چکیده:
ذرات معلق در هوا نقش مهمی در توازن انرژی زمین و جو ایفا میکنند و به عنوان یک عامل مهم در تعیین تغییرات آبوهوایی شناخته میشوند. هرساله طوفانهای گردوغبار اثرات مخربی بر روی سلامت، مزارع، تاسیسات و اکوسیستمها میگذارند. خراسان ازجمله مناطقی است که بهشدت تحت تاثیر این پدیده قرار دارد و بادهای ۱۲۰ روزه سیستان از عوامل تشدیدکننده این پدیده بخصوص در مناطق شرقی است. یکی از راههای مطالعه این پدیده روشهای سنجشازدوری است. این تحقیق با هدف بررسی تغییرات زمانی و مکانی شاخصهای گردوغبار بر پایه دادههای ماهوارهای در منطقه شرق خراسان انجام پذیرفته است. در این پژوهش جهت مطالعه ذرات معلق جو، از شاخصهای UVAI،AAOD و AOD استفاده شده است. برای این منظور از دادههای سنجنده TOMS بر روی ماهواره Nimbus ۷ در سالهای ۱۹۷۸ تا ۱۹۹۳ و بر روی ماهواره Earth probe در سالهای ۱۹۹۶ تا ۲۰۰۵ و از دادههای سنجنده OMI بر روی ماهواره Aura از سال ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۴ استفاده شده است. نتایج این پژوهش روند صعودی این شاخصها را در طی سالهای ۲۰۱۴-۱۹۷۸ نشان میدهد. همینطور شاخص UVAI بیشترین میزان ذرات معلق را در سالهای ۲۰۰۲، ۲۰۰۸ و ۲۰۱۴ و شاخصهای AAOD و AOD بیشترین میزان ذرات معلق را در سالهای ۲۰۰۸ و ۲۰۱۴ نشان میدهند.
1. Introduction
Satellite remote sensing provides an undoubtedly unique opportunity to extract spatial
patterns of regional، international and seasonal aerosol properties. In order to understand
the effects of air particles on climate and human health over the lands، it’s necessary to
have spatial and temporal distribution of aerosol. Ground-based measurement data do not
provide the spatial pattern of particles and therefore، satellite data are used. Aerosol
indices such as Aerosol Index (AI) and Aerosol Optical Depth (AOD) are commonly used
to identify the amount of atmospheric particles. East Khorasan is under the influence of
dust emission since the strong Levar winds (120-day wind) blow over the region. The aim
of this study was to investigate the temporal and spatial variability of aerosol in the East
Khorasan، Iran based on satellite data.
2. Study Area
East Khorasan with an area of 100،161 km2 is limited from the north and east to
Turkmenistan and Afghanistan and from south to Sistan and Baluchistan Province. There
are 11 meteorological stations at this region including Sarakhs، Mashhad، Torbat-e-
Heydarieh، Torbat-e-Jam، Taybad، Khaaf، Gonabad، Qaen، Birjand، Sarbishe and
Nehbandan.
3. Material and Methods
The Aerosol indices were obtained from TOMS sensors with a spatial resolution
( 1° × 1.25° ) and OMI sensors with a spatial resolution ( 0.25° × 0.25° ) from
http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/giovanni. The monthly، seasonal and yearly mean values of
the data sets were calculated from all available data. To study atmospheric aerosols،
UVAI، AOD and AAOD indices were used. For this purpose، TOMS sensor data from
the satellite Nimbus 7 satellite in 1978 and 1993 and in 1996 and 2005 and the Earth
probe OMI on Aura satellite were used from 2004 to 2014.
4. Results and Discussion
The results indicated that the amount of particulate matter obtained using UVAI/OMI is
highest in all cities in June، July and April and lowest in December، November، and
October. The AAOD related to each city was quite different from other cities and there
was no specific month which showed the highest or the lowest concentration of absorbing particles; it seems that the UVAI index does not follow a specific pattern while the UV index has the highest amount in Mashhad. Therefore، UV seems to be associated with air pollution. AOD index also had the highest value in the city of Mashhad in May and the lowest value occurred in Tayabad and then in Khaaf in December. Maximum UVAI/TOMS index occurred in June. The OMI sensor has the same monthly pattern as
the TOMS data. Tayabad had the highest aerosol (UVAI) and Mashhad had the lowest.
From 2004 to 2014، the amount of aerosol increased in the region. The concept of AAOD is close to UV-absorbing aerosols such as smoke، dust and minerals in all cities increased in the period of 11 years.
5. Conclusion
According to the results، spatial and temporal variabilities of indices are more associated
with climate processes and then topography. Low attitude areas have the highest UVAI
aerosol value while mountainous areas have the lowest amount of UVAI index.
خلاصه ماشینی:
"به منظور درک اثرات ذرات معلق هوا بر روی اقلیم زمین و سلامت ان سان ها آن ها باید به طور مرتب در هر دو مقیاس جهانی و منطقه ای به خصــوص با تجزیه وتحلیل الگوهای مکانی و زمانی پایش شــوند برای ارزیابی تأثیر غبار بر محیط زیست جهانی و مشخص کردن خصوصیات منابع غبار جهانی و سنجش نقل وانتقال غبار، محققان با استفاده از تصویربرداری ماهواره ای در داده های خاص طیف سنج نقشه بردار کلی ازن ٦(TOMS) ، مسیرهای 1 Alam 2 Kaskaoutis 3 Kokhanovsky 4 Radio frequency 5 Otto 6 Total Ozone Mapping Spectrometer تودة هوا را مدل سازی کردند.
همان طور که از شکل بر میآید نمودار مربوط به هر شهر کاملا متفاوت از دیگر شهرها میباشد و هیچ ماه خاصی دارای بیشترین و یا کمترین غلظت ذرات جاذب نمیباشد؛ به نظر میر سد این شاخص ، بر خلاف شاخص UVAI از قاعدة خا صی تبعیت نمیکند؛ اما در شهرهای نهبندان ، خواف و تایباد بیشترین مقدار این شاخص مربوط به خرداد و در سربیشه ، تربت جام و تربت حیدریه بیشترین مقدار مربوط به ماه اردیبهشــت همچنین بیرجند در ماه فروردین ، گناباد در ماه تیر و قائن ، مشــهد و ســرخس در ماه مرداد بی شترین مقدار این شاخص را به خود اخت صاص داده اند.
تغییرات ماهانۀ شاخص UVAI با استفاده از سنجندة TOMS ١-نهبندان ٢-سربیشه و بیرجند ٣-قائن ٤-گناباد ٥-تایباد و خواف ٦-تربت حیدریه ٧-تربت جام ٨-مشهد ٩-سرخس همچنین این نمودار بیانگر این است که در ماه های دی، آبان و آذر ذرات معلق به کمترین مقدار خود میرسند؛ اما در ماه خرداد بیشترین مقدار را دارا میباشند."