ارزیابی روند تغییرات گردوغبار و ارتباط آن با دما (مطالعه موردی: استان خوزستان)

یکی از اثرات بیابان زایی و تخریب زمین به ویژه در مناطق خشک و فراخشک جهان، طوفان های گردوغبار است. ذرات ریز گردوغبار آزادشده از سطح زمین می توانند چندین کیلومتر و گاهی اوقات حتی در سراسر قاره ها رها شوند و با تاثیر بر تعادل تشعشعی و هم چنین اکوسیستم های جنگلی و اقیانوسی، نقش کلیدی در سیستم زمین ایفا کنند. آب وهوا اغلب به عنوان عامل اصلی موثر بر وقوع این طوفان ها در نظر گرفته می شود. طوفان های گردوغبار در سال های اخیر عمدتا به دلیل افزایش خشک سالی و موج گرما در مقیاس جهانی افزایش یافته است. دما از نظر تاثیر مستقیم بر متغیرهای آب و هوایی مانند فشار، حرکت باد، تشکیل ابر و بارش، متغیر مهمی در اقلیم است. مطالعات نشان می دهد که افزایش دما به همراه کاهش بارندگی، افزایش سرعت باد و شرایط ایجاد طوفان های گردوغبار را فراهم می کند. به طورکلی بررسی مطالعات انجام شده در زمینه ارزیابی روند تغییرات گردوغبار و اثر پارامترهای دمایی بر آن نشان می دهد که از دیدگاه ها و روش های مختلفی امکان انجام این مطالعات وجود دارد. در نتیجه نیاز است که با بررسی و ارزیابی نتیجه آن ها دیدگاه جامعی از گردوغبار و عوامل موثر بر آن پیدا کرد تا بتوان به کنترل و مدیریت این پدیده کمک نمود. در استان خوزستان، به علت مجاورت با بیابان های بزرگ کشورهای همجوار تعداد روزهای غبارآلود قابل توجه و در سال های اخیر افزایش یافته است؛ بنابراین یکی از نواحی چالش برانگیز کشور در زمینه مدیریت و کنترل پدیده گردوغبار است. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی روند تغییرات گردوغبار و اثر دما بر این پدیده است. نتایج این مطالعه به شناخت بهتر پدیده گردوغبار در استان خوزستان کمک می کند.

در این پژوهش از سه گروه داده شامل داده های میانگین دمای ماهانه 13 ایستگاه هواشناسی محدوده موردمطالعه،  میانگین ماهانه داده های دمای سطح زمین یا LST و  داده های  میانگین ماهانه داده های عمق نوری آئروسل (AOD) استفاده شد. در این مطالعه  ابتدا به  ارزیابی روند تغییرات گردوغبار  با استفاده از آزمون من کندال پرداخته شد و  در بخش دوم بررسی رابطه پارامترهای دمایی بر گردوغبار با استفاده از همبستگی بین میانگین عمق نوری آئروسل (AOD)  در حائل 5 کیلومتری در اطراف ایستگاه منتخب با پارامترهای دمایی شامل میانگین دمای ماهانه و میانگین LST ماهانه در حائل 5، 10 و 20 کیلومتری در اطراف ایستگاه منتخب انجام شد.

نتایج و بحث: 

نتایج ارزیابی روند تغییرات میانگین حائل 5 کیلومتری اطراف ایستگاه های منتخب نشان داد که در ماه های فوریه، جولای، دسامبر و آوریل در هیچ کدام از ایستگاه ها روند افزایشی مشاهده نشد و حتی در ماه آوریل در دو ایستگاه روند کاهشی نیز دارند. همچنین در ماه های آگوست، سپتامبر و نوامبر در هفت ایستگاه، مارس در پنج ایستگاه، اکتبر در چهار ایستگاه، ژانویه در سه ایستگاه، می در دو ایستگاه و ژوئن در یک ایستگاه روند تغییرات AOD با احتمال بیش از 90% افزایشی است. هم چنین نتایج همبستگی پارامترهای دمایی و مقادیر AOD نشان داد که  به طورکلی همبستگی بسیار قوی بین پارامترهای دمایی و مقادیر AOD تنها در سه ماه می، ژوئن و جولای با میانگین LST در بافرهای مختلف رخ داده است. بیشترین تعداد همبستگی قوی در ماه های می تا آگوست بین پارامترهای دمایی و مقادیر AOD وجود دارد. همچنین بیشترین تعداد همبستگی خیلی ضعیف در ماه های آوریل، مارس، نوامبر و دسامبر رخ داده است. بیشترین تعداد همبستگی خیلی ضعیف و ضعیف مربوط به دمای هوا (به ترتیب 85 و 47 عدد) است که این امر نشان دهنده اهمیت بیشتر LST نسبت به دما در ارزیابی تغییرات شدت گردوغبار در محدوده موردمطالعه دارد.

با توجه به نتایج این پژوهش می توان گفت که دمای هوا همبستگی ضعیفی با گرد غبار نشان داد و بیشتر همبستگی های قوی و خیلی قوی با میانگین LST در بافرهای مختلف رخ داده که این امر نشان دهنده اهمیت بیشتر LST نسبت به دما در ارزیابی تغییرات شدت گردوغبار در محدوده موردمطالعه دارد. به طورکلی ارزیابی و پایش تغییرات گردوغبار می تواند کمک بزرگی به شناسایی کانون های جدید و همچنین ارزیابی نتایج فعالیت های کنترل و مدیریت فرسایش بادی و گردوغبار کند. بنابراین می توان پیشنهاد داد یک سامانه مبتنی بر سنجش ازدور و هوش مصنوعی به صورت آنلاین و به روز جهت ارزیابی و پایش تغییرات گردوغبار طراحی و ارائه شود تا مدیریت پدیده گردوغبار در ایران هدفمندتر شده و شناسایی کانون ها سریع تر انجام شود. از طرف دیگر باید به عوامل موثر بر این تغییرات نیز توجه نمود و اثر آن ها را بر گردوغبار مورد ارزیابی قرار داد.