تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

پایش طوفان گردوغبار در نیمه غربی ایران مطالعه موردی: طوفان گردوغبار 16 تا 19 ژوئن 2015

نویسندگان
زهرا حجازی زاده 1
میثم طولابی نژاد 2
زهرا زارعی چقابلکی 3
بهزاد امرایی 4
1 استاد اقلیم شناسی دانشگاه خوارزمی
2 دانشجوی دکتری اقلیم شناسی دانشگاه خوارزمی
3 دانشجوی دکتری اقلیم شناسی دانشگاه لرستان
4 گروه زیست شناسی دانشگاه پیام نور، تهران، ایران دانشگاه پیام نور
10.29252/jsaeh.5.4.107
چکیده
این تحقیق باهدف شناسایی کانون و عوامل همدید موج طوفان گردوغبار 16 تا 19 ژوئن 2015 در غرب ایران انجام گرفت. جهت بررسی شرایط همدیدی علل وقوع این پدیده، از مجموعه داده‌های پیش‌بینی میان‌مدت جوی مرکز اروپائی (ECMWF) باقدرت تفکیک 0/125درجه قوسی شامل، ارتفاع ژئوپتانسیل، امگا، فشار تراز دریا، مؤلفه‌های مداری و نصف‌النهاری، رطوبت ویژه، رطوبت خاک تا عمق 10 سانتی­متری و عمق اپتیکی گردوغبار استفاده گردید. جهت مسیریابی منشأ ذرات گردوغبار مدل حداقل پارامترهای هواشناسی (Hysplit) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که ناپایداری‌های ایجادشده توسط کم‌فشارهای حرارتی سطح زمین و تحرکات پرفشار عربستان، همراه با استقرار یک بریده کم‌فشار در سطوح میانی جو در شرق خزر در رخداد این مخاطره مؤثر بوده است. بررسی نقشه‌های ردیابی حاصـل از Hysplit نشان می­دهد که دو مسیر کلی برای انتقال گردوغبار به منطقه موردمطالعه قابل‌تشخیص است. 1- مسیر شمال غربی- جنوب شرقی در ارتفاع 1500 متری: که با عبور از روی هسته‌های گردوغبار شکل‌گرفته در غرب عراق و شرق سـوریه عمـل انتقـال به نیمه غربی ایران را انجام می‌دهند؛ بطوریکـه این جریانات توانسته‌اند گردوغبار را تا جنوب غرب ایران نیز انتقال دهند.2- مسیر غربی- شرقی در ارتفاع 500 تا 1000 متری: منبع ذرات این مسیر داخل کشور (اطراف هورالعظیم) است که منشأ اصلی گردوغبار روزهای 18 و 19 ژوئن در لرستان بوده است. با توجه به اینکه رطوبت خاک بیابان های عراق و سوریه تا عمق 10 سانتی‌متری کم‌تر از 15 درصد بوده است، با عبور جریانات از روی این مناطق، ذرات ریز خاک به‌راحتی توسط سامانه‌های همدید به سمت غرب ایران منتقل شده است
کلیدواژه‌ها
گردوغبار
سامانه همدید
مدل HYSPLIT
عمق اُپتیکی
ایران

عنوان مقاله English

Monitoring of Dust Storm in the Midwest of Iran Case Study: Dust Storm June 16-19, 2015

نویسندگان English

Zahra Hejazizadeh 1
Meysam Toulabi Nejad 2
ZAHRA ZAREI CHAGHABALAKI 3
behzad amraeei 4
1 kharazmi university
2 kharazmi university
3 LORESTAN university
4 payam noor university
چکیده English

This research was conducted to identify the dust storms in the Midwest of Iran from June 16 to 19, 2015. To investigate the synoptic conditions of the causes of this phenomenon, the ECMWF has an array of 0.125 degrees, including geopotential, omega, and sea level pressure, orbital and meridian components of the wind, specific humidity Soil moisture was applied to a depth of 10 cm. Similarly, for the purpose of routing the source of dust particles, the model of the Minimum Meteorological Parameters (HYSPLIT) Marv was used. The results of this study showed that in Lorestan province, non-ditches created by low-pressure thermal springs and high-altitude movements in Saudi Arabia caused the convergence and sucking of flows to the west of the country, as well as the establishment of a low-pressure cut at the middle levels of the atmosphere in the east of the Caspian. In the event of this risk, it has been effective. According to the average soil moisture from the surface of the earth to a depth of 10 cm in days with dust hazards, the moisture content of dust particles in the dust was less than 15%, due to the flow of streams from these fields without sufficient moisture, fine particles the soil is easily directed towards the study. A survey of Hysplit tracking maps shows that two general paths for the transfer of dust to the studied region can be detected. 1-Northwest - Southwest At an altitude of 1500 meters: passing through the dust nuclei formed in the northwest of Iraq and east of Syria, carry out the transfer of dust to the west-west of Iran. As these currents have been able to transfer dust to the southwest of Iran, this path can be considered the main route of dust dispersion to the region. 2- The western-eastern route at an altitude of 500 to 1000 meters: is the source of particles of this route inside the country (around Hurralazim) that entered the West of Iran and greatly reduced the horizontal visibility, which is the main source of dust on June 18 and 19. The investigation of the path of dust particles in the walnut shows that these particles were initially transferred to lower levels by low-pressure systems in the Midwest of Iran and then pulled in three directions on the ground.

کلیدواژه‌ها English

Dust
Synoptic system
HYSPLIT model
optical depth
Iran
Barkan, J. Alpert, P. Kutiel, H. Kishcha, P.( 2005), Synoptic of dust transportation days from Africa toward Italy and central Europe, Journal of Geophysical Research,. 110(7): 1-14. Doi:10.1029/2004JD005222.
Bian, H., Tie, X., Cao, J., Ying, Z., Han, S. and Xue, Y. (2011), Analysis of a severe Dust Storm Event over china: Application of the WRF_Dust, Aerosol Air Quality Research, 11: 419–428. DOI:10.4209/aaqr.2011.04.0053.
Draxler, R. R. (2006), The use of global and mesoscale meteorological model data to predict the transport and dispersion of tracer plumes over Washington, D.C. Weather Forecast, 21(3): 383–394.
Draxler, R.R. and Rolph, G.D. (2003), HYSPLIT (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) Model access via NOAA ARL READY Website http://www.arl.noaa.gov/ready/ hysplit4.html . https://doi.org/10.1175/BAMS-D-14-00110.1.
Gao, T., Hna, J., Wang, Y., Pei, H, and Lu, S. (2011), Impacts of climate abnormality on remarkable dust storm increase of the Hunshdak Sandy Lands in northern China during 2001–2008, meteorological applications meteorol.
Ginoux P, Garbuzov D, Hsu N. (2010), Identification of anthropogenic and natural dust sources using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Deep Blue level 2 data. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012). 115(5):1-10, doi:10.1029/2009JD012398, 2010.
Hamish, M., Andrew, C. (2008), Identification of dust transport pathways from Lake Eyre, Australia using Hysplit, Atmospheric Environment, 42(29): 6915-6925. doi: org/10.1016/j.atmosenv.2008.05.053.
Holben, B., Eck, T. F., Slutsker, I., Tanre, D., Buis, J. P., Setzer, A., Vermote, E., Reagan, J. A., Kaufman, Y. J., Nakajima, T., Lavenu, F., Jankowiak, I., Smirnov, A., (1998), AERONET—A Federated Instrument Network and Data Archive for Aerosol Characterization: Remote Sens. Environ, 66: 1–16. doi.org/10.1016/S0034-4257(98)00031-5
Hsu N, Jeong MJ, Bettenhausen C, Sayer A, Hansell R, Seftor C, et al. (2013), Enhanced Deep Blue aerosol retrieval algorithm: The second generation. Journal of Geophysical Research: Atmosphere, 118(16): 9296- 9315. DOI: 10.1002/jgrd.50712.
Maghrabi, A., Alharbi, B., Tapper, N. (2009), Impact of the March 2009 Dust Event in Saudi Arabia on Aerosol Optical Properties, Meteorological Parameters, Sky Temperature and Emissivity, Atmospheric Environment, 45(13): 2164-2173. doi.org/10.1016/j.atmosenv.2011.01.071.
Miller, S.D., Kuciauskas, A.P., Liu, M., Ji, Q., Reid, J.S., Breed, D.W., Walker, A.L., Al Mandoos, A., (2008), Haboob dust storms of the southern Arabian peninsula. J. Geophys. Res. 113, D01202, doi: 10.1029/2007 JD008550.
Natsagdorj, L., Jugder, D., & Chung, Y.S. (2003), Analysis of dust storms observed in Mongolia during 1937-1999. Atmospheric Environment, 37(9-10):1401-1411. https://doi.org/10.1016/S1352-2310(02)01023-3.
Pérez C, Nickovic S, Baldasano J, Sicard M, Rocadenbosch F, Cachorro V. (2006), A long Saharan dust event over the western Mediterranean: Lidar, Sun photometer observations, and regional dust modeling. Journal of Geophysical Research: Atmospheres(1984–2012).111(D15). doi:10.1029/2005JD006579, 2006.
Shao, Y.; Dong, C.H. (2006), A review on East Asian dust storm climate, modelling and monitoring; Global and Planetary Change, 52(1-4): 1–22. doi.org/10.1016/j.gloplacha.2006.02.011.
Song, Z., Wang, J., Wang, S. (2007), Quantitative classification of northeast Asian dust events. J. Geophys. Res. 112, D04211, DOI: 10.1029/2006JD007048.
Tanaka, T.Y., Chiba, M. A. (2006), A Numerical Study of the Contribution of Dust Source Regions to the Global Dust Budget, Glob Planetary Change, 52(1-4): 88-104. doi.org/10.1016/j.gloplacha.2006.02.002.
Vishkaee A, Flamant F,. Cuesta J,. Flamant P & Khalesifard, H.R. (2011), Multiplatform servations of dust vertical distribution during transport over northwest Iran in the summertime. Journal of Geophysical Research, 116(5):1-13. Doi: 10.1029/2010JD014573.
Waldhauserova P D,. Agnes O M,. Olafsson H, Arnalds Olafur. (2016), The Spatial Variation of Dust Particulate Matter Concentrations during Two Icelandic Dust Storms in 2015, Atmosphere, 7(6): 77, doi:10.3390/atmos7060077.
Wang, J. and Sundar, C.A. (2003) Intercomparison between satellite-derived aerosol optical thickness and PM2.5 mass: Implications for air quality studies. Geophysical Research Letters, 30 (21): 1 – 4. doi:10.1029/2003GL018174, 2003.
Wang, Y., Stein, A., Draxler, R., Rosa, D., and Zhang, X. (2011), Global sand and dust storms in: Observation and HYSPLIT model verification, Atmospheric Environment, 45(35): 6368-6381. doi.org/10.1016/j.atmosenv.2011.08.035.
Yerramilli, A., Rao Dodla, V. B., Challa, V. S., Myles, L., Pendergrass, W. R., Vogel, C. A. Dasari, H. P., Tuluri, F., Baham, J. M., Hughes, R. L., Patrick, C., Young, J. H., Swanier, S. J. and Hardy, M. G. (2012), An integrated WRF/HYSPLIT modeling approach for the assessment of PM2.5 source regions over the Mississippi Gulf Coast region. Air Quality, Atmosphere, and Health,5(4): 401-412. Doi: 10.1007/s11869-010-0132-1.