گردوغبار

هدف این پژوهش شناسایی الگوهای سینوپتیک مولد گرد غبار در استان کهگیلویه و بویراحمد است. بنابراین دودسته داده شامل داده های روزانه کد 06 گردوغبار ایستگاه های همدید استان طی سال های آماری 1386 تا 1396 و متغیرهای دمای هوا، ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، باد مداری، باد نصف النهاری، رطوبت ویژه و اُمگا به عنوان داده های جو بالا مورداستفاده قرار گرفتند. برای بررسی همدید الگوهای ایجادکننده گردوغبار در سال های موردنظر به ترسیم الگوهای گردشی ناهمواری ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال در روزهای گردوغباری استان پرداخته شد. پس از تعیین روزهای گردوغبار با استفاده تحلیل خوشه ای و ادغام به روش وارد بر روی داده های ناهمواری ارتفاع ژئوپنانسیل تراز 500 هکتوپاسکال 5 الگو استخراج و ترسیم شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشترین ارتباط معنی دار بین الگوهای همدید منطقه خاورمیانه با رویدادهای گردوغبار در استان توسط الگوهای گردشی شماره 2 و 5 در تراز 500 هکتوپاسکال وجود دارد. برای نتیجه گیری بهتر از شرایط و عوامل به وجود آورنده پدیده گردوغبار در استان کهگیلویه و بویراحمد نقشه های متوسط فشار تراز دریا، رطوبت ویژه ترازهای 1000، 850 و 700 هکتوپاسکال، اُمگا (سرعت قائم هوا در جو) در ترازهای 1000 و 400 هکتوپاسکال، تاوایی (همگرایی واگرایی باد) در ترازهای 500، 700 و 1000 هکتو پاسکال و ترسیم جت (رود باد) تراز 200 هکتوپاسکال در زمان حاکمیت هر یک از الگوها ترسیم و بررسی گردید.

پژوهش حاضر با هدف آنالیز زمانی و مکانی طوفان های گردوغبار طی بازه ی زمانی 2016 تا 2018 در شهر کرمانشاه با بهره گیری از مدل مسیریابی HYSPLIT و پروداکت MCD19A2 سنجنده ی مودیس در سامانه ی تحت وب گوگل ارث انجین انجام گرفت. جهت مسیریابی منشأ ذرات گردوغبار از روش لاگرانژی مدل HYSPLIT در 48 ساعت قبل از وقوع پدیده گردوغبار در کرمانشاه در سه سطح ارتفاعی 200، 1000 و 1500 متری مورد استفاده قرار گرفت. یافته های حاصل از نقشه های ردیابی مدل HYSPLIT حاکی از آن است که مسیر کلی برای انتقال گردوغبار به منطقه مورد مطالعه مسیر شمال غرب- جنوب شرق با منشأ بیابان های عراق و سوریه در سه ارتفاع 200، 1000 و 1500 متری در روز های 17 ژوئن 2016 و 27 اکتبر 2018 و همچنین مسیر جنوب غرب به غرب با منشأ کویت، شمال عربستان و بخشی از عراق در 2 نوامبر 2017 می باشد. نتایج نقشه های حاصل از پروداکت MCD19A2 سنجنده ی مودیس علی الخصوص نقشه های تناوب رخداد، غلظت تجمعی، تغییرات مکانی و نقشه بیشترین میزان AOD نشان از همبستگی بالا با نقشه های مسیریابی شده مستخرج از مدل HYSPLIT دارد. به طورکلی بر اساس یافته های حاصل از نقشه های مستخرج از پروداکت MCD19A2 سنجنده مودیس طی بازه ی زمانی 2016 تا 2018 شهر کرمانشاه، مناطق مرکزی و شرقی همواره بیشتر از دیگر مناطق شهر درگیر طوفان گردوغبار گردیده و در این راستا مناطق فوق به صورت متوسط، نسبت به دیگر مناطق شهر بیشتر با آلودگی ناشی از گردوغبار مواجه بوده اند. در این راستا نتایج نهایی نشان دهنده ی همبستگی بالا بین داده های PM10 واقعی و مقادیر AOD مشتق شده از سنجنده مودیس می باشد.

در این مطالعه سعی شد که تأثیرگذاری رخداد گردوغبار در زمینه نوسانات و تغییرات روزانه میزان تابش خالص موج کوتاه دریافتی در سطح زمین استان خوزستان مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا داده های روزانه 6 ایستگاه سینوپتیک و کدهای گردوغباری و سرعت و جهت باد توأم با آن ها استخراج گردید. با استفاده از داده های ایستگاهی 3 کیس گردوغبار فراگیر در سطح استان خوزستان و در ادامه با استفاده از دو شاخص گردوغباری محصول سنجنده MODIS یعنی شاخص انگستروم هواویزه ها (AEA) و شاخص عمق اپتیکال هواویزه ها (AOD) وضعیت توزیع فضایی گردوغبار در سطح استان بررسی شد و با استفاده از داده های باز تحلیل شده تابش خالص موج کوتاه دریافتی (در ساعت 12 ظهر یا 09 UTC) پایگاه ECMWF ، تغییرات زمانی و مکانی میزان تابش دریافتی بررسی شد. نتایج حاصل از بررسی 3 کیس گردوغبار فراگیر در سطح استان (شامل 19 ژوئن 2012، 12 می 2018 و 22 جولای 2010) بیانگر آن بود که، ذرات آیروسل عموماً در بخش های مرکزی، جنوبی و غربی استان (نواحی دشتی و پست استان) از نوع ذرات با اندازه متوسط (شاخص نمایی انگستروم بین 5/0 تا 1) و در بخش های شرقی و شمال شرقی، از نوع ذرات درشت ( شاخص انگستروم کمتر از 5/0) بوده است. نتایج حاصل از تأثیرگذاری رخدادهای گردوغبار بر میزان تابش موج کوتاه دریافتی سطح زمین نشان داد که در رخداد گردوغباری 22 جولای 2010 شاخص نمایی انگستروم بیانگر حضور ذرات درشت در اتمسفر نزدیک سطح زمین و شاخص AOD نیز بیانگر حضور گردوغبار غلیظ در کل پهنه استان بوده است، میزان تابش خالص موج کوتاه دریافتی (در ساعت 12 ظهر یا 09 UTC) حدود 194 وات بر متر مربع ( حدود28 درصد) کمتر از میانگین همان ماه بوده است. این میزان افت در دو موج گردوغبار دیگر که مقادیر شاخص AOD و شاخص انگستروم آن ها بیانگر گردوغبار ریزتر و با غلظت کمتر بود، کمتر بوده است. در موج گردوغباری 19 ژوئن 2012، میزان تابش خالص موج کوتاه دریافتی تنها 5 درصد ( 25 وات بر متر مربع در ساعت 12 ظهر یا 09 UTC) کمتر از میانگین بلندمدت بوده است و این افت در رخداد گردوغباری 12 می 2018 برابر 28 وات بر متر مربع (حدود 4 درصد افت نسبت به میانگین همان ماه) بوده است.

دریاچه ارومیه یکی از بزرگ ترین دریاچه های آب شور در جهان است که متأسفانه درحال خشک شدن است. این مسئله خطرها و نگرانی های بسیاری را به ویژه در ارتباط با گردوغبارهای نمکی در پهنه های خشک شده آن، به وجود آورده است. ازاین رو، در این پژوهش، سعی شد ارتباط پوشش گیاهی و گردوغبار در شهرستان های اطراف دریاچه ارومیه بررسی شود. درمورد گیاهان، شوری باعث بی نظمی های فیزولوژیک، تنش رشد، فتوسنتز، پروتئین، تنفس، تولید انرژی، پیری زودرس و کاهش آب در گیاه می شود. با توجه به این تأثیرات، سعی شد با استفاده از شاخص های مرتبط، شامل NDVI، CIre، GCI، CRI2، NDWI، NDII، MSI و PSRI سلامت کلی گیاهان ارزیابی شود. این شاخص ها میزان آب گیاه، تنش های آبی گیاه، ظرفیت فتوسنتز، رشد گیاهان و کمبود آب، میزان کلروفیل، نیتروژن و رنگدانه ها را که به انرژی و سلامت گیاه مربوط می شود، ارزیابی می کند. طبق این شاخص ها، سلامت گیاهان به طور کلی در وضعیت مطلوبی قرار دارد و اغلب بیشترین ارزش عددی شاخص ها به باغات اختصاص داشت. با استفاده از تصاویر لندست و سنتینل 2 و شاخص NDVI، تغییرات پوشش گیاهی منطقه در بازه زمانی 2010 تا 2020 تعیین و سپس با استفاده از پایگاه داده MERRA-2، میزان غلظت گردوغبار نیز درمورد این بازه زمانی استخراج شد. نتایج نشان دهنده این بود که میانگین NDVI، در منطقه مورد مطالعه، از روندی ثابت با میانگین کلی 2957/0 پیروی می کند و گاه براَثر تأثیرگذاری برخی عوامل بیرونی، مانند گردوغبار، بر میزان آن افزوده و یا از آن کاسته می شود. بر این اساس بیشترین میزان (3495/0) میانگین NDVI به سال 2018 و کمترین میزان (2579/0) به سال 2013 تعلق دارد. همچنین برای بررسی میزان ارتباط پوشش گیاهی و گردوغبار، از دو روش رگرسیون خطی و لگاریتمی استفاده شد و نتایج نشان داد، براساس رگرسیون خطی (7703/0) و لگاریتمی (7915/0)، بیشترین ضریب تبیین بین دو شاخص یادشده در ماه مه بوده است. مطالعه جامع شاخص های سلامت گیاهی و ارتباط آن با رویدادهای طوفان های گردوغبار از مزایای این روش پیشنهادی به شمار می رود.

رخدادهای گردوغبار یکی از مهمترین و چالش برانگیزترین مخاطرات محیطی و اقلیمی کل کشور و به ویژه استان خوزستان است. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی نقش تغییرات پوشش گیاهی و رطوبت خاک در توزیع درون سالی رخدادهای گردوغبار استان خوزستان است. در این راستا از 3 دسته داده استفاده گردید. داده های مربوط به کدهای گردوغبار ایستگاهی که طی دوره آماری 2010-2020، برای ایستگاه های سینوپتیک استان خوزستان در مقیاس ساعتی اخذ شد. دسته دوم داده های پوشش گیاهی ماهانه که از محصول NDVI (MOD13C3) سنجنده MODIS اخذ شد و در نهایت داده های رطوبت لایه 5 سانتی متری فوقانی خاک از سنجنده SMAP بصورت ماهانه فراهم گردید. با تحلیل فراوانی کدهای گردوغبار، فراوانی ماهانه رخدادهای گردوغبار، غلظت و تداوم گردوغبار بررسی گردید. با به دست آوردن مقادیر میانگین فضایی دو شاخص رطوبت لایه 5 سانتی متری فوقانی خاک و شاخص NDVI ماهانه، اقدام به تحلیل همبستگی و ارتباط بین شاخص های گردوغبار و این شاخص ها گردید. نتایج بیانگر آن بود براساس میانگین دوره 2010-2020، دوره 4 ماه می تا اوت دوره پیک گردوغبار در سطح استان است. دوره حداقل 11 روز گردوغباری در هر ماه وجود دارد و غلظت گردوغبار بیش از 2800 میکروگرم بر مترمکعب در هوا بوده و تداوم ماندگاری رخداد گردوغبار در سطح استان حداقل 40 ساعت است. بررسی شاخص های رطوبت لایه فوقانی خاک و پوشش گیاهی نشان داد، دقیقاً در سطح استان در همین دوره پیک گردوغبار، رطوبت خاک لایه فوقانی خاک در بخش وسیعی از نواحی مرکزی و جنوبی استان به کمتر از 10 درصد رسیده و همزمان شاخص پوشش گیاهی نیز در این بخش ها به کمتر از 18/0 رسیده است. علاوه بر آن در این تحقیق مشاهده گردید که تغییرات ماهانه رطوبت لایه 5 سانتی متر فوقانی خاک با ضریب همبستگی 88/0- بیشترین تأثیر را در کنترل غلظت گردوغبار در سطح استان خوزستان دارد.

گردوغبار شهری یکی از شاخص های آلودگی به فلزات سنگین در محیط زندگی است. حضور فلزات سنگین در خاک های آلوده چالشی برای محیط زیست محسوب می شود و با ورود به بدن موجودات زنده، می تواند عوارض جبران ناپذیری ایجاد کند؛ بنابراین شناخت مواد آلاینده و چگونگی انتقال، عملکرد و دسترس پذیری آن ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تأثیرات آن ها بر سلامت انسان و دیگر جانداران به وضوح قابل توجه است. لذا مطالعه حاضر به منظور بررسی تأثیر فلزات سنگین (شامل سرب (Pb)، روی (Zn)، کروم (Cr) و آرسنیک (As)) در گردوغبار شهر بیرجند بر سلامت شهروندان انجام شده است. برای دستیابی به این هدف، 50 نمونه گردوغبار از مرکز شهر بیرجند جمع آوری شدند و با استفاده از روش طیف سنجی جفت شده پلاسمای القایی (ICP-OES) تحلیل شدند. با توجه به نتایج تحقیق میانگین غلظت فلزات مورد مطالعه به ترتیب Pb (93/16)، Zn (55/5)، Cr (04/1) و As (11/6) µg/m³ برآورد گردید. بر اساس میانگین مقادیر RI، فلزات کروم و روی دارای پتانسیل ریسک اکولوژیکی کم هستند و سرب ریسک متوسط و آرسنیک دارای پتانسیل ریسک اکولوژیکی زیاد است. خطر غیر سرطان زایی فلزات سنگین در شهر بیرجند بدون ریسک است؛ اما خطر غیر سرطان زایی برای دو عنصر کروم و آرسنیک برای کودکان بیشتر از بزرگ سالان است. مقادیر CR در کودکان بیشتر از بزرگ سالان است. این مقدار در کودکان برای کروم (4-10×58 /5)، آرسنیک (5-10×98 /5) و سرب (6-10×09 /9) و در بزرگ سالان کروم (4-10×18 /1) و آرسنیک (5-10×27 /1) می باشد که بیشتر از 6-10×1 می باشد. خطرپذیری سرطان برای کودکان تحت شرایط کنترل و نظارت وجود دارد؛ اما ریسک سرطان ناشی از این فلز در گردوغبار برای بزرگ سالان می تواند نادیده گرفته شود.

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.

انتشار گردوغبار معلق در هوا ازجمله بزرگ ترین مشکلات جدی زیست محیطی در نواحی مختلف جهان است؛ این در حالی است که منشأ بیش ترین گردوغبار موجود در جو، ذرات ریزدانه است و این ذرات ریز در مناطق خشک و نیمه خشک از فراوانی بالاتری برخوردارند. پلایای طبس مسینا در ایران به دلیل داشتن آب وهوای گرم و خشک و عاری بودن از پوشش گیاهی و از طرفی به دلیل قرار گرفتن در مسیر باد 120 روزه ی سیستان، یکی از مناطق مستعد تولید گردوغبار است. پژوهش حاضر به بررسی نقش این پلایا بر ریزگردهای این منطقه پرداخته است. بدین منظور، نمونه برداری از پلایای طبس مسینا و ریزگردهای منطقه ی سیستان انجام پذیرفت. این رسوبات از حیث گرانولومتری، مورفوسکپی و کلسیمتری موردمطالعه قرار گرفتند. آزمایشات XRD نشان می دهد که کانی کوارتز و کلسیت در همه ی نمونه ها یافت می شود. همچنین در آزمایش XRF ترکیبات معدنی در همه ی نمونه ها سیلیس، اکسیدآلومینیوم، گازهای فرار و اکسید کلسیم نسبت به سایر ترکیبات معدنی بیش تر است. بر اساس این آزمایشات جنس رسوبات و نیز ترکیبات معدنی در دو منطقه ی پلایای مسینا و زابل یکسان شناسایی گردید. علاوه بر آن، طبق نتایج گرانولومتری رسوبات، حدود 6/59 درصد ماسه ریز بوده و با توجه به اینکه ذرات ریزدانه قادرند تا ارتفاع زیادی از سطح زمین بلند شوند و کیلومترها از مبدأ خود فاصله بگیرند؛ بنابراین پتانسیل انتقال به منطقه ی سیستان را دارا می باشند. با بهره گیری از مدل لاگرانژی  HYSPLITمسیر ذرات گردوغبار ردیابی شد. پس از مسیریابی پس گرد ذرات گردوغبار، پلایای طبس مسینا به عنوان یکی از کانون های شکل گیری گردوغبار در دشت سیستان شناسایی گردید.

یکی از عوامل مؤثر بر روند تغییرات پدیده ی گردوغبار، نوسانات پارامتر های اقلیمی و به تبع آن، خشک سالی است. تحقیق حاضر با هدف بررسی روند تغییرات شاخص تجربی طوفان گردوغبار (DSI) و رابطه ی آن با شاخص های خشک سالی بارندگی استانداردشده (SPI) و شاخص بارش-تبخیر و تعرق استانداردشده (SPEI) در دامنه ی جنوبی البرز صورت گرفت. پس از اخذ کدهای هواشناسی، شاخص تجربی طوفان گردوغبار (DSI) فصلی-سالیانه، ده ساله محاسبه و پهنه بندی گردید. سپس SPI و SPEI ماهانه ی ایستگاه های با دوره ی آماری سی ساله، محاسبه و استانداردسازی شد. روند تغییرات زمانی DSI را با استفاده از روش های آماری کندال و پیت بررسی کردیم و درنهایت همبستگی آن با شاخص های خشک سالی هواشناسی به روش پیرسون انجام گردید. نتایج نشان داد که از غرب به شرق، بر شدت گردوغبار افزوده شده و در فصل بهار با حداکثر شدت قابل مشاهده است. تغییرات سالیانه ی DSI (۲۰08-۲۰17) شکل نامنظمی از خود نشان داده و دارای روند نیست؛ به طوری که در سال ۲۰۰۸ شدت گردوغبار بالا بوده و در سال بعد کاهش محسوسی داشته و مشابه آن در ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ مشاهده گردید. همچنین روند تغییرات زمانی DSI نشان داد که ایستگاه های غربی و مرکزی دارای روند معنی دار بوده و هرچه به سمت شرق می رویم، تغییرات زمانی نامنظم تر و فاقد روند معنی دار است. از طرفی همبستگی معنی داری بین شاخص DSI و SPI وجود نداشته و بین شاخص های DSI و SPEI به جز قسمت غربی منطقه، یک رابطه ی منفی وجود داشته است که در برخی از ایستگاه ها با شدت بالا به صورت ارتباط معنی دار بوده و با استاندارسازی، این ارتباط نیز مشهودتر می گردد. به طورکلی، لحاظ نمودن بارندگی به همراه درجه حرارت و تبخیر-عرق، همبستگی بهتری با شاخص گردوغبار نشان داده که نتایج این تحقیق می تواند در بحث پایش و برنامه های بیابان زدایی و جلوگیری از گسترش بیابان و نیز آمادگی در برابر طوفان های گردوغبار مفید واقع شود.  

سابقه و اهداف: کیفیت هوای پاک، به منزله یکی از ضروری ترین نیازهای موجودات زنده، براَثر فعالیت های طبیعی و انسانی به مخاطره افتاده است. در سال های اخیر، طوفان های گردوغبار ازلحاظ مکانی و زمانی همواره درحال افزیش بوده و سبب آسیب های بی شمار درحوزه سلامت اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی، برای ساکنان مناطق جنوب و جنوب غرب ایران، شده است. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی طوفان های گردوغبار و تشخیص عمق دید افقی، داده های سنجنده مادیس به کار رفته است. مواد و روش ها: از مزایای داده های سنجنده مادیس می توان به توان تفکیک طیفی و زمانی بالا اشاره کرد. همچنین داده های ایستگاه های هواشناسی با توجه به بازه زمانی مورد مطالعه جمع آوری شده است. پس از پیش پردازش داده ها و آماده سازی مشاهدات میدانی، به منظور استخراج ویژگی های مورد نیاز برای انجام دادن مدل سازی ها، ازطریق روش تفاضلی بین باندهای منتخب هر تصویر داده های سنجنده مادیس، به همراه ویژگی های استخراج شده از سنسورهای ایستگاه های هواشناسی زمینی استفاده شده است. با بررسی های بیشتر و ارزیابی های صورت گرفته و استفاده از دیدگاه های خبرگان هواشناسی، 36 ویژگی تفاضلی از باندهای گوناگون تصاویر مادیس و شش ویژگی از داده های ایستگاه های هواشناسی زمینی، یعنی درمجموع 42 ویژگی، استخراج شده است. در ادامه، ازطریق تکنیک های انتخاب ویژگی، بهترین ویژگی ها شناسایی و با به کارگیری روشی جدید با نام ML-Based GMDH، که حاصل بهبود شبکه عصبی GMDH ازطریق تغییر توابع جزئی با مدل های یادگیری ماشین است، برای تشخیص غلظت گردوغبار و دید افقی استفاده شد. برای دستیابی به دقت مناسب نیز ابرپارامترهای این مدل به صورت ابتکاری، با استفاده از الگوریتم بهینه سازی TLBO، تنظیم شدند. در ادامه، روش های یادگیری ماشین Basic GMDH SVM، MLP، MLR، RF و مدل گروهی آنها نیز، برای مقایسه با رویکرد اصلی، اجرایی شد؛ طبق نتایج، روش ML-Based GMDH تنظیم شده با  TLBOبا ایجاد بهبود درقیاس با روش های یادگیری ماشین ذکرشده، دقت بهتری را در تشخیص غلظت گردوغبار فراهم کرده است. نتایج و بحث: روش SVM-PSO به منزله روش برتر در مرحله انتخاب ویژگی، روش RF به منزله روش برتر در میان روش های پایه دسته بندی و روش های Ensemble SVM و Ensemble RF به منزله روش های برتر در مرحله گروهی و دسته بندی انتخاب شدند. همچنین مشاهده شد، با استفاده از رویکرد گروهی، بهبود مطلوبی در تشخیص دسته دید افقی پدید آمد. در رویکرد دوم، روشی با عنوان ML-Based GMDH که حاصل بهبود شبکه عصبی GMDH ازطریق تغییر توابع جزئی با مدل های یادگیری ماشین است، استفاده شد که کاربرد آن در تقریب غلظت گردوغبار است. همچنین، برای دستیابی به دقت مناسب، ابرپارامترهای این مدل با الگوریتم بهینه سازی TLBO با دقت بسیار بالا تنظیم شدند. نتایج حاصل نشان دادند این روش، با ایجاد بهبود درمقایسه با بهترین روش های انتخابی از رویکرد اول، دقت مناسبی را در تقریب غلظت گردوغبار و عمق دید افقی فراهم کرده است.

جنوب شرق و شرق ایران به دلیل خشکسالی های متعدد، سدسازی های بالادستی و تغییرات شدید کاربری اراضی طی سال های اخیر به یکی از مهم ترین کانون های تولید گردوغبار تبدیل شده است. در این مطالعه باهدف توزیع زمانی- مکانی گردوغبار فصلی در شرق و جنوب شرق ایران از داده-های ایستگاهی (15 ایستگاه سینوپتیک طی دوره 2015-1980)، شاخص عمق نوری هواویز (AOD) سنجنده MODIS ماهواره Terra و شاخص جذب هواویز (AAI) سنجنده OMI ماهواره Aura طی دوره 2015-2005 استفاده شد. برای ارزیابی روند روزهای گردوغباری آزمون ناپارامتریک من-کندل (MK) به کاربرده شد. نتایج نشان داد که متوسط روزهای گردوغباری در این منطقه از ایران 24/9 روز است و بیشینه روزهای گردوغباری با 51/45 روز در فصل تابستان در ایستگاه زابل اتفاق می افتد. تغییرات فصلی گردوغبار شرق و جنوب شرق ایران دارای دو فاز حداکثری بهاره و تابستانه است. همچنین گردوغبار با ارتفاع و عرض جغرافیایی رابطه معکوس نشان داده است. پارامترهای جوی، خشک شدن رودها و دریاچه_ها و تغییرات کاربری اراضی سه عامل اساسی در تولید گردوغبار در شرق و جنوب شرق ایران هستند. داده_های ماهواره ای و ایستگاهی چهار منطقه شامل سواحل مکران، بسترهای خشک شده دریاچه_های هامون و جازموریان، دشت لوت و منطقه مرزی ایران، افغانستان و پاکستان را به عنوان کانون های اصلی تولید و انتشار گردوغبار نشان دادند. روند گردوغبار در غالب ایستگاه_های مطالعاتی به غیراز ایستگاه های زابل، بم و کرمان روندی افزایشی را نشان داده است و در فصل بهار بیشینه شدت روند گردوغبار و در فصل تابستان بیشینه وسعت مکانی پهنه_های با روند افزایشی گردوغبار قابل مشاهده است.