تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

پایش آماری پدیده ی گرد و غبار در استان خوزستان بارویکرد ساعتی

نویسندگان
پریسا احدی 1
شهریار خالدی 2
محمود احمدی 3
1 دانشجوی دکتری رشته اقلیم شناسی،دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید بهشتی
2 استاد گروه اقلیم شناسی،دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید بهشتی
3 دانشیار گروه اقلیم شناسی،دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید بهشتی
10.52547/jgs.21.60.259
چکیده
گرد­­و­غبار به رسوبات با اندازه کمتر از 100میکرون که به صورت ذرات معلق انتقال می­یابد، اطلاقمی­شود. توفان­های گردوغبار هر سال در مناطق خشک و نیمه­ خشک در عرض­های جنب ­حاره رخمی­دهد. منطقه غرب آسیا، از جمله شبه جزیره عربستان، عراق و ایران و مخصوصا خوزستان به عنوان یکی از مهمترین منابع گردوغبار شناخته شده ­است . هدف از این پژوهش بررسی فراوانی و میزان روند پدیده گردوغبار در مقیاس ساعتی، ماهانه، فصلی و سالانه طی دوره آماری 2015-1995 در استان خوزستان می­باشد. روش کار در این پژوهش مبتنی بر محاسبه آماری پارامترهای مربوط به ریزگرد و تجزیه تحلیل آماری داده ­ها به روش یرآورد شیب سن و آزمون من-کندال و تهیه نقشه ­های توزیع فضایی پدیده گرد­و­غبار می­باشد. نتایج نشان داد 57/78 درصد رویدادهای گردوغباری بین ساعات 30/9-30/15به وقت محلی همزمان با گرمایش زیاد زمین، خشکی خاک و اختلاف فشار محلی اتفاق افتاده است. محاسبه روند در همه ساعات روز روند افزایشی و معنادار را نشان داده است که بیشترین افزایش مربوط به ساعت 30/12 و 30/9 شب می­باشد. 49­درصد روزهای گردوغباری به ترتیب مربوط به ماه­های ژوئیه، ژوئن و می می­باشد همچنین 73 درصد روزهای گردوغباری در فصول بهار و تابستان رخ داده ­است که مرتبط با افزایش دما و خشکی منابع آب و خاک در استان خوزستان است. توزیع فضایی گردوغبار به صورت فصلی و سالانه نشان می­دهد بیشترین روزهای گردوغبار در همه فصول مربوط به نیمه غربی استان است که نشان ­دهنده غلبه کانون­های خارجی به عنوان منشا اصلی ریزگرد و اهمیت عامل توپوگرافی در این منطقه می­باشد. توزیع فضایی آماره q نیز مبین افزایش شدید ریزگرد در بیست سال اخیر در نواحی جنوب شرقی ، جنوب و مرکزی استان و در ساعات پایانی روز می­باشد که بیانگر توسعه فعالیت کانون­های داخلی در افزایش روند ریزگرد در دهه ­های اخیر است.
کلیدواژه‌ها
گرد و غبار
خوزستان
من-کندال
پایش آماری
رویکرد ساعتی

عنوان مقاله English

Statistical monitoring of dust phenomenon in Khuzestan province with hourly approach

نویسندگان English

Parisa Ahadi 1
Shahriar Khaledi 2
Mahmoud Ahmadi 3
1 PhD student in Urban Climatology, Shahid Beheshti University
2 Professor of Climatology in Shahid Beheshti University
3 Associate Professor of Climatology in Shahid Beheshti University
چکیده English

Dust is referred to sediments of less than 100 microns in size which are transmitted as suspended particles. Dust storms are events which naturally occur in arid and semi-arid areas, especially in subtropical latitudes. One of the most known sources of dust is the west of Asia, including Arabian Peninsula, Syria, Iraq, and Iran, especially Khuzestan Province. The purpose of this study is to investigate the frequency and trend of dust phenomena on hourly, monthly, seasonal and annual scale between 1995 and 2015 in Khuzestan Province. The method in this study is based on statistical computation of dust parameters and also the trend analysis of data based on Mann-Kendall test and spatial distribution maps of dust phenomena. The results suggests that 78.57 percent of dust event are occurred between 9.30 am to 15.30 pm local time, concurrent with peak of sun radiation and earth surface warming, dryness of soil and local pressure difference. The hourly trend analysis is increasing and significant in all hours and the highest increase occurred at 9.30 pm to 12.30 pm.49 percent of dusty days occurred in June, July and May and also 73 percent of them are in spring and summer as following from temperature increase and water and soil resources drying in the province. The seasonal and annual spatial distribution of dust indicates that most of dusty days in all seasons are located in west of province which suggests dominance of external sources as the main source of dust and the importance of topography factor in this area.The Z value spatial analysis suggests high increase of dust event in recent 20 years in southeast, south and central areas of the province and also on last hours of day which demonstrator development of internal sources activities in increasing trend of dust event in recent decades.

کلیدواژه‌ها English

Dust
Khuzestan
Mann-Kendall
statistical monitoring
hourly approach
Boloorani, A. D., Nabavi, S. O., Azizi, R., & Bahrami, H. A. (2013). Characterization of dust storm sources in western Iran using a synthetic approach. In Advances in meteorology, climatology and atmospheric physics ,Springer, Berlin, Heidelberg:415-420.
Cao, H., Liu, J., Wang, G., Yang, G., & Luo, L. (2015). Identification of sand and dust storm source areas in Iran. Journal of Arid Land, 7(5):567-578.
Chen, S. Y., Huang, J. P., Qian, Y., Ge, J. M., & Su, J. (2014). Effects of aerosols on autumn precipitation over Mid-eastern China. J. Trop. Meteorol, 20 (2014): 242-250.
Gerivani, H., Lashkaripour, G. R., Ghafoori, M., & Jalali, N. (2011). The source of dust storm in Iran: a case study based on geological information and rainfall data. Earth and Environmental Sciences, 6(2011):297-308
Goudie, A. S. (2009). Dust storms: Recent developments. Journal of environmental management, 90(1): 89-94.
Haywood, J. M., Stordal, F., Chatenet, B., Tanré, D., & Isaksen, I. S. (2003). Modeling the radiative impact of mineral dust during the Saharan Dust Experiment (SHADE) campaign. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 108(18):1-13
Houser, C. A., & Nickling, W. G. (2001).The emission and vertical flux of particulate matter< 10 μm from a disturbed clay‐crusted surface. Sedimentology , 48(2):255-267.
Jickells, T. D., An, Z. S., Andersen, K. K., Baker, A. R., Bergametti, G., Brooks, N., ... & Kawahata, H. (2005).Global iron connections between desert dust, ocean biogeochemistry, and climate. science, 308(5718): 67-71.
Karimi, M., Yazdani, M. H., & Naderi, A. (2013).The effect of 120-day winds on the safety of Sistan region, Geography and Environmental Planning Journal 50(2): 25-28
Middleton, N. (2019).Variability and Trends in Dust Storm Frequency on Decadal Timescales: Climatic Drivers and Human Impacts. Geosciences, 9(6):261.
Miller, S. D., Kuciauskas, A. P., Liu, M., Ji, Q., Reid, J. S., Breed, D. W., ... & Mandoos, A. A. (2008).Haboob dust storms of the southern Arabian Peninsula. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 113(D1):1-26
Natsagdorj, L., Jugder, D., & Chung, Y. S. (2003). Analysis of dust storms observed in Mongolia during 1937–1999. Atmospheric Environment, 37(9-10): 1401-1411.
Orlovsky, L., & Orlovsky, N. (2012).Dust storms in Central Asia: spatial and temporal variations. Journal of Arid Environments, 85 (2012): 62-70.
Park, S. U., Chang, L. S., & Lee, E. H. (2005). Direct radiative forcing due to aerosols in East Asia during a Hwangsa (Asian dust) event observed on 19–23 March 2002 in Korea. Atmospheric Environment, 39(14):2593-2606
Sabzalipour, Sima, Mehdi, Nourzadeh Haddad, Elaheh, Zallaghi, (2016),A Survey of Cardiovascular and Respiratory Diseases Attributable to PM10 pollutant in the western Half of Iran (Ahwaz, Bushehr and Kermanshah Provinces) with Use of AIRQ Model. Der Pharmacia Letter. 8 (11):17-23
Schollaert, S. E., & Merrill, J. T. (1998).Cooler sea surface west of the Sahara Desert correlated to dust events. Geophysical research letters, 25(18): 3529-3532
Shahsavani, A., Naddafi, K., Haghighifard, N. J., Mesdaghinia, A., Yunesian, M., Nabizadeh, R. Alimohamadi, M. (2012).The evaluation of PM10, PM2. 5, and PM1 concentrations during the Middle Eastern Dust (MED) events in Ahvaz, Iran, from April through September 2010. Journal of arid environmentst.77 (2012): 72-83
UNEP, GRID-Europe. 2014. Droughts events 1980–2001. [2013-10-09].
Vivekanandan, N. (2007, July). Analysis of Trend in Rainfall Using Non Parametric Statistical Methods. In AIP Conference Proceedings,923(1):101-113
Zallaghi, E., Goudarzi, G., Geravandi, S., & Mohammadi, M. J. (2014). Epidemiological indexes attributed to particulates with less than 10 micrometers in the air of Ahvaz City during 2010 to 2013. Health Scope, 3(4):1-20
Zarasvandi, A., Moore, F., & Nazarpour, A. (2011). Mineralogy and morphology of dust storms particles in Khuzestan Province: XRD and SEM analysis concerning. Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy, 19(3), 511-518.