عنوان

تحلیل سازوکارهای جوی انتقال ریزگردها به غرب کشور

‭۱۶۱۵۹پ‬

per

تحلیل سازوکارهای جوی انتقال ریزگردها به غرب کشور

/غلام حسن محمدی

: جغرافیا و برنامه ریزی

، ‮‭۱۳۹۴‬

، راشدی

الکترونیکی

کارشناسی ارشد

جغرافیای طبیعی گرایش اقلیم شناسی

‮‭۱۳۹۴/۱۱/۱۷‬

تبریز

به دلیل قرار گرفتن ایران در کمربند صحاری دنیا و جریانات باد ناشی از گردش عمومی جو، همه ساله مقادیر زیادی گردوغبار از صحاری شمال آفریقا، شبه‌صجزیره عربستان، عراق و سوریه به مناطق مختلف خاورمیانه از جمله ایران منتقل می‌صشود .ریزگردهای مذکور از جمله پدیده‌صهای اقلیمی هستند که باعث وارد شدن خسارت‌صهای زیست‌صمحیطی، بروز یا تشدید بیماری‌صهای تنفسی و قلبی، اختلال در ترافیک هوایی و زمینی، گردشگری، کشاورزی و غیره می‌صگردند .به علت نقش قاطع شرایط جوی در همه مراحل برداشت، انتقال و نهشت ریزگردها و همچنین به دلیل اینکه در سال‌صهای اخیر فراوانی وقوع این پدیده در اکثر مناطق غرب کشور افزایش یافته است ضرورت مطالعه سازوکارهای جوی انتقال ریزگردها را نشان می‌صدهد .در این پژوهش با استفاده از داده‌صهای دیدبانی هواشناسی، فراوانی روزهای همراه با ریزگرد آنالیز شد .با استفاده از داده‌صهای مذکور توفان های ریزگردهای فراگیر در غرب کشور شناسایی شده و سامانه‌صهای همدیدی موثر در شکل‌صگیری)در سطح زمین (و انتقال ریزگردها)در سطوح فوقانی جو (به استان‌صهای غربی کشور، شناسایی و تیپ‌صبندی صشدند .در مرحله بعد به منظور بررسی بیشتر جزئیات انتقال ریزگردها مسیرهای انتقال و ارتفاع لایه آمیخته با ریزگرد با استفاده از تصاویر ماهواره‌صای)مودیس و کالیپسو (و اجرای مدل‮‭HYSPLIT‬ ص‍ تحلیل صشدند .تحلیل داده‌صهای دیدبانی نشان داد که در ماه‌صهای ژوئن و ژوئیه بیشترین و در ماه‌صهای دسامبر و ژانویه کمترین فراوانی روزهای همراه با ریزگرد مشاهده می‌صشود .همچنین بیشترین فراوانی روزهای همراه با ریزگرد در فصول بهار و تابستان به ترتیب با ‮‭۹/۳۸‬ و ‮‭۳/۳۵‬ درصد است .میانگین روزهای همراه با ریزگرد در غرب ایران ‮‭۲۸‬ روز است .پراکندگی مکانی فراوانی ریزگردها از ‮‭۶‬ روز در مناطق شمالی به ‮‭۹۰‬ روز در مناطق جنوبی افزایش می‌صیابد .نتایج آماره‌صی من-کندال نشان داد که در ‮‭۱۱‬ ایستگاه هواشناسی از ‮‭۲۷‬ ایستگاه مورد مطالعه روند افزایشی معنی‌صدار وجود دارد .آهنگ تغییر فراوانی روزهای همراه با ریزگرد سالانه در مناطق مختلف بین‮‭۴‬ - تا ‮‭۱۱‬ روز در دهه متفاوت بوده است .بالاترین سرعت افزایش در استان‌صهای ایلام، کرمانشاه، همدان و لرستان محاسبه شد .مطالعه سازوکارهای جوی انتقال ریزگردها به غرب ایران با تحلیل سامانه‌صهای همدیدی ایجاد بادهای شدید مسبب توفان گردوخاک و شن ‮‭(SDS)‬آغاز شد .در این مورد نتایج نشان داد که باد شمال)یا تندباد قشری شمال (بیشترین تاثیر را در ایجاد توفان‌صهای گردوخاک و شن در سطح زمین داشته است .در رتبه دوم ص‌جبهه سرد سیکلون‌ص‍ معرفی شد .به لحاظ تشکیل و گذر سامانه‌صهای جوی متفاوتی از مناطق مختلف جنوب غرب آسیا، ص قرار گرفتن منطقه همشارش دو سامانه جوی متفاوت)ایجاد جبهه ساکن (در چشمه‌صهای ریزگرد با عنوان محرک هواشناسی دیگر شناسایی شد .ص‌دخالت هسته رودباد در ایجاد بادهای شدید سطح زمین و نهایتا ص‌باد ناشی از عمیق‌صصتر شدن سامانه‌صهای همرفتی به عنوان عوامل تاثیرگذار در ایجاد توفان‌صهای گردوخاک سطح زمین اثبات شدند .با توجه به نقش شرایط همدیدی لایه‌صهای فوقانی جو در انتقال ریزگرد در این پژوهش سامانه‌صهای همدیدی انتقال ریزگردها به غرب کشور تیپ‌صبندی شد .بر اساس نتایج، جریانات ناشی از فرودهای ژئوپتانسیلی و سردچال‌صها)کم‌صفشارهای بریده (در نیمی از موارد عامل انتقال ریزگردها به غرب ایران هستند .در دوره‌صی فعالیت پرفشار جنب حاره در خاورمیانه، برخورد آن با کم ارتفاع‌صهای جنب صقطبی باعث ایجاد ص‌کمربند بادهای شدید سطوح فوقانی جو می‌صشود که از سامانه‌صهای انتقال ریزگرد است .ص‌الگوی جریان مداری همراه با هسته رودباد از دیگر سامانه‌صهای موثر است که در این الگو، جهت وزش باد و خطوط ژئوپتانسیل موازی مدارها بوده و هسته رودباد در ترازهای بالاتر از ‮‭۳۰۰‬ میلی‌صبار حاکمیت دارند .بررسی مسیرهای انتقال ریزگرد به غرب ایران با استفاده از مدل ‮‭HYSPLIT‬ به روش پسگرد برای شمال غرب ایران) ایستگاه تبریز (نشان داد ریزگردها اغلب از سمت جنوب غرب به این منطقه منتقل می‌صشوند .با وجود اینکه تقریبا از تمامی بیابان ها و مناطق خشک واقع در غرب ریزگرد به شمال غرب ایران منتقل می‌صشود لیکن ریزگردهای برخاسته از سوریه و عراق سهم بیشتری در انتشار غبار به این منطقه دارند .اما در غرب ایران) ایستگاه کرمانشاه (اغلب این پدیده از سمت غرب به موازات مدارها به این منطقه وارد می‌صشوند .مسیرهای انتقال ریزگردها به جنوب غرب ایران) ایستگاه اهواز (حاکی از آن است که جنوب غرب ایران از کلیه جهات جغرافیایی غربی ریزگرد دریافت می‌صکند .در این منطقه مسیرهای انتشار ریزگرد بیشتر از هر چیز با مسیر وزش باد شمال) تندباد قشری شمال (انطباق دارد .در بخش انتهایی تحقیق، تغییرات ارتفاع لایه آمیخته با ریزگرد با استفاده از محصولات لیدار ماهواره کالیپسو مورد مطالعه قرار گرفت .نتایج نشان داد که عوامل متعددی در تغییرات ارتفاع لایه آمیخته با ریزگرد نقش دارند .لذا ارتفاع لایه آمیخته با ریزگرد از ‮‭۲۰۰۰‬ تا ‮‭۱۰۰۰۰‬ متر از سطح دریاهای آزاد متفاوت بوده و اغلب در لایه‌صای مابین سطح زمین تا ارتفاع ‮‭۵۰۰۰‬ تا ‮‭۶۰۰۰‬ متری از سطح دریاهای آزاد به غرب ایران منتقل می‌صشوند

Due to the latitudinal desert belt in the northern hemisphere and the atmosphere general circulation, the Middle East including Iran have been affected by large amounts of dust coming from North Africa, Saudi Arabia, Iraq and Syria deserts. The dust storm is the climatic phenomena that causing environmental damage aggravates respiratory, heart diseases, transportation disturbance, tourism, agriculture and so on. Because of the key role of the synoptic systems in loading, transmission and deposition stages of dust storms and increasing its frequency in recent years in the most areas of western part of Iran, the study of the atmospheric mechanisms of aerosol transmission is very important. In this study the frequencies of dusty days has been analyzed using ground based bservational data.Then the widespread dust storms in the west of Iran was recognized based on visibility data then the effective Synoptic systems in dust storm formation and aerosol transmission has been classified over western provinces of Iran. Finally in order to obtain more details about dust transportation and the mixing layer height (MLH) the MODIS and CALIPSO products and HYSPLIT model were analyzed. Observation data analysis showed that the maximum of aerosol frequencies are in June and July and the minimum are in December and January.Also the most aerosol frequencies occur in spring and summer with 38.9 and 35.3 respectively. The average of dusty days is 28 days in west of Iran. Spatial distribution of aerosol frequencies increases from 6 days in northern areas to 90 days in southern areas. Results of Mann-Kendall test showed the significant increasing trend in 11 weather stations from 27 weather stations. The annual rate of change in the frequency of days with dust is -4 to 11 days in different regions that the maximum of these has been observed in Ilam, Kermanshah, Hamedan and Lorestan provinces. The results showed that Shamal wind (Shamal Low Level Jet) have the most impact in generation of sand and dust storms on the earth's surface. The second reason was cyclone Cold Front .In the terms of formation and passing different synoptic systems from Middle East "the wind caused by encountering of two different surface systems in dust sources" (and/or creation of Stationary Front) was recognized as the third meteorological driver. "Jet stream core was recognized by intervention in creation of the severe surface winds" and also "the wind associated with deepening of deep convective systems" was recognized as another effective factor in the generating of dust storms. The effective synoptic patterns were classified according to the important role of upper level atmospheric systems in dust transportation. Based on the results, the flows induced by Trough and Cut of Lows are causing half of the dust transfer to west of Iran. During the period of subtropical high pressure activity, encountering of Subtropical high pressure with Icelandic Lows over the Middle East, cause upper level severe wind belt, that is efficient dust transport systems .Longitudinal wind flow associated with Jet stream core is the third effective system. In this pattern, wind direction and geopotential Isobars are parallel with longitudinal lines and also jet stream core dominates at levels upper than 300 mbar. Backward trajectory analysis by using HYSPLIT model for Tabriz station showed that the aerosol often transfers from south-western to the study region. Although the north-western part of Iran has been affected by all deserts in Middle East but up lifted dusts from Syria and Iraq have more roles in north-western dust storms. But in the west of Iran (Kermanshah station) dust storms come in tracks parallel with longitude lines.The back trajectory for southwestern (Ahvaz station) dust storms showed that dusts comes from all western geographical directions. Dust spreading trails have the most corresponds with Shamal wind direction in this area. In the last part of the study, dust mixing layer height fluctuations was analyzed by using CALIPSO satellite Lidar products. The results showed that several factors contributed in changing the height of the mixed layer. So the heights of mixed layer with dust varies from 2000 to 10000 meter above sea level and often transfer in the layer between the earth s surface to an altitude of 5000 to 6000 meters above sea level

محمدی، غلام حسن

ساری صراف، بهروز، استاد راهنما

رسولی، علی اکبر، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی