گلباد

شهرستان سبزوار از مکان های مساعد برای رخداد مکرر پدیده گرد و غبار در شمال شرق کشور محسوب می شود. در این تحقیق تحلیل زمانی و فضایی پدیده گرد و غبار با استفاده از داده های ساعتی سمت و سرعت باد و وضعیت هوای حاضر و گذشته، طی دوره آماری بیست ساله 1367- 1387 انجام گرفت. با استفاده از نرم افزار View WRplot گلباد سالانه ایستگاه سینوپتیک سبزوار ترسیم شد. از آنجا که گلباد، وضعیت باد را به صورت کلی مشخص می کند و به طور خاص در مورد بادهای گرد و غبارزا اطلاعاتی به ما نمی دهد، در این مقاله دیاگرام جدیدی معرفی می شود که آن را گل غبار نامیدیم. گل غبار طبقه بندی و توزیع سمت و سرعت بادهای گرد و غبارزا (بادغبارها) را در یک دوره معین نشان می دهد. دیاگرام گل غبار به صورت سالانه و ماهانه برای ایستگاه سینوپتیک سبزوار ترسیم و سپس نتایج آن با دیاگرام های گلباد شهرستان مقایسه شد. به علاوه به این دیاگرام ها کمیت جدیدی به نام شعاع برایند اضافه گردید. این شعاع مقایسه گلباد و گل غبار را سریعتر و راحت تر می نماید. نتایج آماری این تحقیق نشان می دهد که طی دوره آماری مورد مطالعه، وقوع روزهای همراه با گرد و غبار در شهرستان سبزوار روندی افزایشی داشته و بیشترین احتمال وقوع آن در ماه های اردیبهشت و خرداد است و در بیش از 71 درصد مواقع در ساعات بعد از ظهر روی می دهد. باد غالب در دیاگرام های گلباد و گل غبار سالانه شرقی است. همچنین بادها در 4/85 درصد و بادغبارها در 36/81 درصد در طی سال در مسیر شرقی- غربی می وزند و کانال بادی را در این مسیر در منطقه ایجاد نموده اند، این نتیجه کاملاً با وضعیت توپوگرافی شهرستان مطابقت دارد. سرعت متوسط بادغبارها 75/8 متر بر ثانیه برآورد شد که 50 درصد آن ها سرعتی بیش از 9 متر بر ثانیه دارند. مطالعه دقیق گل غبارهای ماهانه تاثیر سیستم های جوی متفاوتی را در شکل گیری این پدیده در منطقه اثبات می نماید. با افزایش تابش خورشید از اردیبهشت تا شهریورماه و به دلیل وجود دشت ها و کویرهای گسترده در اطراف سبزوار سیستم های حرارتی بر منطقه حاکم شده و جهت بادغبار غالب شرقی است اما از ماه مهر تا اردیبهشت، هم زمان با ورود سیستم های غربی به منطقه و وزش بادهای قوی در سطح زمین، از فراوانی بادغبارهای شرقی کاسته شده و به بادغبارهای غربی و جنوب غربی افزوده می شود، به طوری که جهت باد غالب در گلباد بهمن ماه شرقی بوده اما جهت بادغبار غالب در گل غبار این ماه کاملاً غربی است. مقایسه شعاع برایند در ماه های مختلف سال این روند را به خوبی تایید می نماید. از این مطالعات در جهت کنترل منشاء تغذیه گرد و غبار و نیز برنامه ریزی های طبیعی منطقه می توان استفاده نمود.

یکی از نیازهای اساسی اقلیم شناسی، دستیابی به روش های آسان، سریع و کاربردی تحلیل داده های بادسنجی، به منظور شناخت رژیم وزش بادهای همراه با گردوخاک، است. پدیده ی گردوخاک در سبزوار به عنوان یک معضل جوّی در طیِّ سال به طور دائ م روی می دهد. در این پژوهش، پدیده ی گردوخاک از نظر زمانی و فضایی، مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور داده های شامل زمان و تاریخ دیده بانی، سمت و سرعت باد و وضعیّت هوای حاضر ایستگاه سینوپتیک سبزوار، طیِّ دوره ی آماری بیست ساله (1367-1387) تهیّه شد. نتایج حاصل از تحلیل آماری و تحلیل فضایی داده ها با استفاده از نرم افزار View WRplot (رسم گلباد و گل غبار به صورت سالانه و فصلی) نشان می دهد، به طور متوسّط 15/17 روز در سال هوا همراه با گردوخاک است و در دوره ی آماری ذکرشده وقوع این پدیده، روند افزایشی داشته است. همچنین، در شهر سبزوار، فصل بهار، شایع ترین زمان بروز پدیده ی گردوخاک است. بررسی گلباد و گل غبار سالانه نیز، تشکیل کانال باد را در مسیر شرقی غربی تأیید می کند که کاملاً با وضعیّت توپوگرافی منطقه سازگار است. گل غبارهای سالانه که به تفکیک دو کُد هواشناسی 06 و 07 ترسیم شدند، مشخّص می کند، بادهایی که در اثر تشکیل سیستم های حرارتی در دوره ی گرم سال از نیمه ی شرقی به سمت منطقه می وزند، در ایجاد گردوخاک های محلّی و گردوخاک های فرامنطقه ای نقش مهمی دارند؛ اما نقش سیستم های غربی، در انتقال ذرّات معلق گردوخاک از سرزمین های دورتر، پررنگ تر است. گل غبارهای فصلی نیز، تأثیر سیستم های جوّی مختلف را در طیِّ سال در شکل گیری پدیده ی گردوخاک در منطقه بهتر و دقیق تر نشان می دهد. با آغاز دوره ی سرد سال، وزش بادهای همراه با گردوخاک از نیمه ی غربی به سمت شهر سبزوار شدّت گرفته و در زمستان به بیشترین حدّ خود می رسد؛ اما با شروع فصل بهار و عقب نشینی سیستم های غربی، وزش این بادها از نیمه ی غربی کاهش می یابد؛ به طوری که، در فصل تابستان وزش آنها از سمت غرب تقریباً به صفر رسیده و همه از نیمه ی شرقی به سمت منطقه می وزد.

نسیم دریا- خشکی به منزلة گردش محلی تحت تأثیر واداشت های بزرگ و مقیاس جوی است. در این تحقیق تأثیر الگوهای همدیدی باد شمال بر رفتار باد ساحلی در منطقة بوشهر بررسی شده است. الگوی فشاری خاص تراز پایین در فصل های گرم و گاهی در فصل های سرد، سبب ایجاد میدان باد شمال غربی در جنوب ترکیه، عراق و خلیج فارس می شود که عامل مهمی در برداشت و انتقال گردوغبار در این مناطق است. این پدیده، الگوی باد ساحلی را تحت تأثیر قرارمی دهد و در مواقعی محو می کند. مشاهده شد در سال2010 باد شمال تابستانی در ماه های می، ژوئن و ژوئیه رخداد بالایی داشته و باد شمال زمستانی در بازة زمانی دسامبر تا مارس و برای چند بازة چندروزه رخ داده است. تأثیر این پدیده بر نسیم دریا- خشکی در منطقة بوشهر با استفاده از داده های ایستگاه های اندازه گیری در منطقة بوشهر و مدل WRF بررسی شده است. در روزهایی که نسیم دریا- خشکی تحت واداشت بادشمال از بین برود، میانگین سرعت وزش باد روزانه بیش از روزهایی است که نسیم دریا- خشکی رخ داده است، به طوری که سرعت وزش باد در روزهایی که گردش نسیم دریا- خشکی شکل نمی گیرد، حدود 15 تا 18 متر بر ثانیه مشاهده شده است، در حالی که میانگین سرعت وزش باد در سایر روزها حدود 8 متر بر ثانیه بوده است.

آلودگی هوای شهرها امروزه به یک معضل زیست محیطی و اجتماعی تبدیل شده است. افزایش جمعیت، توسعه نامتقارن و بعضاً بدون رعایت اصول علمی، بافت فیزیکی شهرها،افزایش وسایل و منابع آلوده ساز سبب شده است زندگی انسان در برخی از شهرها دچار خطر شده و سلامت آنها را تهدید نماید. شهر تهران به عنوان بزرگترین شهر ایران در زمره آلوده ترین شهرهای جهان به حساب می آید. با توجه به عوارضی که آلودگی هوا بر محیط زیست و سلامت بشر دارد، ضرورت شناخت دقیق آلاینده ها و مشخص ساختن پهنه های آلوده به منظور کاستن از شدت آلودگی آشکار می شود. در تحقیق حاضر داده های مربوط به آلاینده منواکسید کربن Co از 10 ایستگاه اصلی سنجش آلودگی شرکت کنترل کیفیت هوای تهران بر اساس شاخص PSI استخراج و با استفاده از نرم افزار Excel برای دوره آماری 10 ساله روزهای پاک و آلوده مشخص گردید و5 نمونه از شدیدترین روزهای آلوده برای مطالعه انتخاب شد. سپس برای پهنه بندی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی Gis اقدام به تهیه نقشه هائی گردید. با بررسی نقشه های ترسیم شده مشخص شد جهت و سرعت باد در جابجایی آلودگی هوا نقش موثری دارد. پهنه های خیلی ناسالم در قسمتهای مرکزی و جنوبی شهر و بیشتر در محدوده اطراف ایستگاه های فاطمی، بازار، آزادی، مهرآباد و بهمن مشاهده شد.در نمونه های مطالعه شده پهنه های پاک و مجاز بیشتر در قسمتهای شمالی، شمال غربی و شمال شرقی وجود داشت بجز نمونه روز 13/09/84 که در هیچ نقطه شهرهوای پاک ویا مجاز وجود نداشت.

یکی از پدیده های رایج و مخرب در مناطق خشک و بیابانی ایران و جهان، گرد و غبار است که می تواند اثرات زیانباری بر روی محیط زیست و زندگی بشر داشته باشد. استان فارس به ویژه نواحی جنوبی و مرکزی آن به علت موقعیت جغرافیایی و قرارگیری در عرض های پایین، از مسیرهای رطوبت کمتر بهره برده و نزدیکی آن به منابع عظیم تولید گرد و غبار در بیابان های عربستان و عراق باعث شده تا همواره در معرض این پدیده قرار داشته باشد و در بعضی از اوقات سال دچار خسارت نیز می شود. از این رو شناخت چگونگی پیدایش این گرد و غبارها  جهت مقابله با کاهش اثرات زیانبار این پدیده درمنطقه می تواند مفید واقع شود. دراین تحقیق، داده های ساعتی، سمت و سرعت باد و وضعیت هوای حاضر ایستگاه های همدیدی جنوب و مرکز استان فارس (شیراز، لار، لامرد، داراب و فسا) مورد بررسی  قرار گرفت و پس از استخراج کدهای مربوط به پدیده گرد و غبار (کدهای 6 تا 9 و 30 تا 35) و تحلیل آماری داده های هواشناسی مرتبط با  این پدیده با استفاده از نرم افزار SPSS، گلبادها و گل غبار های سالانه و ماهانه ایستگاه های همدیدی جنوب و مرکز استان فارس با استفاده از نرم افزارهای WRplot & WDconvert طی دوره آماری مشترک1992- 2008 ترسیم شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که اکثر روزهای همراه با گرد و غبار در ایستگاه های جنوب و مرکز استان فارس در فصول بهار و تابستان اتفاق می افتد و در ایستگاه های مرکزی استان (شیراز و فسا) اردیبهشت ماه بیشترین فراوانی ماهانه این پدیده را به خود اختصاص می دهد. در ایستگاه های جنوبی استان (لار، لامرد و داراب) بیشترین فراوانی ماهانه آن ها مربوط به تیر ماه است. همچنین میانگین روزهای همراه با پدیده گرد و غبار در ایستگاه های لار 1/88، لامرد 39، داراب 54، فسا 3/30 و شیراز 1/56 روز درسال می باشد که ایستگاه لار بیشترین میانگین سالانه روزهای گرد و غبار را در بین ایستگاه های منتخب داشته است. بعلاوه، با توجه به بررسی گل بادها و گل غبارهای سالانه و ماهانه هر 5 ایستگاه، مشخص شد که جهت باد غبارها با جهت باد غالب منطقه هم جهت بوده و اکثر رخداد پدیده گرد و غبار در ایستگاه ها، مربوط به ساعت های بعد از ظهر است. با توجه به این که میانگین سالانه سرعت باد غبارها در منطقه تقریبا یک متر بر ثانیه است، این خود بیانگر آن است که به طور عمده پدیده گردوغبار در مرکز و جنوب استان فارس منشا محلی (کد 07) نداشته و خاستگاه اصلی 98% آن ها بیرونی (کد06) است.

در جهت اجرای این تحقیق از داده های پارامتر بارش و سرعت و جهت باد روزانه و سه ساعته برای دوره زمانی 13 ساله (2009-2021) برای 11 ایستگاه سینوپتیکی اردبیل استفاده گشت. بر حسب صدک 95% روز های فرین برای هر ایستگاه به دست آمد. برای تحلیل آماری و همدیدی شرط انتخاب روز نماینده برای هر ایستگاه وقوع همزمانی بارش و باد حدی ملاک قرار گرفت و به علت رعایت اختصار به تحلیل یک واقعه در ایستگاه مشکین شهر پرداخته شد. با استفاده از داده NETCDF ماهواره TRMM تراکم بارش در نرم افزار GIS نمایش داده شد و با نرم افزار گلباد جهت باد نشان داده شد هم چنین با استفاده از داده های NCEP نقشه های سینوپتیکی ترسیم گردید نتایج آماری برای ایستگاه مشکین شهر نشان داد بیشینه فراوانی باد با 56% در فصل زمستان و اسفند ماه رخ داده که اغلب از سمت جنوب وارد شهر شده است اما بیش تر بارش در فصل بهار با (41%) و ماه اردیبهشت پر بارش ترین ماه بوده است. نتایج تحلیل همدیدی نشان داد سیستم حاکم بر روی منطقه مورد مطالعه کم فشار روی دریاچه آرال بوده و شرایط چرخندی صعود هوا را در پی داشته است. در شرق دریای مدیترانه و شمال دریای سیاه سامانه های پر فشاری تشکیل یافته و با حرکت برونگرد خود باعث هدایت جریانات غربی به سمت منطقه شده است. هم چنین منطقه مورد مطالعه در جلوی محور فرود غرب ایران قرار گرفته و چرخندگی مثبت هوا منجر به تقویت واگرایی در وورد سپهر شده است. سرعت حرکت افقی هوا به سرعت رود باد رسیده و با در بر داشتن رطوبت دریای مدیترانه مقدار 2/1 گرم در کیلو گرم رطوبت را بر آتمسفر منطقه تزریق نموده است. پیامد آن تشکیل هسته هایی از آب قابل بارش به میزان 8 کیلو گرم در یک متر مربع و هسته ای از همگرایی رطوبت در شمال غرب ایران بوده و وزش شرق سوی باد های غربی باعث شار آن به سمت منطقه مطالعاتی شده است.