طیبه مصباح زاده؛ علی سلاجقه؛ فرشاد سلیمانی ساردو؛ غلامرضا زهتابیان؛ عباس رنجبر؛ Mario Marcello Miglietta؛ سارا کرمی
چکیده
سابقه و هدف :
امروزه گرد و غبار یک چالش اساسی جوامع انسانی محسوب می شود. گرد و غبار‌ها تاثیر قابل توجهی بر روی بودجه تابشی زمینی، چرخه های بیوژئو شیمیایی جهانی، تشکیلات خاک ، ترکیبات شیمیایی اتمسفر می‌گذارند. این پدیده میتواند بر روی شاخص های سلامت عمومی تاثیر بگذارد. فلات مرکزی ایران به دلیل قرار گرفتن در اقلیم خشک و نیمه خشک سالانه ...
بیشتر
سابقه و هدف :
امروزه گرد و غبار یک چالش اساسی جوامع انسانی محسوب می شود. گرد و غبار‌ها تاثیر قابل توجهی بر روی بودجه تابشی زمینی، چرخه های بیوژئو شیمیایی جهانی، تشکیلات خاک ، ترکیبات شیمیایی اتمسفر می‌گذارند. این پدیده میتواند بر روی شاخص های سلامت عمومی تاثیر بگذارد. فلات مرکزی ایران به دلیل قرار گرفتن در اقلیم خشک و نیمه خشک سالانه با فراوانی بیشتری نسبت به دیگر مناطق با این پدیده روبرو است. مدیریت و کنترل گرد و غبار منوط به شناسایی کانون های بحرانی آن و تثبیت در منطقه برداشت امکان پذیر است. هدف از این مطالعه شناسایی چشمه های گرد و غبار داخلی با استفاده از پارامتر شار قائم گرد و غبار است.
مواد و روشها :
این مطالعه در منطقه فلات مرکزی ایران که اقلیم اغلب منطقه مورد مطالعه گرم و خشک میباشد انجام شده است. بیابانهای کویر و لوت منطقه وسیعی از این حوزه را میپوشانند. در این مطالعه به منظور شناسایی چشمه های گرد و غبار از مدل WRF-Chem و طرحواره های فرسایش بادی GOCART و AFWA استفاده گردید. برای تشخیص چشمه های گرد و غبار از خروجی شار گسیل طرحواره های فرسایش بادی استفاده گردید. در همین راستا طوفان شدید 2 خرداد 1397 توسط مدل WRF-Chem برای شبیه سازی انتخاب گردید. به منظور صحت سنجی و انتخاب بهترین طرحواره فرسایش بادی فلات مرکزی ایران از داده های پایگاه بازتحلیل MERRA2 و مقادیر غلظت سطحی گرد و غبار استفاده شد.
نتایج و بحث:
نتایج نشان داد خروجی های طرحواره هایGOCART و AFWA با یکدیگر متفاوت است. طرحواره GOCART سه چشمه گرد و غبار قوی در منطقه مورد مطالعه شناسیایی کرد که این چشمه ها در حوزه جازموریان، حوزه لوت و بیابان مرکزی (بیابان کویر) قرار دارند اما مدل AFWA فقط یک چشمه ضعیف در حوزه لوت توانست شناسایی کند. نتایج نشان می دهد مرکز بیابان لوت ، جنوب حوزه جازموریان و همچنین مرکز بیابان دشت کویر(بیابان مرکزی) به عنوان چشمه های گرد و غبار داخلی شناخته می شوند. به طوریکه از یک متر مربع این مناطق در ثانیه امکان برخواستن 5800 میکرو گرم گرد و غبار به اتمسفر وجود دارد. با توجه به اینکه مدت زمان طوفان 12 ساعت بوده است از هر هکتار چشمه های گرد و غبار داخلی حدود 2 تن و 505 کیلوگرم گرد و خاک به اتمسفر انتقال داده می شود. به منظور صحت سنجی از داده های باز تحلیل MERRA2 و پارامتر غلظت سطحی استفاده گردید. نتایج طرحواره GOCART با داده های سری زمانی سه ساعته پایگاه بازتحلیل MERRA2 مطابقت بیشتری داشت و به عنوان بهترین طرحواره فرسایش بادی در فلات مرکزی ایران انتخاب شد.
نتیجه گیری:
نتایج نشان داد که مدل WRF-Chem به خوبی توانایی شبیه شازی این پارامتر در منطقه مورد مطالعه را دارد. نتایج حاصل از طرحواره های GOCART و AFWA بسیار متفاوت بود به طوریکه مدل AFWA چشمه های گرد و غبار داخلی را بسیار ضعیف برآورد کرد اما مدل GOCART به خوبی چشمه های گرد و غبار داخلی را شناسایی کرد.
فائزه نوری؛ عباس رنجبر؛ ابراهیم فتاحی
دوره 16، شماره 4 ، زمستان 1397، ، صفحه 167-186
چکیده
سابقه و هدف:
فضای باز، مهمترین عرصه شکل‌گیری تعامل های اجتماعی انسان‌ها بشمار می‌رود و ممکن است توسط یک طیف وسیعی از پارامترها تحت تأثیر قرار بگیرد. جلب رضایت افراد برای حضور در چنین فضاهایی عامل اصلی رشد اقتصادی، اجتماعی و سیاسی در این‌گونه شهرها میباشد. مطالعه و شناسایی محدودیت‌ها و بحران های اقلیمی و نیز آگاهی از پتانسیل‌های ...
بیشتر
سابقه و هدف:
فضای باز، مهمترین عرصه شکل‌گیری تعامل های اجتماعی انسان‌ها بشمار می‌رود و ممکن است توسط یک طیف وسیعی از پارامترها تحت تأثیر قرار بگیرد. جلب رضایت افراد برای حضور در چنین فضاهایی عامل اصلی رشد اقتصادی، اجتماعی و سیاسی در این‌گونه شهرها میباشد. مطالعه و شناسایی محدودیت‌ها و بحران های اقلیمی و نیز آگاهی از پتانسیل‌های محیط زیستی نهفته در ویژگی‌های طبیعی و اقلیمی یک منطقه در فصل‌های مختلف سال بمنظور لحاظ شدن آن‌ها در برنامه‌ریزی‌های مختلف استانی از اهمیت درخور توجهی برخوردار است و میتواند نقش اساسی در برنامه‌ریزی‌های شهری و منطقه‌ای داشته باشد. در همین راستا، هدف پژوهش حاضر تعیین آسایش حرارتی انسان در فضای باز استان قم تعیین گردید.
مواد و روشها:
در پژوهش حاضر با استفاده از شاخص‌های متوسط نظرسنجی پیش‌بینی‌شده و دمای معادل فیزیولوژی، آسایش حرارتی انسان در فضای باز استان قم موردبررسی قرار گرفت. برای این منظور داده‌های مربوط به پنج پارامتر دما، رطوبت نسبی، سرعت باد، فشار بخارآب و میزان ابرناکی در سه ایستگاه قم، کهک و سلفچگان، برای یک دوره آماری مشترک 12 ساله (2017-2004) از سازمان هواشناسی کشور استخراج شد و با انتقال داده‌های بالا در مقیاس‌های زمانی مختلف با استفاده از قابلیت نرم‌افزار RayMan شاخص‌های PET و PMV محاسبه و بررسی شد.
نتایج و بحث:
بررسی‌ها نشان داد که دوره آسایش اقلیمی در این استان محدود به دو دوره مجزا بوده که با گذار از دوره‌ی گرم به سرد و سرد به گرم هم‌زمان است. این شرایط بطور میانگین 92/7 درصد از سال را به خود اختصاص داده است که دوره اول آن در ماه‌های مارس و آوریل (فروردین و اردیبهشت) و دوره دوم در ماه اکتبر (آبان) توزیع‌شده است و بی همتاترین فصلها برای انجام فعالیت‌های محیطی در استان قم می‌باشند. به دلیل وجود تنوع جغرافیایی و به تبعیت از پراکنش توپوگرافی، تضاد شرایط حرارتی در نتایج این پژوهش به روشنی مشاهده شد، به‌گونه‌ای که منطقه های مرتفع و کوهستانی با 27/50 درصد از ایام سال در قلمرو تنش‌های سرمایی قرارگرفته‌اند و تنش‌های گرمایی در نواحی پست و کم ارتفاع با 63/51 درصد وجه غالب شرایط اقلیمی منطقه می‌باشند و درصد بیشتری از ایام سال را در برگرفته‌اند. در بررسی ماهانه مشخص شد که مهم ترین مؤلفه بازدارنده آسایش حرارتی در مرکز و شرق استان، تنش‌های گرمایی متوسط تا بسیار شدید در ماه‌های می، ژوئن، ژوئیه، اوت و سپتامبر (خرداد، تیر، مرداد، شهریور و مهر) است، درصورتی‌که عمده‌ترین محدودیت شهرهایی که در ارتفاعات قرار دارند، تنش‌های سرمایی شدید در ماه‌های نوامبر، دسامبر، ژانویه، فوریه و مارس (آذر، دی، بهمن، اسفند و فروردین) می باشد. تفسیر نتایج نشان داد که تاثیرهای ارتفاع و پراکنش توپوگرافی سبب پیدایش تنوع اقلیمی در این منطقه شده است بطوری‌که امکان رخداد تمام شرایط زیست‌اقلیمی با تنوع نسبتاً زیادی در گستره استان قم وجود دارد.
نتیجه‌گیری:
نتایج این پژوهش نشان داد که خروجی شاخص‌های زیست‌اقلیمی PET و PMV، توانایی آشکارسازی دوره‌های آسایشی و نبود آسایش استان قم رادارند و با واقعیت منطقه به‌خوبی سازگار هستند و باوجود تفاوتهای جزئی، می‌توانند نمودهای به نسبت همگونی از اقلیم آسایشی آنجا را نشان دهند و اطلاعات بهتری را برای برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری در اختیار ما بگذارند. بطورکلی، با توجه به روشها و شاخص‌های مختلف و نتایج به‌دست‌آمده از تجزیه‌وتحلیل داده‌ها، برای تحقق هدفها باید از تلفیق شاخص‌های مختلف استفاده کرد.
امیرحسین نیک فال؛ سارا کرمی؛ عباس رنجبر سعادت آبادی؛ ساویز صحت کاشانی
دوره 15، شماره 1 ، بهار 1396، ، صفحه 115-126
چکیده
سابقه و هدف: اگرچه در سال‌های اخیر چندین مدل عددی گرد و خاک برای منطقه خاورمیانه ارزیابی شده‌اند، اما به دلیل وسعت منطقه، توسعه و پیدایش چشمه‌های جدید گرد و خاک، نیاز است تا تحقیقات جامع‌تری در ارزیابی مدل‌های عددی گرد و خاک برای منطقه خاورمیانه صورت گیرد. پژوهشگران گوناگونی مانند Marticorena and Bergametti (1995), Shao et al. (1996), Marticorena et al. (1997) Shao ...
بیشتر
سابقه و هدف: اگرچه در سال‌های اخیر چندین مدل عددی گرد و خاک برای منطقه خاورمیانه ارزیابی شده‌اند، اما به دلیل وسعت منطقه، توسعه و پیدایش چشمه‌های جدید گرد و خاک، نیاز است تا تحقیقات جامع‌تری در ارزیابی مدل‌های عددی گرد و خاک برای منطقه خاورمیانه صورت گیرد. پژوهشگران گوناگونی مانند Marticorena and Bergametti (1995), Shao et al. (1996), Marticorena et al. (1997) Shao et al. (2004) با توسعه روش‌های تخمین انتشار ذرات گرد و خاک با محاسبه فرآیندهایی همچون جهش و خزش ذرات گرد و خاک، و سرعت اصطکاکی آستانه، مدل‌های یکپارچه فیزیکی فرسایش باد را که قابلیت جفت‌شدن با مدل‌های جوی دارند، توسعه دادند.مواد و روشها: در این پژوهش با استفاده از نسخه 3.6.1 از مدل جفت‌شده WRF-Chem، شبیه‌سازی برای 2 روز از تاریخ 11 تا 13 خرداد ماه سال 1393 با استفاده از داده‌های آنالیز GFS به منظور شرایط اولیه و مرزی صورت پذیرفت. در این اجرا از طرحواره پیشرفته MADE-SORGAM به عنوان طرحواره گسیل ذرات معلق جوی استفاده شد. این طرحواره بر پایه مدل دینامیکی مودال برای هواویزها1 در اروپا طراحی شده است که این رهیافت نیز به نوبه خود بر پایه مدل منطقه‌ای ذرات معلق طراحی شده است. در طرحواره MADE ذرات معلق جوی در سه مد ایتکن با قطر کمتر از 0.1 میکرومتر، تجمعی با قطر بین 0.1 تا 2 میکرومتر، و درشت با قطر بزرگتر از 2 میکرومتر با توزیع لوگ-نرمال در فرآیند شبیه‌سازی کیفیت هوا وارد می‌شوند.نتایج و بحث: جهت ارزیابی خروجی مدل WRF-Chem، با استفاده از برنامه پس‌پردازشی NCL، نقشه‌های توزیع PM10 به همراه غلظت این پارامتر ترسیم شد. خروجی مدل WRF-Chem برای غلظت PM10 و باد سطحی در ساعت 12 روز 12 خرداد ماه سال 1393 نشان داده شده است. در ساعت 12 توده کوچکی در شمال‌غربی استان تهران مشاهده می‌شود، به تدریج با گذشت زمان میزان غلظت ذرات افزایش یافته و وزش بادهای غرب و شمال‌غربی سبب ورود گرد و خاک به داخل شهر تهران می‌گردد تا جایی که در ساعت 15 کلانشهر تهران را با غلظت زیادی در برگرفته است، پس از آن، ذرات به سمت شرق منتقل شده، گستردگی مناطق تحت پوشش بیشتر می‌شود ولی غلظت ذرات PM10 کاهش می‌یابد. نکته قابل توجه این است که اگرچه مدل غلظت زیادی را در مناطق غربی کشور نشان می‌دهد، که منشاء آن نواحی شرق و شمال‌شرقی کشور عراق است، چشمه گسیل طوفان گردوخاک شهر تهران را کاملا داخلی و مستقل از آن بدست آورده است. به دلیل وجود برخی محدودیت‌ها در طرحواره MADE برای مناطق با وضعیت زمین شناختی پیچیده، خروجی این طرحواره ممکن است در برخی نقاط دارای بیش‌برآورد یا کم‌برآورد باشد. همین‌طور در صورت وجود خطا در الگوی کاربری اراضی و جنس خاک از نظر فرسایش‌پذیری که نقش تعیین‌کننده در برآورد غلظت گرد و خاک دارد، نتایج خروجی مدل میتواند با واقعیت اختلاف داشته باشد. مناطقی از حوضه شبیه‌سازی مانند شرق دریای خزر و ترکمنستان عموما دارای غلظت‌های بالای گرد و خاک است که در مقایسه با مقادیر عمق نوری ذرات گرد و خاک حاصل از سنجنده MODIS مشخص می‌گردد که مقادیر قابل توجهی از گرد و خاک بر فراز بخش‌هایی از دریای خزر تجمع یافته است.نتیجه‌گیری: به طور کلی عملکرد مدل عددی WRF-Chem در این پژوهش، قابلیت کاربردی این مدل را در مدل‌سازی و پیش‌بینی کیفیت هوا، به ویژه برای هواویزهایی که از چشمه‌های گسیل طبیعی مانند مناطق فرسایش‌پذیر و بیابان‌ها تولید می‌شوند، تایید می‌کند. شرایط کاربری اراضی و فرسایش خاک به دلیل تغییراتی که در سال‌های اخیر از نظر اقلیم، پوشش گیاهی، و سایر فراسنج‌های زمین‌شناختی در منطقه خاورمیانه رخ داده است، در برخی از مناطق دچار دگرگونی قابل‌توجهی شده است. ولی داده‌های زمین‌شناسی که در مدل WRF استفاده می‌شود همچنان مربوط به سال‌های گذشته است که در پژوهش‌های کیفیت هوا عامل ایجاد خطا در خروجی مدل است. بدین منظور می‌بایست حداقل در مقیاس منطقه‌ای، داده‌های زمین‌شناختی موثر در گسیل ذرات گرد و خاک تصحیح شده و در اختیار مدل قرار بگیرد.
