تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

بررسی اقلیمی پدیده گردوخاک در استان سمنان و محاسبه شار قائم گردوخاک در سطح استان با استفاده از مدل GOCART

نویسندگان
سارا کرمی 1
نسیم حسین حمزه 2
عباس رنجبر 3
1 استادیار پژوهشکده هواشناسی و علوم جو، تهران، ایران
2 دانشجوی دکتری پژوهشکده هواشناسی و علوم جو تهران
3 دانشیار پژوهشکده هواشناسی و علوم جو، تهران، ایران
10.61186/jgs.24.74.4
چکیده
امروزه وقوع توفان‌های گردوخاک بر زندگی بسیاری از مردم جهان تاثیرگذار است و سبب بروز خسارات فراوان می‌شود. کشور ایران نیز هر ساله از پدیده‌های گردوخاک ناشی از چشمه‌های داخلی و چشمه‌های گردوخاک واقع در کشورهای مجاور تاثیر می‌پذیرد. استان سمنان با توجه به موقعیت جغرافیایی خود، دارای چشمه‌های تولید‌کننده گردوخاک متعددی است. هدف از این مطالعه، بررسی پدیده گردوخاک استان سمنان و چگونگی تغییرات ماهانه آن در دوره زمانی 15 ساله، بین سال‌های 2003 تا 2017 است. به این منظور از داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی همدیدی استان و محصول ماهواره‌ای عمق نوری هواویزها استفاده شده است. همچنین برای برآورد کمّی میزان گسیل گردوخاک از این منطقه و تعیین مقادیر شار قائم گردوخاک در استان سمنان، مدل گردوخاک GOCART بکار رفته است. بررسی میانگین شار گردوخاک نشان داد که بیشترین مقادیر شار گردوخاک در سطح استان، در جنوب‌شرقی شاهرود مشاهده می‌شود. بررسی ماهانه نشان داد که در همه ماه‌ها، میانگین عمق نوری هواویزها و شار گردوخاک در نیمه جنوبی استان سمنان نسبت به نیمه شمالی بیشتر است. بیشترین مقادیر AOD در سطح استان، مربوط به ماه‌های مه، آوریل و ژوئن بوده و بیشترین مقادیر شار گردوخاک نیز در ماه‌های مارس، ژوئن و ژوئیه مشاهده شده است. بررسی سرعت باد در مناطق دارای شار گردوخاک، نشان داد که در منطقه جنوب‌شرقی استان سمنان که بیشترین مقادیر شار گردوخاک در آن مشاهده می‌شود، جهت باد غالب، شمال و شمال‌شرقی بوده که سبب می‌شود ذرات گردوخاک برخاسته از این منطقه، مناطقی از استان‌های اصفهان، یزد و خراسان جنوبی را نیز تحت‌تاثیر قرار دهد.
کلیدواژه‌ها
توفان خاک
شار گردوخاک
میانگین عمق نوری ذرات
سمنان

عنوان مقاله English

Climatic study of dust phenomenon in Semnan province and calculation of vertical dust flux by using GOCART model

نویسندگان English

Sara Karami 1
Nasim Hossein Hamzeh 2
Abbas Ranjbar 3
1 Meteorology
2 PhD student Atmospheric Science and Meteorological Research Center (ASMERC),
3 Meteorology
چکیده English

Today, dust storms affect the lives of many people around the world and cause a lot of financial and human losses. Every year, Iran is affected by dust storms caused by internal sources and external dust sources located in neighboring countries. Semnan province has several dust-producing sources due to its geographical location, that affect not only this province, but also the neighboring provinces. The purpose of this study is to investigate the dust phenomenon of Semnan province and its monthly changes in the 15-year period, between 2003 and 2017. For this purpose, meteorological stations data of the province and the aerosol optical depth of satellite product have been investigated. Also, GOCART model has been used to estimate the amount of dust emissions from this region and to determine the vertical dust flux in Semnan province. The study of average dust flux showed that the highest values ​​of dust flux was in the southeast of Shahroud and then in the south of Shahroud, Damghan and Sorkheh. A monthly investigation showed that in all months, the average AOD in the southern half of Semnan province was higher than in the northern half. The highest levels of AOD were in May, April and June, and the highest amounts of dust flux were observed in March, June and July. Also, the prevailing wind direction was northeast and northeast, and this factor causes dust particles rising from this region and dust loading in the south of Semnan province and areas of Isfahan, Yazd and South Khorasan provinces.

کلیدواژه‌ها English

Dust storm
dust flux
aerosol optical depth
Semnan
Alizadeh-Choobari, O., Zawar-Reza, P. and Sturman, A., (2014). The wind of 120 days and dust storm activity over the Sistan Basin. Atmospheric research, 143(4):328-341.
Choi, H., Shin, D.W., Kim, W., Doh, S.J., Lee, S.H. and Noh, M., (2011). Asian dust storm particles induce a broad toxicological transcriptional program in human epidermal keratinocytes. Toxicology letters, 200(1-2): 92-99.
Fattahi, E., Noohi, K. and Shiravand, H., (2012). Study of dust storm synoptical patterns in southwest of Iran. Desert, 17(1):49-55.
Doss, G.J., Elfving, D.C. and Lisk, D.J., (1995). Zinc in foliage downwind from a tire-burning power plant. Chemosphere, 31(3):2901-2903.
Engelstaedter, S., Tegen, I. and Washington, R., (2006). North African dust emissions and transport. Earth-Science Reviews, 79(1-2): 73-100.
Furman, H.K.H., (2003). Dust storms in the Middle East: sources of origin and their temporal characteristics. Indoor and Built Environment, 12(6):419-426.


Khojasteh, D.N., Bahrami, H.A., Kianirad, M. and Sprigg, W., 2017. Using Bio-mulch for Dust Stabilization (Case Study: Semnan Province, Iran). Nature Environment & Pollution Technology, 16(4).
Miri, A., Ahmadi, H., Ghanbari, A. and Moghaddamnia, A., (2007). Dust storms impacts on air pollution and public health under hot and dry climate. Int. J. Energy Environ, 2(1):101-105.
Rashki, A., Kaskaoutis, D.G., Francois, P., Kosmopoulos, P.G. and Legrand, M., (2015). Dust-storm dynamics over Sistan region, Iran: Seasonality, transport characteristics and affected areas. Aeolian Research, 16(2):35-48.
Rezazadeh, M., Irannejad, P. and Shao, Y., (2013). Climatology of the Middle East dust events. Aeolian Research, 10(1):103-109.
Zoljoodi, M., Didevarasl, A. and Saadatabadi, A.R., (2013). Dust events in the western parts of Iran and the relationship with drought expansion over the dust-source areas in Iraq and Syria.