیشتر به عرصه های طبیعی را موجب می شود.
منابع آبی نیز تحت تاثیر آلودگی ناشی از این پدیده قرار گرفته که سلامت دام را به طور مستقیم تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین در حوزه رشد و پرورش ماهیان سردابی تاثیر منفی خواهد داشت. بر کیفیت هوا تاثیر گذاشته و زنبور عسل بخاطر شدت وابستگی به عوامل محیطی تحت تاثیر قرار می گیرد که نتیجه آن کاهش تعداد زنبوران کندو و تولیدات آن است
- اثرات گرد و غبار بر جنگل های غرب کشور
وجود گرد و غبار و نفوذ در روزنه های گیاهی سبب می شود در روند طبیعی تبادلات گازی و دریافت نور اختلال ایجاد شده که در نهایت روی کاهش عملکرد گیاهان موثر خواهد بود. البته تشخیص علت خسارات وارده به درختان در اثر یک عامل خاص مشکل است و چرا که عوامل زیادی در کاهش رشد درختان موثر باشد و این کاهش رشد می تواند از مجموعه ای از عوامل خشکی، بیماری و آلاینده های انسانی و مقاومت درختان به آنها ناشی می شود.درخت بلوط گونه بارز درختی جنگل های زاگرس می باشد. برگهای بلوز حالت کرکی دارند و می توانند گرد و غبار را جذب کنند و بسته شدن روزنه برگهای کرکی بلوط شدت بالای گرد و غبار در زاگرس، موجب شده که این درختان دیگر توانایی جذب این همه غبار را نداشته باشند
و از بین بروند. بر اساس بررسی های انجام شده که برای علل خشکیدگی درختان بلوط صورت نفوذ ریزگردهای عربی و گرد غبار عامل اصلی زوال درختان بلوط اعلام شده است. علاوه بر آن تغییرات اقلیمی و خشکسالی های متوالی اخیر بر روند جدی شدن خشکی درختان بلوط دامن زده است.
- اثرات گرد و غبار بر تغییر پارامتر TDS آب
رودخانه ی کارون به عنوان یکی از اکوسیستم های مهم رودخانه ای در ایران محسوب می شود که وضعیت آب آن با توجه به استفاده کسترده از آن در تامین آب شرب شهرها و روستاهای متعدد، کارخانه های صنعتی و هزاران هکتار اراضی کشاورزی، مراکز پرورش ماهی و کشت و صنعت از اهمیت بالایی برخوردار است. که سالیانه مقدار زیادی پساب از این موارد وارد رودخانه می شود در چند سال اخیر طوفان های گرد و غبار علاوه بر مشکلات ذکر شده بر کیفیت آب رودخانه کارون نیز اثرات منفی دارند و باعث افزایش مشکلات برای این رودخانه می گردند.
کل املاح محلول - - T.D.S شاخص کل مواد معدنی محلول در آب که سختی آب نیز در واقع - T.D.S - کل املاح محلول از بخشی از این مواد ناشی می شود. به عنوان یکی از شاخص های مهم تعیین آلودگی آب بشمار می رود. در شرایط توفان گرد و غبار در هر کیلومتر مکعب هوا، 4000 تن غبار وجود دارد. علاوه بر ته نشینی بیاری از عناصر گرد و غبارها ممکن است منجر به نهشت نمک های قابل حل در خاک شده و بنابراین ، نمک زایی گسترده ای ایجاد کنند. توفانی در مرداد سال 84 سه روزه به وقوع پیوست و حجم خاکی معادل 1300 تن را بر روی شهر اهواز نهشت کرد. ترکیب شدن املاح موجود در این خاک ها همراه با رطوبت و هوای شرجی منطقه باعث از بین بردن گیاهان می شود
- اثرات گرد و غبار بر سلامتی انسان
مهاجرت روزافزون مردم از استان های درگیر پدیده گرد و غبار ،تعطیلی مکرر مدارس، لغو پروازها و بروز انواع بیماری های ناشناخته از مهمترین نتایج بروز پدیده گرد و خاک می باشد. مطالعاتی که اخیرا توسط دو گروه تحقیقاتی خارجی انجام شده است نشان می دهد که هر دو نوع ذارت علاوه بر پتانسیل بالا در جذب فلزات مانند آهن، مس،روی،کادمیوم، نیکل، آرسنیک و اورانیم در طول مسیر نیز می توانند سایر آلاینده های آلی و معدنی را جذب و به نقاط دور دست منقل نمایند. در این مطالعات وجود میزان بالایی از باکتریها و گرده گیاهان نیز گزارش شده است. هر چند که میزان آلودگی میکروبی، شیمیایی و هسته ای در این گرد و غبارها ناچیز است اما چون استان هایی که در معرض این آلودگی ها قرار دارند تامین کننده اصلی محصولات کشاورزی و باغی کشورند قابل تامل است.
