نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری جغرافیا، دانشگاه لرستان، لرستان، ایران.
2 دانشیار گروه جغرافیا، دانشگاه لرستان، لرستان، ایران
چکیده
این تحقیق با هدف آشکارسازی ارتباط بین تغیرات پوشش اراضی و تغییرات شاخص عمق اپتیکی آیروسل در محدوده زاگرس میانی انجام گرفت. در این راستا از دو دسته از محصولات سنجش‌از‌دوری سنجنده MODIS استفاده گردید. ابتدا تغییرات پوشش اراضی محدوده مورد مطالعه، با استفاده از محصول مشتق طبقه‌بندی کاربری اراضی سنجنده MODIS انجام گردید. در بخش دوم تحقیق به بررسی روندهای رخدادهای گردوغبار براساس داده‌های ایستگاهی کدهای گردوغبار 4 ایستگاه خرم‌آباد، شهرکرد، یاسوج و آباده اقدام گردید. علاوه بر آن نیز روند شاخص عمق اپتیکی آیروسل (AOD)، با استفاده از محصول MOD04-L2 سنجنده مادیس برای دوره آماری 2000 تا 2020 بررسی گردید. نتایج نشان داد که 6 طبقه پوشش اراضی مرتعی، جنگلی، کشاورزی، شهری، مسکونی، بایر و پهنه‌های آبی در زاگرس مرکزی وجود داشته است که در این میان طبقه جنگلی به طور سالانه حدود 123 کیلومتر مربع از مساحت آن کاهش پیدا کرده است. پوشش مراتع که عمده‌ترین پوشش محدوده مطالعاتی است نسبتا ثابت مانده است و کاربری‌های اراضی کشاورزی روند افزایش قابل توجهی را طی کرده است و از 7 درصد سال 2000 به در5/9 درصد در سال 2020 رسیده است. اراضی شهری و مسکونی نیز روند افزایشی را طی کرده بودند. اما از طرف دیگر بررسی روند سری زمانی 21 ساله شاخص AOD بیانگر وجود یک روند افزایشی طی 21 سال اخیر بود. از میان طبقات کاربری، دو طبقه مراتع و جنگلها که در واقع بیش از 90 درصد از مساحت محدوده مطالعاتی را به خود اختصاص داده اند، ارتباط معکوسی با شاخص AOD نشان داده‌اند. ولی طبقه اراضی کشاورزی ارتباط مستقیمی با شاخص AOD داشته است. بنابراین روند کاهشی طبقه جنگلی در سطح منطقه به طور معنی داری با روند افزایشی AOD در سطح منطقه همراه بوده است و از طرف دیگر روند افزایش طبقه اراضی کشاورزی همراه با افزایش AOD در سطح منطقه بوده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Optical depth changes of dust in connection with land use changes in Central Zagros
نویسندگان [English]
- Mehdi pourahmad 1
- mostafa karampour 2
- behroz nasiri 2
1 PhD student in Geography, Lorestan University, Lorestan, Iran.
2 Associate Professor, Department of Geography, Lorestan University, Lorestan, Iran
چکیده [English]
The aim of this study was to reveal the relationship between land cover changes and changes in aerosol optical depth index in the Middle Zagros. In this regard, two categories of MODIS sensor remote sensing products were used. First, land cover changes in the study area were performed using MODIS sensor land use classification derivative product. In the second part of the research, the trends of dust events were investigated based on the station data of the dust codes of 4 stations of Khorramabad, Shahrekord, Yasuj and Abadeh. In addition, the trend of Aerosol Optical Depth Index (AOD) was examined using MOD04-L2 Madis sensor product for the statistical period 2000 to 2020. The results showed that there were 6 layers of rangeland, forest, agricultural, urban, residential, barren and water areas in the Central Zagros, in which the forest floor has decreased by about 123 square kilometers per year. Rangeland cover, which is the main cover of the study area, has remained relatively stable, and agricultural land uses have increased significantly, from 7% in 2000 to 9.5% in 2020. Urban and residential lands had also increased. On the other hand, a review of the 21-year time series trend of the AOD index indicates an upward trend over the last 21 years. Among the land use classes, the two categories of pastures and forests, which in fact occupy more than 90% of the study area, have shown an inverse relationship with the AOD index. But the class of agricultural lands was directly related to the AOD index. Therefore, the decreasing trend of forest floor in the region has been significantly associated with the increasing trend of AOD in the region and on the other hand, the increasing trend of agricultural land has been associated with the increase of AOD in the region.
کلیدواژه‌ها [English]
- Aerosol optical depth
- AOD index
- dust
- land use
- Central Zagros
- احمدی عبدالمجید، اکبری ابراهیم، جمال آبادی جواد، آل محمد مریم. (1401). تاثیر کاربری اراضی و پوشش گیاهی بر شکل گیری جزایر حرارتی نمونه موردی: شهر قاین. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. ۱۴۰۱; ۲۲ (۶۴) :۹۳-۷۹ .
- بیات، رضا، جعفری، سمیه، قرمز چشمه، باقر، چرخابی، امیرحسین، 1395، مطالعه تأثیر ریزگردها بر تغییرات پوشش گیاهی )مطالعة موردی: تالاب شادگان، خوزستان(، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(2):17-32.
- پورهاشمی، سیما، امیراحمدی، ابوالقاسم، زنگنه اسدی، محمدعلی، صالحی، مهدی، 1397، تعیین ویژگیهای ژئومورفولوژی و کاربری اراضی کانون های برداشت گردوغبار مطالعه موردی خراسان رضوی، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، دوره9، شماره34، صص 14-24.
- خوش اخلاق، فرامرز، محمدسعید، نجفی، صمدی، مهدی(1391)، واکاوی همدید رخداد گردوغبار بهاره درغرب ایران، پژوهش های جغرافیای طبیعی،2: 124-99.
- خوش کیش، اسدالله، بهلول، علیجانی، حجازی زاده، زهرا(1390)، تحلیل سینوپتیکی سامانه های گردوغبار دراستان لرستان، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 21: 91-111.
- دل انگیزان سهراب، جعفری مطلق زینب. (1392). بررسی اثر ریزگرد بر میزان بستری و مرگ و میر بیماران قلبی و تنفسی (مطالعه موردی شهر کرمانشاه، شش ماهه اول سال‌های ۱۳۹۰-۱۳۸۹). سلامت و محیط زیست. ۶ (۱) :۶۵-۷۶.
- ربیعی، حمیدرضا، ضیائیان، پرویز، علیمحمدی، عباس، 1384 ، کشف وبازیابی تغییرات کاربری اراضی شهر اصفهان به کمک سنجش ازدور وسیستم اطلاعات جغرافیایی، مدرس علوم انسانی-برنامه ریزی و آمایش فضا ، شماره 4 (43)، صص 41-54.
- سهرابی، طیبه السادات، ولی ، عباسعلی، رنجبر فردویی، ابوالفضل، موسوی، سید حجت، 1397، تحلیل کمی بازخورد پوشش گیاهی بر وقوع گرد و غباردر اکوسیستمهای مناطق خشک )مطالعۀ موردی: استان اصفهان( ، مرتع و آبخیزداری، 71(4): 973-985 .
- شاهسونی، عباس، مریم، یاراحمدی و...(1389)؛ اثرات توفان های گردوغباری برسلامت ومحیط زیست، مجله دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی 4: 45-56.
- طهماسبی بیرگانی، علی محمد، 1392، بررسی علل وقوع و تشدید پدیده گروغبار با تاکید بر منابع آب و تغییر کاربری اراضی کشاورزی مطالعه موردی حوضه آبخیز دجله و فرات، سومین همایش ملی فرسایش بادی و طوفان های گردوغبار 25 و 26 دی ماهف دانشگاه یزد.
- عباسی حمیدرضا، رفیعی امام، عمار، روحی پور، حسن (1387)، تحلیل منشاء گرد و غبارهای بوشهر و خوزستان با استفاده از تصاویر ماهواره ای،فصلنامه جنگل و مرتع، شماره 78.
- علی‌آبادی، کاظم؛ اسدی زنگنه، محمدعلی و عباسعلی داداشی رودباری. (1394)، ارزیابی و پایش طوفان گردوغبار با استفاده از روش‌های سنجش‌ازدور (مطالعۀ موردی: غرب و جنوب غرب ایران)، فصلنامه امداد و نجات، 7(1): 1-20.
- فرج زاده، منوچهر، رستم زاده، هاشم، 1386 ، ارزیابی اثر سدهای بزرگ در تغییر کاربریاراضی با استفاده از سنجش ازدور و GIS )مطالعه موردی: سد ستارخان اهر(، مجله برنامهریزی و آمایش فضا، 11(1): 47-66. .
- فروغی فر، اکرم؛ دشتی، سولماز. (1399). آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تصاویرماهواره ای (مطالعه موردی: شهرستان شوش). برنامه ریزی توسعه کالبدی، 7(3): 101-114.
- کرم، امیر، ضیاییان، پرویز، یمانی، مجتبی، عنایتی، مریم، 1396، آشکارسازی تاثیر تغییرات کاربری اراضی بر توزیع فضایی گزدوغبار در شمالغرب ایران مرکزی، پژوهش های ژئومورفولوژی کمی، سال 6، شماره3، صص 90-104.
- کریمی، مهسا، اولادی، جعفر، محمدی، جهانگیر، 1397، بررسی تغییرات پوشش گیاهی در کانون های داخلی و خارجی ریزگردهابا استفاده از تصاویر ماهواره ای مودیس مطالعه موردی کرمانشاه، بوم شناسی جنگل های ایران، 6(12) :39-47.
- لشکری، حسن و قاسم کیخسروی. (1387)، تحلیل آماری سینوپتیکی طوفان‌های گردوغبار استان خراسان رضوی در فاصله زمانی 2005-1993، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 65: 33-17.
- محمدی، ع.، ) 1398 (، مطالعه اثر تغییر اقلیم بر حیات وحش دریاچه ارومیه، اداره کل محیط زیست استان آذربایجان شرقی.
- موسیوند، زینب، 1392، بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی و پوشش زمین بر فعالیت طوفان های گردوغبار مطالعه موردی عراق، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه هرمزگان.
- Abdelrahman, M., Tahoun, S.& Arafat, S.(2017). Effect of land-use changes onAgricultural Soil at Northern Part of SuezCanal Region. Acta Scienthfic Agricultur, 1(3), 1-6.
- Baum, B., W. P. Menzel, R. Frey, D. Tobin, R. Holz, S. Ackerman, 2012: MODIS Cloud Top Property Refinements for Collection 6. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 51, 1145-1163, doi: 10.1175/JAMC-D-11-0203.1.
- Dodangeh E, Shao Y,Daghestani M(2006), L-Moments and fuzzy cluster analysis of dust storm frequencies in Iran, Aeolian Research, 5:91-99.
- FAN, Y., SHI, P., Dou, W., 2007, The Analysis of Typical Dust Storm in Northern China Using Remote Sensing Data, Environmental Change and Natural Disaster of Ministry of Education P.R.C. 100875.
- Fernandes, Richard; Leblanc, Sylvain G. (2005), "Parametric (modified least squares) and non-parametric (Theil–Sen) linear regressions for predicting biophysical parameters in the presence of measurement errors", Remote Sensing of Environment, 95 (3): 303 316, Bibcode:2005RSEnv..95..303.
- Godı´nez-Alvarez, H., J.E. Herrick, M. Mattocks, D. Toledo and J. Van Zee.2009. Comparison of three vegetation monitoring methods: their relative utility for ecological assessment and monitoring. Ecological Indicators,9 :1001 -1008.
- King, M. D., S. Platnick, W. P. Menzel, S. A. Ackerman, and P. A. Hubanks, 2013: Spatial and temporal distribution of clouds observed by MODIS onboard the Terra and Aqua satellites. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 51, 3826–3852.
- Kurosaki Y, Mikami M. 2005. Regional difference in the characteristic of dust event in East Asia: relationship among dust outbreak, surface wind, and land surface condition. Journal of the Meteorological Society of Japan, 83(1): 1-18.
- Lee Eun-Hee,Sohn Byung-ju(2011), Recent increasing trend in dust frequency over Mongolia and Inner Mongolia
- Lee, J., Baddock, M., Mbuh, M., Gill, T. (2012). Geomorphic and land cover characteristics of aeolian dust sources in West Texas and eastern New Mexico, USA. Aeolian Research, 3(4), 459-466.
- Levy, R. C., Mattoo, S., Munchak, L. A., Remer, L. A., Sayer, A. M., Patadia, F., & Hsu, N. C., 2013: The Collection 6 MODIS aerosol products over land and ocean. Atmospheric Measurement Techniques, 6, 2989–3034. doi:10.5194/amt-6-2989-2013.
- Levy, R., MaCoo, S., Munchak, L., Kleidman, R., Patadia, F., Gupta, P. (2014). MODIS Atmosphere Team Webinar Series #2: Overview of Collection 6 DarkTarget aerosol Product. Climate & Radiation Laboratory, NASA Goddard Space Flight (h6p://modis atmos.gsfc.nasa.gov/Webinar2014/ MODISAtmWebinar2LevyDT).
- Miller, S.D., Kuciauskas, A.P., Liu, M., Ji, Q., Reid, J.S., Breed, D.W., Walker, A.L., Al Mandoos, A., (2008), Haboob dust storms of the southern Arabian peninsula. J. Res. 113, D01202, doi: 10.1029/2007 JD008550.
- Munson, S.M., R.H. Webb and A. Hubbard.2011 . A comparison of methods to assess longterm changes in Sonoran desert vegetation. Journal of Arid Environments,75 : 1228-1231
- Prospero J, Millero F,Trapp J(2015), Temporal variability of the elemental composition of African dust measured in trade wind aerosols at Barbados and Miami,Aerosol chemistry and impacts on the ocean, Volume 120, 71-82.
- Reiji, K., L. Bai and J. Wang. 2009. Relationships among dust outbreaks, vegetation cover, and surface soil water content on the Loess Plateau of China,1999 -2000 . Catena,77 (3 ): 292-296
- Reynolds RL, Yount JC, Reheis M, Goldstein H, Chavez P, Fulton R, Whitney J, Fuller C, Forester RM. 2007. Dust emission from wet and dry playas in the Mojave Desert, USA. Earth Surface Processes and Landforms, 32(12): 1811-1827.
- Rivera Rivera, N.I., Gill, T.E., Bleiweiss, M.P., Hand, J.L. (2010). Source characteristics of hazardous Chihuahuan Desert dust outbreaks. Atmospheric Environmental, 44: 2457–2468.
- Sayer, A. M., Munchak, L. A., Hsu, N. C., Levy, R. C., Bettenhausen, C., & Jeong, M. J., 2014: MODIS Collection 6 aerosol products: Comparison between Aqua's e-Deep Blue, Dark Target, and “merged” data sets, and usage recommendations. Journal Of Geophysical Research-Atmospheres,119, 965-989.
- Shamaila, Z. Wolfram, S. Yang,P. Xiaoning, Z. Hussein, O. Xiongkui, H. & Joachim, M. 2015. Effect of Dust Deposition on Stomatal Conductance and Leaf Temperature of Cotton in Northwest China. Water, 7, 116-131.
- Shao, Y.; Dong, C.H. (2006), A review on East Asian dust storm climate, modelling and monitoring; Global and Planetary Change, 52(1-4): 1–22. doi.org/10.1016/j.gloplacha.2006.02.011.
- Song, Z., Wang, J., Wang, S. (2007), Quantitative classification of northeast Asian dust events. J. Geophys. Res. 112, D04211, DOI: 10.1029/2006JD007048.
- TAN Minghong, 2016. Exploring the relationship between vegetation and dust-storm intensity (DSI) in China, Geogr. Sci. 2016, 26(4): 387-396.
- Wu J, Zhao L, Zheng Y, Lü A. 2012. Regional differences in the relationship between climatic factors, vegetation, land surface conditions, and dust weather in China’s Beijing-Tianjin Sand Source Region. Natural hazards, 62(1): 31-44.
- Zou, X. K., & Zhai, P. M., 2004, Relationship Between Vegetation Coverage and Spring Dust Storms over NSorthern China. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012), 109(D3).
)