Abstract:
ریزگردها از مهمترین آلایندههای جوی زمین بهشمار میروند و بهصورت ذرات معلق میکروسکوپی (جامد و مایع) در بخشهای پایینی تروپوسفر مشاهده میشوند. از دیدگاه زیستمحیطی، بررسی مخاطرات ناشی از توزیع ریزگردها و پیشبینی سازوکار حرکتی آنها اولویت دارد و با تأکید بر منطقة خاورمیانه مطالعه میشود. هدف اصلی این پژوهش، معرفی روش جدیدی مبتنی بر نتایج دورسنجی و تحلیل آمارههای فرکتالی است تا ضمن بررسی منشأ پیدایش ریزگردها، سازوکار حرکتی و الگوی پراکندگی آنها در مناطق وسیعی از شمال آفریقا و خاورمیانه بررسی شود. نتایج تحقیق مؤید آن است که الگوی توزیع ریزگردهای خاورمیانه از معیارهای غیرخطی با روند آشوبناک تبعیت میکند. برای اثبات این امر از تصاویر سنجندة MODIS متعلق به سازمان فضایی آمریکا [NASA] استفاده شد تا عکس نقشههای مورد نیاز متشکل از لایههای ضخامت اپتیکی ریزگردها (AOT)، تغییرات گاز دیاکسید نیتروژن (NO2) و مونواکسید کربن (CO) تهیه شوند. تحلیل مکانی دادهها و مقایسة فصلی- سالیانة آنها با یکدیگر، بیانگر وجود روابط نسبی نمایی در الگوی پراکندگی ریزگردهاست. بنابراین با استفاده از معادلة پراش- مسافت مارک و آرونسون (1984)، ضمن اثبات ارتباط آلایندههای جوی ایران، عراق و عربستان با تحولات اقلیمی شمال آفریقا، دو رژیم آبوهوایی سرد و گرم، با توجه به محتوای انرژی و ترکیبات شیمیایی فصول مختلف مقایسه شد. در عمل، همیافتی ریزگردها با آلایندههای صنعتی منطقه تابعی از تغییرات فصلی بوده و رفتار آشوبناک آنها در ماههای سرد بیشتر از ماههای گرم است. ازاینرو مخاطرات زیستمحیطی رژیمهای زمستانی بیش از رژیمهای تابستانی است. همچنین تغییرات بعد فرکتال (بهویژه در سطح توزیع براونی ضخامتهای اپتیکی)، امکان بررسی معیارهای دورسنجی را براساس مبانی هندسة فرکتال فراهم کرده که به موجب آن، رهیافت جدیدی برای پیشبینی رفتار تجمعی و الگوی حرکتی ریزگردهای خاورمیانه معرفی شده است.
Machine summary:
با توجه بـه اهمیـت مخاطرات ناشی از شیوع پدیدة ریزگردهـا، در ایـن تحقیـق روش جدیـدی براسـاس اصـول هندسـۀ فرکتال معرفی شده است که طی آن از عکس نقشه های سنجندة MODIS برای دستیابی به الگـوی توزیع غیرخطی آنها در منطقۀ خاورمیانه استفاده شده و سازوکار ایستایی و پویایی آنها توسـط روابـط نمایی استنتاج شده است .
تابع پراش - مسافت برای تغییرات الف ) AOT ب ) NO٢ ج ) CO در رژیم زمستانی منطقۀ خاورمیانه ، دسامبر ٢٠١٤ مقایسۀ توابع توزیع فرکتالی مربوط به تغییرات ضخامت اپتیکی ریزگردها (الف )، دیاکسید نیتروژن (ب ) و مونوکسید کربن (ج ) در نمودارهای شکل ٣ نشان میدهد که در رژیم زمستانی منطقۀ خاورمیانه به واسطۀ اینکه بعد فرکتالی هر سه مورد اشاره شده بزرگ تر از ٢ است ، توزیع آلاینده ها در سطح براونی صورت گرفته که همراه با افزایش خواص خودتشابهی و ظهور کمیت های متناظر در محدودة بیهنجاری است .
نتیجه گیری در این تحقیق با استفاده از روش فرکتال و به کارگیری تابع لگاریتمی پراش - مسـافت ، رهیافـت جدیدی برای بررسی توزیع ریزگردها و آلاینده های گـازی (دی اکسـید نیتـروژن و مونوکسـید کربن ) ارائه شده است .
ازاین رو با تشکیل پایگاه داده های مکـانی و بررسـی تغییـرات ضخامت اپتیکی (منـتج از تصـاویر MODIS) سـال هـای اخیـر، روش معتبـری بـرای ارزیـابی تحولات جوی خاورمیانه معرفی شـده کـه پـس از پـردازش تصـاویر مـاهواره ای و بـه کـارگیری الگوریتم های آماری، امکان استفاده از مفـاهیم هندسـۀ فرکتـال بـا هـدف تولیـد نقشـۀ توزیـع ریزگردها مهیا شده است .