ارزيابي روند تغييرات گرد و غبار و ارتباط آن با دما (مطالعه موردي: استان خوزستان)

مقدمه: يكي از اثرات بيابان ‌زايي و تخريب زمين به‌ ويژه در مناطق خشك و فراخشك جهان، طوفان هاي گرد و غبار است. ذرات ريز گرد و غبار آزادشده از سطح زمين مي‌توانند چندين كيلومتر و گاهي اوقات حتي در سراسر قاره‌ها رها شوند و با تأثير بر تعادل تشعشعي و هم‌چنين اكوسيستم‌هاي جنگلي و اقيانوسي، نقش كليدي در سيستم زمين ايفا كنند. آب‌وهوا اغلب به‌عنوان عامل اصلي مؤثر بر وقوع اين طوفان‌ها در نظر گرفته مي‌شود. طوفان‌هاي گردوغبار در سال‌هاي اخير عمدتاً به دليل افزايش خشك‌سالي و موج گرما در مقياس جهاني افزايش يافته است. دما از نظر تأثير مستقيم بر متغيرهاي آب و هوايي مانند فشار، حركت باد، تشكيل ابر و بارش، متغير مهمي در اقليم است. مطالعات نشان مي‌دهد كه افزايش دما به همراه كاهش بارندگي، افزايش سرعت باد و شرايط ايجاد طوفان‌هاي گردوغبار را فراهم مي‌كند. به‌طوركلي بررسي مطالعات انجام‌شده در زمينه ارزيابي روند تغييرات گردوغبار و اثر پارامترهاي دمايي بر آن نشان مي دهد كه از ديدگاه ها و روش هاي مختلفي امكان انجام اين مطالعات وجود دارد. در نتيجه نياز است كه با بررسي و ارزيابي نتيجه آن‌ها ديدگاه جامعي از گردوغبار و عوامل مؤثر بر آن پيدا كرد تا بتوان به كنترل و مديريت اين پديده كمك نمود. در استان خوزستان، به علت مجاورت با بيابان‌هاي بزرگ كشورهاي همجوار تعداد روزهاي غبارآلود قابل‌توجه و در سال‌هاي اخير افزايش يافته است؛ بنابراين يكي از نواحي چالش‌برانگيز كشور در زمينه مديريت و كنترل پديده گردوغبار است. هدف از انجام اين مطالعه ارزيابي روند تغييرات گردوغبار و اثر دما بر اين پديده است. نتايج اين مطالعه به شناخت بهتر پديده گردوغبار در استان خوزستان كمك مي كند.مواد و روش‌ها: در اين پژوهش از سه گروه داده شامل داده هاي ميانگين دماي ماهانه 13 ايستگاه هواشناسي محدوده موردمطالعه،  ميانگين ماهانه داده هاي دماي سطح زمين يا LST و  داده هاي  ميانگين ماهانه داده هاي عمق نوري آئروسل (AOD) استفاده شد. در اين مطالعه  ابتدا به  ارزيابي روند تغييرات گردوغبار  با استفاده از آزمون من كندال پرداخته شد و  در بخش دوم بررسي رابطه پارامترهاي دمايي بر گردوغبار با استفاده از همبستگي بين ميانگين عمق نوري آئروسل (AOD)  در حائل 5 كيلومتري در اطراف ايستگاه منتخب با پارامترهاي دمايي شامل ميانگين دماي ماهانه و ميانگين LST ماهانه در حائل 5، 10 و 20 كيلومتري در اطراف ايستگاه منتخب انجام شد.نتايج و بحث: نتايج ارزيابي روند تغييرات ميانگين حائل 5 كيلومتري اطراف ايستگاه‌هاي منتخب نشان داد كه در ماه هاي فوريه، جولاي، دسامبر و آوريل در هيچ‌كدام از ايستگاه‌ها روند افزايشي مشاهده نشد و حتي در ماه آوريل در دو ايستگاه روند كاهشي نيز دارند. همچنين در ماه هاي آگوست، سپتامبر و نوامبر در هفت ايستگاه، مارس در پنج ايستگاه، اكتبر در چهار ايستگاه، ژانويه در سه ايستگاه، مي در دو ايستگاه و ژوئن در يك ايستگاه روند تغييرات AOD با احتمال بيش از 90% افزايشي است. هم‌چنين نتايج همبستگي پارامترهاي دمايي و مقادير AOD نشان داد كه  به‌طوركلي همبستگي بسيار قوي بين پارامترهاي دمايي و مقادير AOD تنها در سه ماه مي، ژوئن و جولاي با ميانگين LST در بافرهاي مختلف رخ داده است. بيشترين تعداد همبستگي قوي در ماه هاي مي تا آگوست بين پارامترهاي دمايي و مقادير AOD وجود دارد. همچنين بيشترين تعداد همبستگي خيلي ضعيف در ماه هاي آوريل، مارس، نوامبر و دسامبر رخ داده است. بيشترين تعداد همبستگي خيلي ضعيف و ضعيف مربوط به دماي هوا (به ترتيب 85 و 47 عدد) است كه اين امر نشان‌دهنده اهميت بيشتر LST نسبت به دما در ارزيابي تغييرات شدت گردوغبار در محدوده موردمطالعه دارد.نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج اين پژوهش مي توان گفت كه دماي هوا همبستگي ضعيفي با گرد غبار نشان داد و بيشتر همبستگي‌هاي قوي و خيلي قوي با ميانگين LST در بافرهاي مختلف رخ داده كه اين امر نشان‌دهنده اهميت بيشتر LST نسبت به دما در ارزيابي تغييرات شدت گردوغبار در محدوده موردمطالعه دارد. به‌طوركلي ارزيابي و پايش تغييرات گردوغبار مي تواند كمك بزرگي به شناسايي كانون هاي جديد و همچنين ارزيابي نتايج فعاليت هاي كنترل و مديريت فرسايش بادي و گردوغبار ‌كند. بنابراين مي توان پيشنهاد داد يك سامانه مبتني بر سنجش‌ازدور و هوش مصنوعي به‌صورت آنلاين و به‌روز جهت ارزيابي و پايش تغييرات گردوغبار طراحي و ارائه شود تا مديريت پديده گردوغبار در ايران هدفمندتر شده و شناسايي كانون‌ها سريع‌تر انجام شود. از طرف ديگر بايد به عوامل مؤثر بر اين تغييرات نيز توجه نمود و اثر آن‌ها را بر گردوغبار مورد ارزيابي قرار داد.