ارزيابي تأثير طوفان گردوغبار بر روي شار گرمايي و بيلان تابش در حوزه هيرمند

سابقه و هدف: طوفان گردوغبار پديده اي است كه عمدتاً در مناطق خشك و نيمه خشك در نتيجه سرعت زياد باد و تلاطم آن بر روي سطح خاك بدون پوشش و مستعد فرسايش به وجود مي آيد. گردوغبار، بودجه تابشي سطح زمين را تغيير داده و باعث تغيير دماي سطح زمين و جو مي شود. بنابراين گردوغبار تبادل انرژي بين سطح و جو و همچنين ديناميك جو را تحت تأثير قرار مي دهد. شناخت و بررسي روند طوفان هاي گردوغبار در كشور و ميزان ارتباط آن با نوسانات اقليمي، يكي از مهم ترين راهكارهاي كاهش خسارت ناشي از اين پديده است. هدف از انجام اين پژوهش ارزيابي تأثير طوفان هاي گردوغبار بر روي شاخص هاي تابشي و شار گرمايي با توجه به تركيب اطلاعات سنجش از دور ماهواره اي و داده هاي بازتحليل در حوزه هيرمند مي باشد. مواد و روش ها: در اين تحقيق از داده هاي بازتحليل ERA5 و داده هاي ماهواره اي براي رخداد 23 تا 26 آگوست 2010 در حوزه هيرمند استفاده شد. محصولات و داده‌هاي ماهواره اي مورد استفاده شامل تصاوير رنگي حقيقي و AOD، و داده‌هاي بازتحليل شامل شار گرماي نهان سطحي (SLHF)، شار گرماي محسوس سطحي (SSHF)، تابش خورشيدي خالص سطحي (SSR)، تابش حرارتي خالص سطحي (STR) و بيلان تابش (Rn) مي باشد. مسيريابي ذرات گردوغبار با استفاده از مدل HYSPLIT انجام شد و سرعت باد در منطقه مورد مطالعه نيز با استفاده از داده هاي بازتحليل مورد بررسي قرار گرفت. همچنين جهت صحت سنجي داده هاي ماهواره و بازتحليل از داده هاي ديد افقي و دماي هوا در ارتفاع 2 متري ايستگاه هواشناسي زابل كه نزديكترين ايستگاه به منطقه مطالعاتي بود استفاده گرديد. يافته ها: بر اساس خروجي مدل HYSPLIT بيشتر ذرات گردوغبار از بيابان هاي تركمنستان و سپس مناطق خشك اطراف درياچه هامون و بخش هايي از مناطق شمال پاكستان برداشت شدند. مقادير AOD نشان داد كه از روز 21ام آگوست مقدار اين شاخص به تدريج افزايش يافت به گونه اي كه در روز 25ام بيشينه مقدار AOD به 1/25 رسيد. بررسي مقادير شاخص هاي تابشي و شار گرمايي نشان دهنده كاهش قابل توجه شاخص هاي STR، SSR، SSHF و Rn بود و مقادير آنها در روز 26ام به كمترين مقدار رسيد و شاخص SLHF با اندكي تفاوت در روز 25ام به كمترين مقدار خود يعني 58 وات بر مترمربع رسيد. بررسي همبستگي نشان داد كه شاخص هاي SSR و Rn به ترتيب با مقدار 0/370- و 0/359- بيشترين و شاخص SLHF با مقدار 0/153- كمترين ميزان همبستگي را با شاخص AOD نشان داد. نتيجه گيري: نتايج اين تحقيق نشان داد در قسمت هاي غربي حوزه هيرمند، باد لوار يا شمال باعث ورود ذرات گردوغبار به منطقه شده و جريان هاي چرخشي باعث پخش اين ذرات در منطقه مطالعاتي مي شود. نتايج حاصل از داده هاي ماهواره اي و بازتحليل و تطبيق آن ها با تصاوير حقيقي نشان داد رخداد مورد بررسي باعث افزايش عمق نوري ذرات گردوغبار شد كه به تبع آن شارهاي گرمايي محسوس و سطحي، تابش هاي خورشيدي و حرارتي و همچنين بيلان تابش به مقدار زيادي كاهش يافت. ارزيابي داده هاي ديد افقي و دماي هوا در ارتفاع 2 متري در ايستگاه زابل نيز نتايج حاصل از تصاوير ماهواره اي و داده هاي بازتحليل را تأييد نمود.