بارزسازی گردوخاک با روش های سنجش از دور و مدل های عددی

پدیده گردوخاک در سال های اخیر یکی از مهمترین چالش های محیط زیستی در بخش وسیعی از کشور ایران است. شناسایی و پایش گردوخاک، در سطح وسیع با مدلهای پیش بینی عددی وضع هوا و داده ها و محصولات سنجش از دور که از سرعت و دقت بیشتر و هزینه کمتری برخوردار میباشند، از اهمیت فراوانی برخوردار است.

در این پژوهش، از بین رخدادهای گردوخاک در فصل گرم و سرد سال در نواحی غرب و جنوب غربی کشور، طی دوره آماری 15 ساله (2004 - 2018) به طور موردی تعدادی از روزهای دارای گردوخاک با شدت و تداوم زیاد انتخاب شدند. داده های مورد استفاده شامل کد هوای حاضر و میزان دید افقی ایستگاه های همدیدی واقع در منطقه، محصول AOD سنجنده مودیس و داده های FNL برای اجرای مدل WRF Chem است. در گام نخست، بارزسازی و مشاهده شدت پدیده گردوخاک در منطقه مورد مطالعه، با استفاده از الگوریتم ترکیبی Deep Blue و Dark Target صورت گرفت و سپس تصویرهای بارزسازی شده به نقشه تبدیل شدند. در گام بعد، به منظور بررسی غلظت گردوخاک در منطقه و مناطق تحت تاثیر آن، غلظت ذرات 〖PM〗_10، با استفاده از مدل عددی جفت شده WRF - Chem شبیه سازی شد. در نهایت برای ردیابی مسیر ذرات گردوخاک مدل لاگرانژی HYSPLIT به کار گرفته شد.

نتایج و بحث:

 مقایسه نتایج حاصل از تصاویر سنجنده مودیس با کدهای هوای حاضر ثبت شده در ایستگاه های همدیدی منطقه نشان داد که الگوریتم های بازیابیDT وDB این سنجنده از توانایی قابل قبولی در آشکارسازی و شناسایی ماهیت ذرات معلق جو برخوردار هستند. نتایج حاصل از بررسی اندازه ذرات معلق جو روی تصویرهای ماهواره ای نشان داد که ذرات موجود در جو اندزه ای کمتر از یک میکرومتر دارند که این اندازه بیانگر ماهیت گردوخاکی بودن آن ها در جو منطقه های غربی و جنوب غرب ایران طی دوره های مورد مطالعه است. بنابر خروجی مدل عددی WRF - Chem در هر دو رویداد گردوخاک، مناطق واقع در شمال غرب کشور عراق (مرز بین عراق و سوریه)، مناطق شرقی سوریه و مناطق شرقی عراق (هورالعظیم) به عنوان چشمه های اصلی گسیل ذرات گردوخاک برای منطقه مورد مطالعه، شناسایی شدند.

نتایج ناشی از مطالعه همزمان بارزسازی گردوخاک با استفاده از تصویرهای ماهواره ای، شبیه سازی غلظت ذرات معلق با استفاده از مدل جفت شده WRF - Chem و نحوه حرکت ذرات با مدل HYSPLIT یافتن منشا و نحوه انتقال گردوخاک را بهینه کرده و تصمیم گیری و تصمیم سازی بهتری را برای پیش بینی مسیر حرکت گردوخاک برای مدیران بخش های مختلف و محققان فراهم می سازد.