نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار آب و هواشناسی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 دانشجوی دکترای آب و هواشناسی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

10.22034/gp.2021.41606.2694

چکیده

گرد و غبار یکی از مهم ترین پدیده هایی است که در سال های اخیر مشکلات متعددی را در زمینه های مختلف در ایران ایجاد کرده است . نوسانات متغیرهای اقلیمی نظیر دما و بارش در شدت و فراوانی رخداد این پدیده بسیار موثر است . بنابراین لازم است تا ضمن بررسی ارتباط بین نوسانات این متغیرها با پدیده گرد و غبار، تغییرات فضایی آنها نیز مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد .
این پژوهش به منطور بررسی ارتباط بین نوسانات دما و بارش با پدیده گرد و غبار و تحلیل فضایی تغییرات آنها در منطقه غرب و جنوب غرب ایران انجام گرفته است . در این پژوهش داده‌های روزانه تعداد ۳۰ ایستگاه سینوپتیک ناحیه‌ی غرب و جنوب غرب ایران طی دوره آماری ۲۰۱۶-۱۹۶۲ در زمینه متغیرهای بارش، دما و گرد و غبار از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردیده است و با توجه به یکسان نبودن طول دوره آماری در همه ایستگاهها، دوره آماری ۲۰۱۶-۱۹۸۵ انتخاب و سپس مورد استفاده قرار گرفته است.هم چنین به منظور ارزیابی نوسانات متغیرهای مورد مطالعه از روشهای تحلیل طیفی و به منظور بررسی رفتار فضایی این پدیده ها از الگوهای خود همبستگی فضایی استفاده شده است . نتایج حاصل از تحلیل خودهمبستگی فضایی با شاخص موران نشان داد که پدیده گرد و غبار در غرب و جنوب غرب ایران با دما، بارش و روزهای خشک دارای ساختار فضایی بوده و به شکل خوشه ای توزیع شده اند. نتایج حاصل از تحلیل لکه های داغ نیز متمرکز شدن و خوشه‌ای شدن گرد و غبار در غرب و جنوب غرب ایران را نشان می دهد .

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation and analysis of the relationship between dust fluctuations and temperature and precipitation fluctuations in western and southwestern Iran

نویسندگان [English]

  • Seyed Hossein Mirmousavi 1
  • Zahara Taran 2

1 Associate Professor of Climatology, Faculty of Social Sciences, Zanjan University, Zanjan, Iran

2 Ph.D. Climatology., Faculty of Social Sciences, Zanjan University, Zanjan, Iran

چکیده [English]

Introduction
Dust is one of the most common climatic phenomena in arid and semi-arid regions of the world The phenomenon of dust is a natural occurrence and occurs in areas with vast areas of arid and desert areas, Lack vegetation and other surface coatings. Due to its presence in the arid and semi-arid belt of the world, Iran is constantly exposed to local and synoptic dust and dust systems. In recent years, the phenomenon of dust in the Middle East has been increasing, Because it is one of the five regions of the world that has the highest dust production . Long periods of drought and inappropriate interventions in nature can increase the likelihood of this phenomenon.
In recent years, the trend of dust events in the west and south of Iran, especially in the spring and summer, has increased dramatically .This phenomenon is affected by certain atmospheric conditions and its distribution can affect the temperature, temperature, precipitation and atmospheric circulation conditions of the area during the months of the year.
Materials and methods
In this study, data of 56 years old (during 1961-2016) precipitation, temperature and dust on daily scale from 30 synoptic stations in the west and southwest of Iran were obtained from the country's meteorological organization. In line with this study, MATLAB, ArcGIS and SURFER softwares have been used. In order to analyze the information, recognition of fluctuations and the relationship between dust, temperature and precipitation have been used.
Results and discussion
Recognition of fluctuations and the relationship between dust, temperature and precipitation are investigated using regression, spectral analysis and Pearson correlation coefficient. Then it is represented by trend maps, cycles, and correlation tables. The results for the West and Southwest of Iran have been obtained and explained in detail.
Conclusion
The study of the spatial distribution of the trend shows that most of the stations studied in the dust and rainfall have an increasing trend and have been in a decreasing trend temperature. Spectral analysis of dust, dry days, and temperature showed that short-cycle cycles in addition to the most frequent distribution, showed a higher probability of occurrence than long-term periods. In most of the stations studied, the correlation of dust with temperature and dry days has a positive and direct, relationship with the rainfall has a negative and inverse relationship. The local mororan analysis for the spatial autocorrelation of dust with dry days in the western, northwest, northern and parts of the east of the study area has shown a high value cluster pattern (positive spatial autocorrelation). The spatial autocorrelation of dust with precipitation in the northeastern, eastern, and small parts of the southeast and west of the study area has a high cluster pattern (positive spatial autocorrelation). The spatial autocorrelation of dust with temperature in the eastern, western, and small parts of the south of the range has a high cluster pattern (positive spatial autocorrelation).

کلیدواژه‌ها [English]

  • dust
  • Dry days
  • Trend
  • spatial autocorrelation
  • West and southwest of Iran
آذرخشی، مریم، فرزادمهر، جلیل، اصلاح، مهدی، صحابی، حسین، (۱۳۹۲)، بررسی روند تغییرات سالانه و فصلی بارش و پارامترهای دما در مناطق مختلف آب و هوایی ایران، مرتع و آبخیزداری (منابع طبیعی ایران)، دوره ۶۶، شماره ۱، صص ۱۶-۱.
امیدوار، کمال، سپندار، نساء، (۱۳۹۷)، تحلیل همدید و پایش ماهواره‌ای پدیده گرد و غبار در استان کرمانشاه در بازه زمانی (۱۹۸۷ تا ۲۰۱۰) مطالعه موردی: گرد و غبار فراگیر ۲۷ و ۲۸ خرداد ۱۳۸۸، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی (علوم جغرافیایی)، دوره ۱۸، شماره ۴۹، صص ۱۸-۱.
بابایی فینی، ام السلمه، صفرراد، طاهر، کریمی، مصطفی، (۱۳۹۳)، تحلیل فضایی - زمانی رخداد گرد و غبار در غرب ایران، محیط شناسی، دورة ۴۰ ، شماره ۲، صص ۳۸۸-۳۷۵.
بروغنی، مهدی، مرادی، حمیدرضا، زنگنه اسدی، محمدعلی، (۱۳۹۴)، تحلیل وقوع گرد و غبار و پهنه بندی آن در استان خراسان رضوی، مجله پژوهشهای فرسایش محیطی، سال ۵، شماره ۴، صص ۵۷-۴۵.
جعفری، مهدی، زهتابیان، غلامرضا، مصباح زاده، طیبه، (۱۳۹۷)، واکاوی آماری پدیده گردو غبار (مطالعه موردی اصفهان)، تحقیقات مرتع و بیابان ایران، جلد ۲۵، شماره ۴، صص ۸۷۶-۸۶۳.
رئیس پور، کوهزاد، (۱۳۹۳)، اقلیم شناسی سینوپتیکی، ماهواره ای گرد و غبارهای غرب و جنوب غرب ایران. رساله دکتری، دانشگاه سیستان و بلوچستان.
سبحانی، بهروز، صفریان زنگیر، وحید، فیض اله زاده، سینا، (۱۳۹۹)، مدل سازی و پیش بینی گرد و غبار در غرب ایران، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی (پژوهش‌های جغرافیایی)، دوره  ۵۲، شماره  ۱، صص ۳۵-۱۷.
صداقت، مهدی، حاجی‌محمدی، حسن، (۱۳۹۸)، بررسی نقش ناوه پارسی و باد شمال در تشدید طوفان‌های گرد و غبار فراگیر دوره گرم سال غرب ایران، مخاطرات محیط طبیعی، دوره ۸، شماره ۲۱، صص ۱۱۰-۹۳.
صفریان زنگیر، وحید، زینالی، بتول، جعفری حسی کندی، یوسف، جعفرزاده علی آباد، لیلا، (۱۳۹۷)، بررسی گرد و غبار و ارزیابی امکان پیش‌بینی آن در استان اردبیل با استفاده از مدل ANFIS، تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، سال ۵، شماره ۲، صص ۱۴۲-۱۲۵.
طائی سمیرمی، سیاوش، مرادی، حمید رضا، خداقلی، مرتضی، احمدی آخورمه، مریم، (۱۳۹۲)، شناخت و بررسی عوامل موثر بر پدیده‌ گرد و غبار در غرب ایران، دوره ۱۱، شماره ۴ (۲۷ پیاپی ۳۸)، صص ۱۰-۱.
ظریف معظم، ملیحه سادات، مهدوی، رسول، جوانمرد، سهیلا، رضائی، مرضیه، (۱۳۹۹)، بررسی اثر احتمالی گرد و غبار روی بارش استان خراسان رضوی، مهندسی و مدیریت آبخیز، دوره ۱۲، شماره ۱، صص ۲۰۰-۱۹۰.
عساکره، حسین، (۱۳۸۸)، تحلیل طیفی سری های زمانی دمای سالانه تبریز، تحقیقات جغرافیایی، دوره ۲۴، شماره ۳ (پیاپی، ۹۴)، صص ۵۰-۳۳.
عساکره، حسین، (۱۳۸۹)، تحلیل چرخه های میانگین دمای سالانه شهر زنجان، جغرافیا و توسعه، دوره ۸، شماره ۱۹، صص ۲۴-۱۱.
عساکره، حسین، (۱۳۹۰)، مبانی اقلیم شناسی آماری، انتشارات دانشگاه زنجان، صص ۵۴۵-۱.
علی آبادی، کاظم، داداشی رودباری، عباسعلی، (۱۳۹۴)، بررسی تغییرات الگوهای خودهمبستگی فضایی دمای بیشینه‌ی ایران، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، سال ۶، شماره ۲۱، صص ۱۰۴-۸۶.
علیجانی، بهلول، بیات، علی، دوستکامیان، مهدی، بلیانی، یداله، (۱۳۹۵)، تحلیل طیفی سری های زمانی بارش سالانه ایران. جغرافیا و برنامه ریزی، دوره ۲۰، شماره ۵۷، صص ۲۳۶-۲۱۷.
قویدل رحیمی، یوسف، فرج زاده، منوچهر، لشنی زند، اسماعیل، (۱۳۹۷)، تحلیل تغییرات زمانی توفان‌های گرد و غباری خرم آباد، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال ۱۸، شماره ۵۱، صص ۱۰۲-۸۷.
گندمکار، امیر، فنایی، راضیه، دانشور، فاطمه، کاردان، حسین، احدی نژاد، مریم السادات، رضایی، نجمه، (۱۳۹۶)، بررسی و ارتباط سنجی روند سری های دمایی و روزهای همراه با گرد و غبار استان همدان، جغرافیا (فصلنامه ی علمی-پژوهشی و بین المللی انجمن جغرافیای ایران)، سال ۱۵، شماره ی ۵۳، صص ۲۹۳-۲۷۶.
گندمکار، امیر، مدبرپور، علی، خداقلی، مرتضی، (۱۳۹۸)، بررسی زمانی - مکانی مخاطره گرد و غبار (مطالعه موردی: ایستگاه های یاسوج و دوگنبدان)، فصلنامه جغرافیا، پیاپی ۶۱، صص ۱۰۸-۹۱.
محمودی مه پاش، ناهید، سوری، بابک، (۱۳۹۹)، منشاء یابی گرد و غبار با استفاده از نسبت یونها و مرفولوژی ذرات در نیمه غربی ایران، محیط زیست طبیعی (منابع طبیعی ایران)، دوره ۷۳، شماره ۲، صص ۳۶۷-۳۵۵.
Achakulwisut, P., Lu, Sh., Mickiey, L.J. (2017), What Controls Springtime Fine Dust Variability in the Western United States? Investigating the 2002–2015 Increase in Fine Dust in the U.S. Southwest, Journal of Geophysical Research, 122(22), 12,449-12,467.
Anselin, L., Syabri, I., Kho, Y., (2009), GeoDa: an introduction to spatial data analysis. In Fischer MM, Getis A (eds) Handbook of applied spatial analysis, Springer, Berlin, Heidelberg and New York, 73-89.
Egerer, S., Claussen, M., Reick, Ch., (2018), Rapid increase  in  simulated North Atlantic dust deposition due  to fast change  of  northwest African landscape  during the Holocene, climate of the past, 14, 1051–1066.
Ensafi Moghaddam, t., Khoshakhlagh, F., Shamsipour, A., Akhavan, R., Safarrad, T., Amiraslani, F., (2019), Analysis of simultaneous dust fall and rainfall events frequency in southwest of Iran, Iranian Range and Desert Research, 25 (4), 770-788.
Getis, A., Aldstadt, J., (2004), Constructing the spatial weights matrix using a local statistic, Geogr Anal, 36(2), 90-104.
Ghouse, , Venkat, M., Ratnama, K., Niranjan, K., Kishored, P., Isabella, V., (2019), Long-term variation of dust episodes over the United Arab Emirates, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 7(187), 33-39.
Jacquez, GM., Greiling, DA. (2003), Local clustering in breast, lung and colorectal cancer in Long Island, New York, Int J Health Geographics, 2(3), 1-12.
Namdari, s., Karimi, N., Sorooshian, A., Mohammadi, Gh H., Sehat kashani, S., (2018), Impacts of climate and synoptic fluctuations on dust storm activity over the Middle East, Atmospheric Environment, 173, 265-276.
Rashki, ,  Kaskaoutis,D.G.,  Sepehr  A., (2018), Statistical  evaluation  of  the  dust  events  at  selected stations in Southwest Asia: From the Caspian Sea to the Arabian Sea, Catena, 165, 590-603.
Rashki, A., Kaskaoutis, D.G., Goudie, A.S.Kahn., (2013), Dryness of ephemeral lakes and consequences for dust activity: The case of the Hamoun drainage basin, southeastern Iran, Science of the total environment, 552.564.
Rezazadeh, M., Irannejad, P., Shao, Y., (2013), Climatology of the Middle East dust events, Aeolian Research, 103-109.
HuadongGuo
Shi, , Zhang, Jiahua., Yao, Fengmei., Zhang, Da., Guo, Huadong., (2020), Temporal variation of dust emissions in dust sources over Central Asia in recent decades and the climate linkages, Atmospheric Environment, 222, 117176.
Wheeler, D, Paéz A. (2009), Geographically Weighted Regression. In Fischer MM, Getis A (eds) Handbook of applied spatial analysis, Springer, Berlin, Heidelberg and New York, 461-486.
Zhang, C., Luo, L., Xu, W., Ledwith, V. (2008), Use of local Moran’s I and GIS to identify pollution hotspots of Pb in urban soils of Galway, Ireland, Sci Total Environ, 398(1-3), 212-221.