محمدصادق قدم خیر

رخدادهای گردوغبار یکی از مهمترین و چالش برانگیزترین مخاطرات محیطی و اقلیمی کل کشور و به ویژه استان خوزستان است. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی نقش تغییرات پوشش گیاهی و رطوبت خاک در توزیع درون سالی رخدادهای گردوغبار استان خوزستان است. در این راستا از 3 دسته داده استفاده گردید. داده های مربوط به کدهای گردوغبار ایستگاهی که طی دوره آماری 2010-2020، برای ایستگاه های سینوپتیک استان خوزستان در مقیاس ساعتی اخذ شد. دسته دوم داده های پوشش گیاهی ماهانه که از محصول NDVI (MOD13C3) سنجنده MODIS اخذ شد و در نهایت داده های رطوبت لایه 5 سانتی متری فوقانی خاک از سنجنده SMAP بصورت ماهانه فراهم گردید. با تحلیل فراوانی کدهای گردوغبار، فراوانی ماهانه رخدادهای گردوغبار، غلظت و تداوم گردوغبار بررسی گردید. با به دست آوردن مقادیر میانگین فضایی دو شاخص رطوبت لایه 5 سانتی متری فوقانی خاک و شاخص NDVI ماهانه، اقدام به تحلیل همبستگی و ارتباط بین شاخص های گردوغبار و این شاخص ها گردید. نتایج بیانگر آن بود براساس میانگین دوره 2010-2020، دوره 4 ماه می تا اوت دوره پیک گردوغبار در سطح استان است. دوره حداقل 11 روز گردوغباری در هر ماه وجود دارد و غلظت گردوغبار بیش از 2800 میکروگرم بر مترمکعب در هوا بوده و تداوم ماندگاری رخداد گردوغبار در سطح استان حداقل 40 ساعت است. بررسی شاخص های رطوبت لایه فوقانی خاک و پوشش گیاهی نشان داد، دقیقاً در سطح استان در همین دوره پیک گردوغبار، رطوبت خاک لایه فوقانی خاک در بخش وسیعی از نواحی مرکزی و جنوبی استان به کمتر از 10 درصد رسیده و همزمان شاخص پوشش گیاهی نیز در این بخش ها به کمتر از 18/0 رسیده است. علاوه بر آن در این تحقیق مشاهده گردید که تغییرات ماهانه رطوبت لایه 5 سانتی متر فوقانی خاک با ضریب همبستگی 88/0- بیشترین تأثیر را در کنترل غلظت گردوغبار در سطح استان خوزستان دارد.

در این مطالعه سعی شد که تأثیرگذاری رخداد گردوغبار در زمینه نوسانات و تغییرات روزانه میزان تابش خالص موج کوتاه دریافتی در سطح زمین استان خوزستان مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا داده های روزانه 6 ایستگاه سینوپتیک و کدهای گردوغباری و سرعت و جهت باد توأم با آن ها استخراج گردید. با استفاده از داده های ایستگاهی 3 کیس گردوغبار فراگیر در سطح استان خوزستان و در ادامه با استفاده از دو شاخص گردوغباری محصول سنجنده MODIS یعنی شاخص انگستروم هواویزه ها (AEA) و شاخص عمق اپتیکال هواویزه ها (AOD) وضعیت توزیع فضایی گردوغبار در سطح استان بررسی شد و با استفاده از داده های باز تحلیل شده تابش خالص موج کوتاه دریافتی (در ساعت 12 ظهر یا 09 UTC) پایگاه ECMWF ، تغییرات زمانی و مکانی میزان تابش دریافتی بررسی شد. نتایج حاصل از بررسی 3 کیس گردوغبار فراگیر در سطح استان (شامل 19 ژوئن 2012، 12 می 2018 و 22 جولای 2010) بیانگر آن بود که، ذرات آیروسل عموماً در بخش های مرکزی، جنوبی و غربی استان (نواحی دشتی و پست استان) از نوع ذرات با اندازه متوسط (شاخص نمایی انگستروم بین 5/0 تا 1) و در بخش های شرقی و شمال شرقی، از نوع ذرات درشت ( شاخص انگستروم کمتر از 5/0) بوده است. نتایج حاصل از تأثیرگذاری رخدادهای گردوغبار بر میزان تابش موج کوتاه دریافتی سطح زمین نشان داد که در رخداد گردوغباری 22 جولای 2010 شاخص نمایی انگستروم بیانگر حضور ذرات درشت در اتمسفر نزدیک سطح زمین و شاخص AOD نیز بیانگر حضور گردوغبار غلیظ در کل پهنه استان بوده است، میزان تابش خالص موج کوتاه دریافتی (در ساعت 12 ظهر یا 09 UTC) حدود 194 وات بر متر مربع ( حدود28 درصد) کمتر از میانگین همان ماه بوده است. این میزان افت در دو موج گردوغبار دیگر که مقادیر شاخص AOD و شاخص انگستروم آن ها بیانگر گردوغبار ریزتر و با غلظت کمتر بود، کمتر بوده است. در موج گردوغباری 19 ژوئن 2012، میزان تابش خالص موج کوتاه دریافتی تنها 5 درصد ( 25 وات بر متر مربع در ساعت 12 ظهر یا 09 UTC) کمتر از میانگین بلندمدت بوده است و این افت در رخداد گردوغباری 12 می 2018 برابر 28 وات بر متر مربع (حدود 4 درصد افت نسبت به میانگین همان ماه) بوده است.

هدف این پژوهش و تحلیل میانگین بلندمدت بارش (P) و تبخیر و تعرق پتانسیل (PET) مبتنی خشکی اقلیم در شهرستانهای علی آبادکتول،گرگان،بندرگز،بندرترکمن،کلاله،گمیشان،مینودشت،اینچه برون،گنبد کاووس با استفاده از شاخص های خشکی ماهانه طاوسی، بارش انگوت (K) و یونپ (UNEP) به منظور آشکارسازی تغییرات رخ داده در دوره زمانی30 ساله می باشد. همچنین در این مطالعه جهت برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل از روش هارگریوز – سامانی(Hargreaves-Samani) استفاده گردید. برای نشان دادن معنی داری روند از معیار U -U´ استفاده شد. مقادیر U -U´ برای تمام ماهها و کل سالها در محیط نرم افزار اکسل برآورد گردید، مناطق مورد مطالعه با استفاده از روش منکندال (Menkendal) به کمتر از 96/1+ یا بیشتر از 96/1+ یا مناطق دارای روند تفکیک گردید. پس از محاسبه فاکتور خشکی (AI) برای ایستگاه های موجود در مناطق شهری مورد نظر از طریق نرم افزار Excel، با استفاده از روش دورنیابی کریجینگ نقشه تغییرات منطقه ای خشکی پهنه مورد مطالعه در محیط نرم افزار ArcGis ترسیم گردید بدین منظور جهت بهترین نتیجه و کمترین میزان خطا از روش میانیابی مجذور فاصله با پراکنش (Expotntial) و جهت انتخاب بهترین روش درونیابی از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا RMS قدر مطلق خطا MAE استفاده گردید. در ادامه در بعدی دیگر با توجه به رویکرد پژوهش حاضر مدل مفهومی نهایی در قالب تاثیر خشکی بر تنش زایی گیاهان و کاهش عملکرد اقتصادی جوامع محلی روستایی نیز ارائه گردید. نتایج نشان داد روش عکس فاصله به عنوان بهترین روش در میان روش های مورداستفاده برای برآورد تغییرات درجه خشکی (AI) می باشد. نتایج نشان داد  که خطر خشکی به همراه آن آلودگی ناشی از گرد و غبار در هر پهنه مورد مطالعه دور از انتظار نیست، در تمام شهرهای مورد مطالعه بنظر میرسد که با کاهش و تغییر روند حاکمیت بارندگی  به همان میزان شدت تبخیر و تعرق افزایش یافته  و پدیده خشکی به مراتب بیتشر خود را نمایان کند این پدیده میتواند بر روند محصولات کشاورزی و کاهش میزان تولید و سطح زیرکشت محصولات  پهنه استان گلستان و کاهش میزان عملکرد آن ها تاثیر گذار باشد بین ماه های موردسنجش واقع شده، بیشترین روند رو به خشکی در قسمت شمالی استان گلستان نمایان بوده و بیش از 35 درصد مساحت این استان را شامل می شود. روند تغییرات این شیب از لحاظ آماری معنی دار است.