طوفان گرد و غبار

گرد و غبار در دهه ی 1380 زیان های گسترده ی بر استان های غربی و جنوبی کشور وارد ساخته است. در این مقاله با استفاده از روش های پارامتریک، بخشی از خسارات گرد و غبار بر اقتصاد سه استان شدیدا متاثر (ایلام، خوزستان و کرمانشاه) برای سال های90-1385 برآورد شده است. مجموع خسارات اقتصادی گرد و غبار بر کل بخش کشاورزی سه استان در سال های مورد مطالعه از 2227 میلیون دلار در سناریوی اول تا 13361 میلیون دلار در سناریوی چهارم بوده است. در سال 1388 هر یک روز تعطیلی در اثر گرد و غبار بر مبنای «ارزش افزوده ی استانی»، 142 میلیون دلار و بر مبنای «متوسط ارزش افزوده ی کشوری»، 66 میلیون دلار، مجموعا بر اقتصاد سه استان زیان وارد کرده است. پیگیری حقوق طبیعی شهروندان ایرانی از طریق سازمان های بین المللی و منطقه ای، استفاده از مدیریت بحران، تشویق دولت عراق به کنترل کانون های گرد و غبار و حمایت کامل از فعالان اقتصادی استان های متاثر به ویژه کشاورزان توسط دولت پیشنهاد می شود.

استان یزد ازجمله استان های کم بارش ایران است که تقریباً نیمی از آن را بیابان و دشت کم آب وعلف پوشانده و همواره در معرض طوفان گرد و غبار است. در این مطالعه سعی شده است با استفاده از مدل های عددی، رویکردی مناسب برای تحلیل دینامیکی طوفان های گرد و غبار استان یزد به کار گرفته شود. ابتدا طوفان های گرد و غبار در دوره آماری1388-1379 بررسی شده و طوفان های گرد و غبار شدید (با دید زیر 1000 متر) انتخاب شدند که شامل 20 مورد می باشند. از بین تاریخ های استخراج شده یکی از شدیدترین طوفان های گرد و غبار که در تاریخ8 خرداد 1382 اتفاق افتاده و دید را در ایستگاه های یزد و میبد و طبس نزدیک به صفر رسانده بود، به تفصیل بررسی گردید. برای این منظور ابتدا با استفاده از خروجی های مدل WRF به تحلیل همدیدی و دینامیکی طوفان پرداخته شده است. سپس برای بررسی چشمه طوفان، خروجی های مدل WRFبه مدل HYSPLIT داده شد و مسیرهای برگشت رسیده به ایستگاه ها، به دست آمد. نتایج نشان می دهند که عبور سامانه های چرخندی از سطوح بالای جو و ریزش هوای سرد ناشی از آن ها همراه با گرمایش سطحی در سطح زمین، زمینه ایجاد ناپایداری در منطقه را ایجاد کرده است. این شرایط همراه باوجود لایه آمیخته عمیق در مناطق مرکزی و خشک ایران در ساعت های قبل از شروع طوفان و همچنین منطقه بیشینه همگرایی باد و سرعت سطحی قوی در ساعت وقوع طوفان، این طوفان را به وجود آورده است. بررسی مسیرهای برگشت نیز نشان دهنده وجود چشمه احتمالی طوفان در مناطق خشک و نمک زار حاصل از خشک شدن باتلاق گاوخونی و کویرهای اطراف آن است.

پدیده گرد و غبار شاید در نگاه اول برای عموم مردم پدیده ای عادی جلوه کند، اما از زمانی که این پدیده در نوع حادّ خود، کاهش شدید دید افقی و به خطرافتادن سلامت افراد را سبب شد، اهمّیت شناسایی آن دو چندان شده است. تا کنون مطالعات متعدّدی از نظر آماری و همدیدی در ارتباط با گرد و غبار انجام شده است؛ اما مدل اعتمادپذیری از پیش بینی و مدل سازی وقوع این پدیده ارائه نشده است. در این تحقیق با استفاده از مدل ورف، طوفان 28 فوریه 2009، شبیه سازی و تحلیل سینوپتیکی آن با استفاده از نقشه های هوا انجام شده است. داده هایی که این پژوهش به آن نیاز دارد عبارت از داده های هواشناسی از جمله دما، رطوبت، سرعت باد، فشار، وضعیت هوای حاضر برای ایستگاه های شیراز، درودزن، زرقان، آباده، فسا، داراب، لار و لامرد در بازه زمانی 1995 تا 2014 است. در نخستین گام، طوفان گرد و غبار مذکور با استفاده از داده های FNL با مدل ورف شبیه سازی شد. سپس نقشه های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، چرخندگی تراز 500 هکتوپاسکال، رودباد و وزش باد تراز 300 هکتوپاسکال از ساعت 00 UTC دو روز قبل از وقوع طوفان تا ساعت 12 UTC روز خاتمه آن در محیط نرم افزار GrADS، ترسیم و تجزیه و تحلیل شد. نتایج مطالعات نشان می دهد استقرار چند روزه پشته در نواحی دریای خزر در شمال ایران و همچنین وجود ناوه ای در شمال دریای سیاه باعث می شود که سامانه های غربی در برخورد با این پر ارتفاع، مسیر جنوبیتری را انتخاب کنند و با حرکت خود از نظر ترمودینامیکی تقویت شوند و ناپایداری در نواحی مرکزی و جنوبی ایران و همچنین طوفان گرد و غبار را ایجاد کنند.

الگوهای پیوند از دور با اثر بر ایجاد و عدم ایجاد باد سبب می شوند ذرات گرد و غبار از سطح زمین به هوا بلند شده و طوفان های گرد و غباری ایجاد کنند. هدف این پژوهش، ارزیابی اثرات هم زمان دورپیوندهای ال نینو-نوسان جنوبی (ENSO)، دوقطبی اقیانوس هند (IOD) و نوسان شبه دو سالانه (QBO) بر نوسان طوفان های گرد و غبار نیمه غربی ایران است. برای این منظور، از کدهای طوفان گرد و غبار و دید افقی کمتر از ۱ کیلومتر در ۳۸ ایستگاه همدید نیمه غربی ایران طی دوره آماری ۱۹۸۷-۲۰۲۲ استفاده شد. با اعمال روش آماری، خروجی ها به محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) انتقال یافت و پهنه بندی نسبت میانگین ها با روش درون یابی کریجینگ انجام گرفت. یافته ها نشان داد که ارتباط معکوسی بین دورپیوندها با فراوانی گرد و غبار در اغلب ایستگاه های مورد بررسی وجود دارد که به ترتیب ۹۵ درصد، ۵۸ درصد و ۸۷ درصد از مساحت منطقه مورد بررسی را در شاخص های ENSO، IOD و QBO به خود اختصاص می دهد. بیشترین ضرایب همبستگی بین ۹۴/۰- تا ۱- در ایستگاه های پیرانشهر و خلخال مشاهده شد که در شاخص IOD در سطح اطمینان ۹۹ درصد معنی دار است. نتایج درون یابی نسبت میانگین گرد و غبار به میانگین بلندمدت سالانه نیمه غربی ایران نشان داد که هم زمانی فاز سرد ENSO با فاز منفی QBO بیشترین تأثیر را بر افزایش گرد و غبار سالانه نیمه غربی ایران در بلندمدت داشته است در حالی که هم زمانی فاز مثبت IOD با فاز مثبت QBO با اثر کمتری در افزایش فراوانی گرد و غبار همراه است.

مطالعه روی تغییرات بیلان انرژی و دمای سطحی، پوشش گیاهی و نیز تغییرات طیفی رخساره های ژئومورفولوژیکی طی وقوع فرایندهای کاتاستروفیکی نظیر طوفان و مخاطرات محیطی در مقیاس وسیع، نیازمند ابزاری قدرتمند همچون سنجش از دور حرارتی است. این پژوهش به کاربرد موثر روشهای سنجش از دور با چنین رویکرد کاربردی پرداخته است. منطقه مورد مطالعه جنوب شرق اصفهان و پلایای گاوخونی است که از منظر تنوع رخسارههای ژئومورفولوژیکی مناطق خشک و بیابانی چشمگیر است. در این پژوهش تغییرات کمیت های آلبدوی سطحی، توان تشعشعی، دمای سطحی، بخارآب، شاخص پوشش گیاهی و بازتاب طیفی رخساره های زمین (کمیت های اپتیکی و بیوفیزیکی) و کاربری آن، قبل و پس از وقوع طوفان توسط تصاویر ماهواره ای مودیس مورد سنجش قرارگرفت و نتایج نشان داد وقوع طوفان، شرایط خشکی خاک و دمای سطحی را افزایش داده و در مدت زمان کوتاه بر شاخص پوشش گیاهی نیز تاثیر منفی گذاشته است. آزمون T این کمیت ها فرض برابری میانگین ها در شرایط قبل وبعد از طوفان را رد می کند لذا طوفان تاثیر معنا داری بر کمیتهای مورد مطالعه قبل و بعد از وقوع داشته است. شدت این تغییرات بر اساس نوع رخساره های زمین و کاربری آن متفاوت بوده و مناطقی که فاقد پوشش گیاهی بوده اند مانند پلایا، اراضی کویری و تپه های ماسه ای بیشترین تغییرات را داشته اند. تغییرات طیفی بازتاب رخساره های زمین توسط نقشه استاندارد اختلاف مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان می داد که پلایای گاوخونی بیشترین نمره معیار باقیمانده و لذا بیشترین تغییرات بازتابی را داشته و کانونی برای برداشت سطحی توسط باد شدید بوده است. همچنین بررسی نقشه جهت ناهمواریها نشان می داد دامنه های شرقی و شمال شرقی ارتفاعات، تغییرات بازتابی بیشتری نسبت به دامنه های غربی و جنوب غربی داشته اند.