ارزیابی تغییرات زمانی-مکانی ژرفای نوری هواویزی در حوضه بلوچستان جنوبی (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
ژرفای نوری هواویزی کمیتی بی بعد است که میزان گذر پرتو نور در جو را نشان می دهد و بیان گر میزان جذب و پراکنش ناشی از هواویزها در مسیر عبور نور است. شناخت آن برای درک تأثیرات آن بر کیفیت هوا و ارائه راهکارهای مقابله با آن ضروری است. حوضه بلوچستان جنوبی به دلیل موقعیت جغرافیایی خود، تحت تأثیر گرد و غبار و غلظت بالای هواویزی قرار دارد. از این رو در این پژوهش تغییرات زمانی-مکانی ژرفای نوری هواویزی، در این حوضه مورد واکاوی قرار گرفته است. برای دستیابی به این هدف از داده-های فرآورده ژرفای نوری هواویزی MOD 04 L2))، الگوریتمDeep Blue سنجنده مودیس ماهواره تررا با دقت مکانی 10×10 کیلومتر طی دوره آماری 2002-2019 بهره گرفته شد. سپس با استفاده از تحلیل مؤلفه های اصلی الگوهای زمانی و مکانی آن تفکیک شد. به کمک تحلیل خوشه ای الگوهای زمانی دسته بندی و الگوهای مکانی پهنه بندی گردید. نتایج واکاوی با روش تحلیل مؤلفه های اصلی بر روی آرایه میانگین بلند مدت داده ها (365×55458) نشان داد، سه مؤلفه ی اصلی در مجموع حدود90 درصد از پراش داده ها را تبیین می کنند که سهم مؤلفه اول 84 درصد است. این مؤلفه الگوی کلی پراکندگی مکانی ژرفای نوری هواویزی حوضه را تبیین می کند و بسیار به الگوی مکانی میانگین بلندمدت، شبیه است. الگوی تغییرات زمانی نشان می دهد که این مؤلفه در تمام سال موجودیت دارد اما در دوره سرد کاهش و در دوره گرم سال افزایش می یابد. بر اساس تغییرات زمانی ژرفای نوری هواویزی، حوضه به چهار دوره زمانی زمستانه، بهاره-پاییزه، گذار و تابستانه، قابل تفکیک است. میانگین ژرفای نوری هواویزی در الگوی تابستانه به 69/0 می رسد. این به مفهوم آنست که حوضه در دوره تابستان از هوای نسبتاً غبارآلودی برخوردار است. به لحاظ پراکندگی مکانی نیز حوضه به سه پهنه با بار غباری کم (کوهستانی)، بار غباری متوسط( پایکوهی) و بار غباری زیاد(پست جلگه ای) قابل پهنه بندی است. میانگین ژرفای نوری هواویزی در حوضه حدود 38/0 است که در پهنه جلگه ای به 62/0 می رسد. رژیم ژرفای نوری هواویزی در هر سه پهنه یکسان است اما پهنه جلگه ای به لحاظ مقدار، با دو پهنه دیگر اختلاف چشمگیر دارد. بالا بودن مقدار ژرفای نوری هواویزی در این حوضه علاوه بر مؤلفه های محلی، به عوامل منطقه ای که در دوره گرم سال فعال می شود(موسمی هند)، مرتبط است.Evaluation of temporal-spatial changes of aerosol optical depth in the South Baluchestan basin
Aerosol optical depth (AOD) is a dimensionless quantity that shows the amount of light passing through the atmosphere and expresses the amount of absorption and scattering caused by aerosols in the path of light passage. Knowing AOD is necessary to understand its effects on air quality and provide a strategy of confrontation with it. South Baluchistan basin is affected by dust and high concentrations of aerosol due to its geographical location. Therefore, in this study, the tempo-spatial changes of AOD in this basin have been analyzed. In this research, the data of the AOD product (MOD 04 L2) and, the Deep Blue algorithm of MODIS sensor of Terra satellite during the period of 2002-2019 were used. Principal component analysis (PCA) and cluster analysis were used for data processing. The results showed that the first component alone explains 84% of the variance of the data. The pattern of temporal changes shows that this component exists throughout the year, but it decreases in the cold period and increases in the warm period of the year. Based on the temporal changes of the AOD, the basin can be divided into four temporal periods: winter, spring-autumn, transitional, and summer. The mean AOD reaches 0.69 in the summer pattern. This means that the basin has relatively dusty weather during the summer. Based on spatial distribution, the basin can be divided into three areas: mountainous, piedmont, and plains. The average AOD in the basin is 0.38, which reaches 0.62 in the plain zone. The AOD regime is the same in all three zones, but the plain zone is significantly different from the other two zones in terms of quantity. The high deal of AOD in this basin is related to regional factors that are active in the warm period of the year (Indian monsoon) in addition to local factors.
تبلیغات
