غرب و جنوب غرب ایران

هدف از این مطالعه، بررسی ترکیبات بار گردوغبار (شامل کانی شناسی، ژئوشیمی، عناصر سنگین و میکروارگانیسم ها) در غرب و جنوب غرب ایران و اثرات بررسی اثرات آن بر سلامت انسان است. به این منظور در طی پنج دوره رخداد گردوغبار در این منطقه، اقدام به نمونه برداری از ذرات گردوغبار شد و جهت تعیین مناطق منشأ و گستردگی رخداد گردوغبار در دوره های نمونه برداری شده، از تصاویر شاخص آئروسل سنجنده OMI و مدل HYSPLIT استفاده شده است. جهت تعیین بار گردوغبار از آنالیزهای XRD، XRF، جذب اتمی و بررسی های آزمایشگاهی برای تعیین میکروارگانیزم ها استفاده شد. نتایج نشان می دهد کانی های اصلی گردوغبار ورودی به غرب ایران شامل کربنات ها (کلسیت) و سیلیکات ها (کوارتز) است و فاز فرعی کانی ها نیز شامل ژیپس می باشد. هرگاه منشأ ذرات شمال شرق عربستان یا نواحی داخلی عراق در حوزه رسوبات تبخیری رودخانه های دجله و فرات باشد، نمونه های حاوی کانی ژیپس خواهند بود. همچنین اکسیدسیلیس (SiO2) و اکسید کلسیم(CaO)، ترکیبات شیمیایی غالب ذرات گردوغبار را شامل می شوند و درصد هریک از عناصر وابسته به منشأ گردوغبار متفاوت خواهد بود. میزان غلظت عناصر سنگین در تمام نمونه ها از حدمجاز تعیین شده برای سلامت انسان بیشتر بوده و میزان آن وابسته به مسیر انتقال ذرات و منشأ آن است و بیشینه آن در مناطقی است که ذرات بیشترین تماس را با آلاینده های صنعتی و شهری داشته اند و طولانی ترین مسیر را تا غرب و جنوب غرب ایران طی نموده اند. همچنین بیشترین میکروارگانیزم-های جدا شده شامل انواع باسیلوس برای باکتری ها و آسپرژیلوس برای قارچ ها است. گونه های شناخته شده میکروارگانیزم های فرصت طلب بیماری زا برای انسان و حیوان می باشند. بنابراین گردوغبار مهم ترین مخاطره برای سلامت ساکنان نواحی غربی و جنوب غربی ایران محسوب می شود.

غرب و جنوب غرب ایران، به دلیل همجواری با پهنه های وسیع بیابانی عراق و شمال عربستان، به طور پیوسته در معرض پدیده ی گردوغبار قرار دارد. در این مطالعه به منظور تعیین دوره های مورد مطالعه، از داده های پدیده ی گردوغبار و میزان دید افقی در دوره ی زمانی 2000 تا 2011 و تصاویر ماهواره ای سنجنده ی مادیس استفاده شد. سپس برای شناسایی الگوهای همدید حاکم در زمان رخداد گردوغبار در فصل بهار با انتخاب 15 دوره رخداد گردوغبار در فصل بهار، داده های شبکه بندی شده ی دما، فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، نم ویژه و نسبی، سرعت قائم، مؤلّفه ی باد زناری (U) و نصف النهاری (V)، برای ترازهای متفاوت از NCEP/NCAR تهیّه و پس از تولید نقشه و پردازش های آماری، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته شد. الگوهای همدید انتشار گردوغبار در فصل بهار در غرب ایران، به سه الگوی پویا، گرماپویا و گرمایی گروه بندی می شوند. در الگوی پویا، سیستم های مهاجر بادهای غربی در شکل گیری گردوغبار، نقش تعیین کننده ای دارند. بدین صورت که شکل گیری ناوه غربی، الگوی بندالی زوجی یا بندالی اُمگایی در تراز میانی و پیرو آن، ایجاد مرکز همگرایی سطحی و کنش دو مرکز واگرایی بالایی و همگرایی سطحی، همراه با جبهه زایی در منطقه، موجب تشدید ناپایداری ها و افزایش سرعت باد در مناطق خشک مجاور ایران شده که به دلیل عدم تغذیه ی رطوبتی کافی، گردوغبار ایجاد می شود. در الگوی گرماپویا، گردوغبار هم تحت تأثیر شرایط حرارتی سطح زمین در عرض های پایین در کشور عربستان ایجاد می شود و هم در اثر نفوذ ناوه غربی در تراز میانی جو در عرض های بالاتر که حاصل آن، افزایش ناپایداری در کشور عراق است. الگوی گرمایی مربوط به اواخر فصل بهار بوده که پُرفشار جنب حارّه، پدیده ی غالب جوّ بالا در عرض های پایین به شمار می رود و گردوغبار در اثر شکل گیری کم فشارهای گرمایی و افزایش سرعت باد در مناطق خشک مجاور ایران ایجاد می شود.

هدف از انجام این تحقیق، تحلیل همدیدی و ترمودینامیکی روزهای اوج بارش سیلآسا در 5 و 11 فروردین 1398 به ترتیب در جنوب غرب و غرب ایران است. بدین منظور با استفاده از روش محیطی به گردشی ابتدا دادههای بارش ایستگاه زمینی بررسی شد و سپس با استفاده از دادههای جو بالا و ترسیم نقشههای مربوطه، وضعیت همدید سامانه های بارشی مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که در روزهای اوج بارش بیشتر کشور به جزء جنوب شرق، بارندگی را تجربه کردهاند. بیشینه بارش در روزهای 5 و 11 فروردین به ترتیب در جنوب غرب و غرب کشور رویداده است؛ که بیشتر ایستگاهها در این مناطق بارش بیش از 100 میلیمتر را به ثبت رساندهاند. واکاوی نقشههای همدیدی نشان داد که در تراز دریا گسترش کمفشارهای چندگانه عربستان، سودان و مدیترانه در تقابل با نفوذ پرفشار سرد اروپا و تبت با ایجاد شیو فشاری قوی موجب شکلگیری شرایط جبههای و ناپایدار در منطقه موردمطالعه شدهاند. در ترازهای میانی جو نیز قرارگیری نیمه غربی و جنوب غرب کشور در نیمه شرقی و جلوی ناوه با واگرایی و صعود شدید هوای گرم و مرطوب جنوبی و رخداد بارشهای فراگیر و شدید را موجب شدهاند. تحلیل نقشههای وزش رطوبتی نیز نشان داد که در ترازهای 1000 و 850 هکتوپاسکال دریای عرب و خلیج فارس توسط گردش واچرخندی عربستان و چرخندی شرق مدیترانه و در ترازهای 700 و 500 هکتوپاسکال دریای سرخ، خلیج فارس و منبع فرامنطقه ای نواحی مرکزی اقیانوس اطلس توسط گردش چرخندی ناوه شرق مدیترانه و غرب آفریقا بیشترین نقش را در تأمین رطوبت بارش های فراگیر و شدید کشور و منطقه مورد مطالعه داشته اند.

گرد و غبار یکی از مهم ترین پدیده هایی است که در سال های اخیر مشکلات متعددی را در زمینه های مختلف در ایران ایجاد کرده است . نوسانات متغیرهای اقلیمی نظیر دما و بارش در شدت و فراوانی رخداد این پدیده بسیار موثر است . بنابراین لازم است تا ضمن بررسی ارتباط بین نوسانات این متغیرها با پدیده گرد و غبار، تغییرات فضایی آنها نیز مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد . این پژوهش به منطور بررسی ارتباط بین نوسانات دما و بارش با پدیده گرد و غبار و تحلیل فضایی تغییرات آنها در منطقه غرب و جنوب غرب ایران انجام گرفته است . در این پژوهش داده های روزانه تعداد ۳۰ ایستگاه سینوپتیک ناحیه ی غرب و جنوب غرب ایران طی دوره آماری ۲۰۱۶-۱۹۶۲ در زمینه متغیرهای بارش، دما و گرد و غبار از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردیده است و با توجه به یکسان نبودن طول دوره آماری در همه ایستگاهها، دوره آماری ۲۰۱۶-۱۹۸۵ انتخاب و سپس مورد استفاده قرار گرفته است.هم چنین به منظور ارزیابی نوسانات متغیرهای مورد مطالعه از روشهای تحلیل طیفی و به منظور بررسی رفتار فضایی این پدیده ها از الگوهای خود همبستگی فضایی استفاده شده است . نتایج حاصل از تحلیل خودهمبستگی فضایی با شاخص موران نشان داد که پدیده گرد و غبار در غرب و جنوب غرب ایران با دما، بارش و روزهای خشک دارای ساختار فضایی بوده و به شکل خوشه ای توزیع شده اند. نتایج حاصل از تحلیل لکه های داغ نیز متمرکز شدن و خوشه ای شدن گرد و غبار در غرب و جنوب غرب ایران را نشان می دهد .

بارندگی یک عنصر مهم و تأثیرگذار بر جوامع و فعالیت های انسانی است؛ به طوری که امروزه رکن اصلی مطالعات در کلیه برنامه ریزی های محیطی و اقتصادی به شمار می رود. نظر به اهمیت این عنصر اقلیمی، در پژوهش حاضر تلاش شده است که تغییرات مقدار، فراوانی بارش روزانه ی غرب، جنوب غرب ایران طی دوره ی آماری (2016- 1979) ارزیابی شود. در راستای انجام این پژوهش از دو نوع  پایگاه داده، پایگاه داده محیطی شامل بارش، (مستخرج از پایگاه داده اسفزاری) و پایگاه داده های جوی شامل ارتفاع ژئوپتانسیل (مستخرج از پایگاه داده مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت جوی موسوم به ECMWF ) استفاده شده است. همچنین به منظور شناسایی چرخندها از یک الگوریتم عددی استفاده شد. براساس این الگوریتم طی کل دوره ی آماری، 459 مرکز چرخندی شناسایی شد. نتایج نشان داد که کمینه ی میانگین بارش روزانه در محدوده مورد بررسی در طی کل دوره ی آماری، بخش هایی از جنوب، جنوب غرب و شمال شرق را در برگرفته است. در زمان فعالیت کم فشار دریای سرخ  بخش های جنوب و جنوب غرب منطقه مورد مطالعه زیر پوشش بارش قرار می گرفته است. بیشینه ی بارش در شرایط عمومی و نیز به هنگام فعالیت کم فشار دریای سرخ در بخش هایی از شمال غرب، غرب و شرق محدوده ی مورد مطالعه (منطبق بر ارتفاعات زاگرس) با پهنه های زیر پوشش مختلف متمرکز بوده است. درصد مساحت توأم با بیشینه بارش در زمان فعالیت کم فشار دریای سرخ بیشتر بوده است. کمینه ی شمار روزهای بارانی نیز در طی کل دوره و نیز در زمان فعالیت کم فشار دریای سرخ در قسمت های جنوب و جنوب غرب منطقه ی مورد مطالعه با درصد مساحت های متفاوت برتری داشته است.

یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی به وجودآمده در منطقه ی خاورمیانه و ایران در سال های اخیر، پدیده ی گردوغبار است. با توجه به اینکه نیمه ی غربی کشور ایران در هم جواری با بیابان های بزرگی قرار دارد و به طور مستمر گردوغبار این بیابان ها، کشور ایران و خصوصاً نیمه ی غربی آن را تحت تأثیر خود قرار می دهند و نیز اثرات نامطلوبی که این گردوغبارها بر محیط زیست و سلامت انسان ها دارند؛ لذا هدف از این تحقیق، استفاده از روش ترکیبی(ماهواره ای- همدیدی) جهت شناخت هرچه دقیق تر این مخاطره ی محیطی در غرب و جنوب غرب ایران و در تاریخ 1 ژوئیه ی 2008 است. در این تحقیق از تصاویر ماهواره ای ترا/مودیس برای رویداد گردوغباری 1 ژوئیه ی 2008 غرب ایران و داده های پایگاه اطلاعاتی سازمان نوا شامل: ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، وضعیت فشار تراز دریا (SLP) و مؤلفه های مداری و نصف النهاری باد از وب گاه NCEP، استفاده شده است. شاخص های کمّی آشکارسازی گردوغبار بر روی تصاویر ماهواره ای مودیس شامل شاخص-های NDDI، BTD، BTDI و LRDI، شاخص های بصری آشکارسازی گردوغبار شامل ترکیب رنگی کاذب و حقیقی و نیز الگوهای ترکیب رنگی کاذب می باشد. نتایج حاصل از اعمال شاخص های کمّی آشکارسازی گردوغبار بر روی تصاویر مودیس نشان داد که ترکیب شاخص های گردوغبار و ایجاد تصویر رنگی کاذب به نحوی که بتواند مستقیماً مناطق تحت پوشش گردوغبار را بارزسازی کند، برای آشکارسازی گردوغبار ایران بر روی تصاویر مودیس دارای قابلیت کافی و مناسبی است. همچنین بررسی نقشه های همدید هوایی، برای روز 1 ژوئیه نشان داد استقرار یک سامانه ی کم فشار بر روی عراق و جنوب خلیج فارس و تأثیر هماهنگ فرود عمیق بر فراز جو منطقه هم زمان با تضعیف پرفشار آزور، زمینه مناسب را برای انتقال ریزگردها به جو منطقه فراهم می آورد.

هدف این پژوهش بررسی ارتباط بین رخداد طوفان های گرد و غبار با شاخص نوسان اطلس شمالی (NAO) در ایستگاه های منتخب غرب و جنوب غرب ایران (آبادان، بستان، ایلام، دهلران، کرمانشاه و سرپل ذهاب) است. برای این منظور، از کدهای سینوپ روزهای توأم با طوفان گرد و غبار، دید افقی کمتر از ۱ کیلومتر، داده های مربوط به مقادیر شاخص (NAO) طی دوره آماری ۲۰۲۲-۱۹۸۷ و داده های ماهواره ای شامل شاخص عمق نوری هواویز (AOD) حاصل از تولیدات سنجنده های دوره های ۲۰۱۷-۲۰۰۰ MISR و ۲۰۲۲-۲۰۰۲ MODIS استفاده شد. نتایج ضرایب همبستگی نشان داد که ارتباط نسبتاً قوی و معکوس بین شاخص NAO در فاز منفی و ارتباط مستقیم ضعیف در فاز مثبت با گرد و غبار وجود دارد و بین ۵۱ تا ۷۰ درصد رخدادهای گرد و غبار با فاز مثبت هم زمان بوده است. نمودار تغییرات سری زمانی شاخص ها در دو فاز منفی و مثبت نشان داد از سمت غرب به سمت جنوب غرب مقدار شاخص AOD افزایش یافته که این افزایش در ایستگاه آبادان مشهود است. مطابق با شاخص حاصل از تولید سنجنده MISR سال های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۵ در فاز مثبت و سال ۲۰۰۸ در فاز منفی اوج فعالیت طوفان گرد و غبار در تمامی ایستگاه ها بوده و کمترین مقدار آن نیز مربوط به ایستگاه های سرپل ذهاب و کرمانشاه به ترتیب در سال های ۲۰۰۲ و ۲۰۰۴ است. مطابق با شاخص دیپ بلو حاصل از سنجنده MODIS در فاز مثبت سال ۲۰۲۲ و در فاز منفی سال ۲۰۰۹ را می توان به عنوان اوج طوفان های گرد و غبار تفکیک کرد.