تعیین پتانسیل تولید گرد و غبار در کانون های داخلی استان خوزستان با استفاده از مدل عددی WRF و مدل جفت شده WRF-Chem (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
هدف از این مطالعه تعیین حداکثر توان تولید گرد و غبار 4 کانون در تولید گرد و غبارهای بیشینه استان خوزستان است. با توجه به اطلاعات میدانی بافت خاک و کاربری اراضی، از مدل شیمیایی WRF-CHEM برای شبیه سازی وقوع طوفان های گرد و غباری شدید استفاده شد. به منظور شبیه سازی وقوع طوفان گرد و غبار و برآورد حداکثر توان تولید گرد و غبار در اوج فعالیت سامانه گرد و غباری چهار مرکز فرضی داخلی در استان خوزستان انتخاب شد. علاوه بر داده های غلظت گرد و غبار سازمان محیط زیست، در راستی آزمایی رویداد و انتخاب سامانه از داده های سازمان هواشناسی؛ سمت و سرعت باد و میدان دید افقی استفاده شد. ابتدا شبیه سازی در حالت واقعی و با فیزیک کامل مدل انجام شد و در مرحله بعد میزان تولید غبار و نقش هر کانون با فرض مرطوب سازی شدن لایه سطحی خاک و زمین بررسی شد. از بین 94 سامانه گرد و غبار با تعریف حداکثر شرایط رویداد، 39 سامانه اصلی انتخاب شد. نتایج نشان داد که هر یک از کانون ها به طور متوسط و مستقل در طوفان های رخ داده طی دو دهه (2003-2018) باعث افزایش گرد و غبار و تغذیه سامانه های مهاجر به منطقه شده اند. بیشینه سهم هرکانون به تفکیک و همزمان باهم در اوج فعالیت سامانه های گرد و غباری مشخص شد. نتایج نشان داد در اوج فعالیت سامانه های گرد و غباری بیشینه توان تولید منبع 1 (هورالعظیم و خرمشهر شمالی) به طور میانگین 14/65 درصد، منبع 2 (کانون ماهشیر، امیدیه و هندیجان) 91/59 درصد، منبع 3 (شهرستان اهواز شرقی) 27/52 درصد و منبع 4 (جنوب شرق اهواز) 74/55 درصد بوده است. سهم کل میانگین تولید گرد و غبار در چهار کانون استان 62.94 درصد بوده که در صورت کسر آن از میزان گرد و غبار تولیدی در منطقه جنوب خوزستان که 83.30 درصد کل گرد و غبار خوزستان در زمان وقوع سامانه های مختلف است ، 36/20 درصد باقی مانده که این مقدار سهم منابع ناشناخته مانند منابع ثانویه است که پتانسیل تولید گرد و غبار را دارند یا گرد و غبار ایجاد شده از آنها حاصل تخلیه منابع عمده و بزرگتر است. آگاهی از سهم هر یک از کانون های متعدد گرد و غبار در دشت خوزستان می تواند به تصمیم گیران برنامه های عملیاتی برای کنترل کانون های ریزگرد داخلی کمک کند.Determining the potential of dust production in the inner centers of Khuzestan province using the WRF numerical model and the WRF-Chem coupled model
The purpose of this study is to determine the contribution of the maximum dust production capacity of 4 centers in the maximum dust production of Khuzestan province. According to the field information on soil texture and land use, the WRF-CHEM chemical model was used to simulate the occurrence of severe dust storms. To simulate the occurrence of a dust storm and estimate the maximum power of dust production at the peak of the activity of the dust system of four hypothetical centers in Khuzestan province, in addition to the dust concentration data of the environmental organization, in the verification of the event and the selection of the system from the data meteorological organization; Wind direction and speed and horizontal field of view were used. First, the simulation was done in real mode with full physics of the model, and in the next step, the amount of dust production and the role of each dust center in the centers were checked with the assumption of moistening of the surface layer of soil and ground. Among the 94 dust systems by defining the maximum event conditions, 39 main systems were selected. The results showed that each of the foci, on average and independently, caused an increase in dust and feeding systems that migrated to the region during the storms that occurred over two decades (2003-2018). The maximum contribution of each center was determined separately and simultaneously at the peak of the activity of the dusting systems. The results showed that at the peak of the activity of the dust collection systems, the maximum production capacity of source 1 (Horal Azim and North Khorramshahr) is 65.14% on average, source 2 (Mahshahr Center, Omidieh and Hindijan) is 59.91%, source 3 (East Ahvaz city) was 52.27% and source 4 (southeast of Ahvaz) was 55.74%. The total share of the average dust production in the four centers of the province is 62.94%, which if it is deducted from the amount of dust produced in the southern region of Khuzestan, which is 83.30% of the total dust in Khuzestan during the occurrence of different systems. , the remaining 20.36 percent, which is the share of unknown sources such as secondary sources that have the potential to produce dust or the dust created from them is the result of the discharge of major and larger sources. Knowledge of the contribution of each of the numerous dust centers in the Khuzestan Plain can help the decision-makers of operational plans to control internal fine dust centers.
تبلیغات
