ارزیابی نقش خشکسالی بر فراوانی وقوع گرد و غبار در استان خراسان رضوی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار مرکز پژوهشی علوم جغرافیا و مطالعات اجتماعی، دانشگاه حکیم سبزواری

2 استاد گروه مهندسی آبخیزداری دانشکده‌ی منابع طبیعی نور، دانشگاه تربیت مدرس*(مسوول مکاتبات)

3 دانشیار گروه اقلیم و ژئومورفولوژی، دانشگاه حکیم سبزواری

4 دکتری ژئومرفولوژی دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری

10.22034/jest.2019.10464

چکیده

زمینه و هدف: در مناطق خشک و نیمه خشک پدیده گرد و غبار به طور مکرر اتفاق می­افتد. این پدیده اثرات جدی روی سلامت انسان، فرسایش خاک، بیابان­زایی و حمل و نقل دارد. خشک­سالی یکی از پدیده­های طبیعی است که در اثر کاهش بارش به­وجود آمده و باعث کاهش پوشش گیاهی و افزایش گرد و غبار می­شود. هدف از این تحقیق بررسی ارتباط بین تعداد وقوع گرد و غبار و خشک­سالی اقلیمی می­باشد.

روش بررسی: در این تحقیق از شاخص SPI برای محاسبه خشک­سالی استفاده گردید. داده­های مربوط به بارش از سال (2010-1980) و داده­های مربوط به گرد و غبار از سال 2010-2004 مورد تحلیل قرار گرفت. سپس پهنه­بندی گرد و غبار و خشک­سالی در دوره آماری مشترک (2010-2004) با استفاده از روش کریجینگ در نرم افزار ArcGIS صورت گرفت.

یافته­ها: نتایج پهنه­بندی تعداد وقوع گرد و غبار و خشک­سالی حاکی از آن است که سال 2008 بیش­ترین تعداد وقوع گرد و غبار (226 واقعه گرد و غبار) و خشک­سالی شدید در سطح استان بوده است. هم­چنین سال 2005 کم­ترین تعداد وقوع گرد و غبار (85 واقعه گرد و غبار) و شرایط ترسالی در سطح استان حاکم بوده است.

بحث و نتیجه­گیری: نتایج نشان می­دهد که بین وقوع گرد و غبار با خشک­سالی ارتباطی مستقیم وجود دارد و در سال­هایی که شدت خشک­سالی زیاد یا کم شده، بر تعداد وقوع گرد و غبار نیز افزوده یا از آن کاسته شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و یکم، شماره پنج ، مردادماه 98

                                        

 

ارزیابی نقش خشک­سالی درفراوانی وقوع گرد و غبار در استان خراسان رضوی

 

مهدی بروغنی[1]

حمیدرضا مرادی [2]  *

hrmoradi@modares.ac.ir

محمد علی زنگنه اسدی[3]

سیما پورهاشمی[4]

تاریخ دریافت:11/12/94

تاریخ پذیرش:29/2/95

 

چکیده

زمینه و هدف: در مناطق خشک و نیمه خشک پدیده گرد و غبار به طور مکرر اتفاق می­افتد. این پدیده اثرات جدی روی سلامت انسان، فرسایش خاک، بیابان­زایی و حمل و نقل دارد. خشک­سالی یکی از پدیده­های طبیعی است که در اثر کاهش بارش به­وجود آمده و باعث کاهش پوشش گیاهی و افزایش گرد و غبار می­شود. هدف از این تحقیق بررسی ارتباط بین تعداد وقوع گرد و غبار و خشک­سالی اقلیمی می­باشد.

روش بررسی: در این تحقیق از شاخص SPI برای محاسبه خشک­سالی استفاده گردید. داده­های مربوط به بارش از سال (2010-1980) و داده­های مربوط به گرد و غبار از سال 2010-2004 مورد تحلیل قرار گرفت. سپس پهنه­بندی گرد و غبار و خشک­سالی در دوره آماری مشترک (2010-2004) با استفاده از روش کریجینگ در نرم افزار ArcGIS صورت گرفت.

یافته­ها: نتایج پهنه­بندی تعداد وقوع گرد و غبار و خشک­سالی حاکی از آن است که سال 2008 بیش­ترین تعداد وقوع گرد و غبار (226 واقعه گرد و غبار) و خشک­سالی شدید در سطح استان بوده است. هم­چنین سال 2005 کم­ترین تعداد وقوع گرد و غبار (85 واقعه گرد و غبار) و شرایط ترسالی در سطح استان حاکم بوده است.

بحث و نتیجه­گیری: نتایج نشان می­دهد که بین وقوع گرد و غبار با خشک­سالی ارتباطی مستقیم وجود دارد و در سال­هایی که شدت خشک­سالی زیاد یا کم شده، بر تعداد وقوع گرد و غبار نیز افزوده یا از آن کاسته شده است.

 

واژه­های کلیدی:پهنه­بندی خشک­سالی، پهنه­بندی گرد و غبار، استان خراسان رضوی، شاخص SPI

 

 

J. Env. Sci. Tech., Vol 21, No.5,July, 2019

 

 

 


Evaluation of the role of drought in frequency of dust in Khorasan Razavi province

 

Mehdi boroghani [5]

Hamidreza Moradi [6] *

hrmoradi@modares.ac.ir

Mohamadali Zangane Asadi [7]

Sima Pourhashemi [8]

 

Admission Date:May 18, 2016

Date Received: March 1, 2016

 

Abstract

Background and Objective: In arid and semi-arid regions dust phenomenon occurs frequently. These phenomenon seriously affects the human health, soil erosion, desertification and transport. Drought is one of the natural phenomena that decrease precipitation, reduce vegetation and increase dust in case study. The purpose of this study was to examine the relationship between the number of dust events and climatic drought.

Method: In this study, SPI index was used to estimate drought. Rainfall data for the years 1980-2010 and data of the dust for the years 2004-2010 were analyzed. The zoning dust and drought in the same period (2010-2004) was performed using the Kriging method in ArcGIS software.

Findings: The results of zoning the occurrence of dust and drought suggest that the greatest number of dust events (226 dust events) and severe drought happened in the province in 2008. Also, in 2005, the lowest number of dust events (85 dust events) and wet conditions prevailed in the province.

Discussion and Conclusion: The results indicate the direct relationship between dust event and drought, and dust event increased or decreased during the years that drought intensity increased or decreased.

                         

Keywords: Drought zoning, Dust zoning, Khorasan Razavi province, SPI index.

 

 

 

مقدمه


باد مقدار زیادی گرد و غبار را در مناطق خشک و نیمه خشک در هوا منتشر می کند. بیش­ترین مقدار ریزگرد در جو ذرات گرد و غبار می­باشد (1). توفان گرد و غبار از خطرات طبیعی است که روی شرایط جوی، سلامت انسان و اکوسیستم اثر می­گذارد (2 و 3). بر اساس تعریف سازمان جهانی هواشناسی ([9]WMO) وقوع گرد و غبار از نظر میزان دید افقی به چهار طبقه گرد و غبار ضعیف با دید افقی کم­تر از 10 کیلومتر، گرد و غبار متوسط با دید بین 1 تا 10 کیلومتر، توفان شدید با دید بین 200 تا 1000 متر و توفان خیلی شدید با دید کم­تر از 200 متر تقسیم­بندی می­شود (4). گرد و غبار در مناطق خشک، میزان ذرات معلق در هوا را از آستانه سلامت بهداشتی بالاتر می­برد و اثر منفی بر سلامت انسان دارد. در بعضی موارد گرد و غبار موجب انتقال باکتری­ها، ویروس­ها و قارچ‌های بیماری­زا می­گردد (5 و 6). خشک­سالی یکی از پدیده­های محیطی است که می­توان آن‌را معلول یک دوره خشک غیر عادی دانست که به اندازه کافی تداوم داشته باشد تا عدم تعادل در وضعیت هیدورلوژیکی منطقه ایجاد گردد (7). امروزه خشک­سالی به یکی از مخرب­ترین بلایای طبیعی تبدیل شده است (8). خشک­سالی وضعیتی از کمبود بارش و افزایش دماست که در هر وضعیت اقلیمی ممکن است رخ دهد و شامل خشک­سالی کشاورزی، هیدرولوژی و هواشناسی می­باشد (9). برای تعیین ویژگی­های خشک­سالی تاکنون نمایه­های متعددی ارایه شده است. نمایه خشک­سالی برمبناییک یا چند متغیر اقلیمی محاسبه می­شود. نمایه­های خشک­سالیPDSI (10)، CMI (11) و SWSI(12) بر مبنای متغیرهای مختلف اقلیمی و هیدرولوژیکی محاسبه می­گردند که وزن بارندگی در این گونه نمایه­ها بیش از بقیه متغیرها و بیش از 80 درصد تغییر است و این گونه نمایه­ها را توصیف می­کند (13). برخی از نمایه‌ها تنها از متغیر بارندگی بهره می­برند. این نمایه­ها شامل نمایه درصد از نرمال(14) و BMDI (15)، دهک­ها (16) و SPI (17) هستند. نمایه SPI به علت سادگی محاسبات، استفاده از داده­های قابل دسترس بارندگی، قابلیت محاسبه برای هر مقیاس زمانی دلخواه و قابلیت بسیار زیاد در مقایسه مکانی نتایج، به عنوان مناسب­ترین نمایه برای تحلیل خشک­سالی به ویژه تحلیل­های مکانی شناخته می­شود (18). در زمینه خشک­سالی و گرد و غبار مطالعات زیادی صورت گرفته است که میتوان به تحقیقاتVangelisوTsakiris (19)، Herweijer و Seager (20)، Gholam و همکاران (21)، بروغنی و همکاران (22)، Hahnenberger و Nicoll (24)، Rezazadeh و همکاران (25)، Tan و همکاران (4)، O’Loingsigh و همکاران (26)، بحیرایی و همکاران (27) و خوش کیش و همکاران (28) اشاره کرد. هدف از این تحقیق مقایسه پهنه­بندی مکانی خشک­سالی اقلیمی با استفاده از شاخص SPI با پهنه­بندی تعداد وقوع گرد و غبار در طی دوره 7 ساله (2010-2004) و هم­چنین تغییرات مکانی آن­ها در استان خراسان رضوی می­باشد.

 

روش بررسی

منطقه مورد مطالعه

منطقه مورد مطالعه استان خراسان رضوی با مساحت 118/143864 کیلومترمربع است که چهارمین استان کشور از نظر وسعت می‌باشد. این استان با جمعیت 5299995 نفر در عرض جغرافیایی ́ 52 ˚33 تا ́ 42 ˚37 شمالی و طول جغرافیایی́ 19˚56 تا ́ 16 ˚61 شرقیقرار گرفته است. این استان دارای اقلیم خشک و نیمه­خشک با وزش جریان­های غالب چرخنده­های تابستانه و جریانات غربی زمستانه می­باشد که از شرایط مطلوبی برای وقوع پدیده توفان با سرعت فراتر از آستانه فرسایش بادی برخوردار است. بلندترین نقطه استان در ارتفاعات بینالود در شمال نیشابور با ارتفاع 3211 متر از سطح دریا و پست­ترین نقطه استان دشت سرخس با ارتفاع 300 متر از سطح دریا و در حاشیه مرز ایران و ترکمنستان قرار دارد. میانگین بارش سالیانه مناطق مختلف استان خراسان رضوی بین 75 تا 390 میلی­متر متغیر است (29).

 

 

 

شکل 1- موقعیت استان خراسان رضوی در کشور

Figure 1. location of Khorasan Razavi Province in country

 

 


در این تحقیق از 10 ایستگاه سینوپتیک موجود در استان که دارای آمار کاملی بودند برای انجام تحقیق مورد نظر استفاده گردید. مشخصات این ایستگاه­ها در جدول (1) ارایه شده است. در هر کدام از این ایستگاه­ها آمار روزانه گرد و غبار در دوره 2010-2004 تعیین شد. برای محاسبه شاخص خشک­سالیSPIآمار بارش روزانه از سازمان مدیریت منابع آب کشور تهیه شد.داده­های بارش وارد نرم افزار Excelگردید و ایستگاه­هایی که از نظر آماری ناقص بودند کنار گذاشته شدند. بعد از حذف ایستگاه­های ناقص از دوره آماری مشترک از سال 1980 تا 2010 به صورت سالانه میانگین گرفته شد.

 

جدول 1- موقعیت ایستگاه­های مورد مطالعه در استان خراسان رضوی

Table 1. the Location of stations studied in Khorasan Razavi

ایستگاه

نوع ایستگاه

طول جغرافیایی

عرض جغرافیایی

ارتفاع

مشهد

سینوپتیک

́38 ˚59

́ 16 ˚36

2/992

سبزوار

سینوپتیک

́ 43 ˚59

́ 12 ˚36

6/977

نیشابور

سینوپتیک

́ 58 ˚15

́ 16 ˚36

1213

کاشمر

سینوپتیک

́ 28 ˚15

́ 12 ˚35

1109

قوچان

سینوپتیک

́ 30 ˚58

́ 4 ˚37

1287

تربت جام

سینوپتیک

́ 35 ˚60

́ 15 ˚35

4/950

تربت حیدریه

سینوپتیک

́ 13 ˚59

́ 16 ˚35

8/1450

سرخس

سینوپتیک

́ 10 ˚61

́ 32 ˚36

235

گلمکان

سینوپتیک

́ 17 ˚59

́ 29 ˚36

1176

گناباد

سینوپتیک

́ 41 ˚58

́ 21 ˚34

1056

 

شاخص خشک­سالیSPI

 

شاخص SPI برای هر منطقه بر اساس ثبت بارندگی­های طولانی آن محاسبه می­شود. در ابتدا توزیع آماری مناسب، بر آمار بلند مدت بارندگی­ها برازش داده می­شود. سپس تابع تجمعی توزیع با استفاده از احتمالات مساوی به توزیع نرمال تبدیل می­گردد، به طوری که استاندارد شده و متوسط آن برای هر منطقه و دوره مورد نظر صفر شود(30). مقادیر مثبت SPI نشان­دهنده بارندگی بیش­تر از بارش متوسط و مقادیر منفی آن معنای عکس دارد. طبق این روش دوره خشک­سالی هنگامی اتفاق می­افتد که SPI به طور مستمر منفی و به مقدار 1- یا کم­تر برسدو هنگامی پایان می­یابد که SPI مثبت می­گردد. برای محاسبه این شاخص از رابطه ذیل استفاده می­شود:

رابطه(1)

 

 که در آن SPI شاخص خشک­سالی، Pi میانگین بارندگی هر سال،  میانگین بارندگی کل سال­ها و انحراف معیار کل سال­ها می­باشد. طبقه بندی مقادیر SPI در جدول شماره (2)، ارایه شده است (31).

 

جدول 2- طبقه­بندی مقادیر شاخص خشکسالیSPI

Table 2. The Classification of SPI drought index values

وضعیت

SPI

وضعیت

SPI

فرا مرطوب

بزرگ­تر یا مساوی با 2

نسبتا خشک

تا 49/1-

بسیار مرطوب

5/1 تا 99/1

بسیار خشک

5/1- تا 99/1-

نسبتا مرطوب

1 تا 49/1

فرا خشک

کوچک یا مساوی 2-

نزدیک نرمال

99/0- تا 99/0

 

 


در این تحقیق روز گرد و غباری به روزی گفته می­شود که در ایستگاه­های سینوپتیک مورد مطالعه، طی 8 بار دیده­بانی در شبانه­روز حداقل یک بار دید افقی کم­تر از 10 کیلومتر (گرد وغبار) ­باشد (2). برای مشخص کردن تعداد روزهای همراه با گرد و غبار در استان خراسان رضوی، ابتدا برای هر کدام از ایستگاه­ها، تعداد روزهایی که دید افقی از 10 کیلومتر کم­تر بوده مشخص و تغییرات آن در سال­های مورد مطالعه تعیین گردید. سپس داده­ها وارد نرم افزار ArcGIS شد و با روش کریجینگ معمولی پهنه­بندی گرد و غبار صورت گرفت. برای محاسبه شاخص SPI ابتدا از داده­های مربوط به بارش از سال 1980 تا 2010 به صورت سالانه میانگین گرفته شد. سپس این داده­ها به صورت فایل متنی تهیه و با استفاده از نرم­افزار DIP شاخص SPI برای ایستگاه­ها محاسبه شد. این نرم­افزار از توزیع گاما برای تحلیل شاخص SPI استفاده می­کند. بعد از محاسبه این شاخص­ها برای هر سال این داده­ها وارد نرم افزار ArcGIS شد و سپس با استفاده از روش کریجینگ معمولی و احتساب 46 ایستگاه، پهنه­بندی خشک­سالی برای سال­های (2010-2004) برای شاخص خشک­سالیSPI انجام گرفت. در نهایت به مقایسه تغییرات خشک­سالی و گرد و غبار در سطحاستان پرداخته شد.

یافته­ها

نتایج تغییرات خشک­سالیSPI در دوره مورد مطالعه (2010-1980) در شکل (2) نشان داده شده است. همان­گونه که مشاهدهمی‌شود تغییرات از روند منظمی تبعیت نمی­کنند و با تغییرات بارش، شدت خشک­سالی در سال­های مختلف متفاوت است. نتایج هم­چنین بیان کننده آن است که سال­های 2008 و 1992 به ترتیب خشک­ترین و پرباران­ترین سال در دوره مورد مطالعه بوده است.

 

 

شکل 2- تغییرات شاخص خشک­سالیSPI در دوره مورد مطالعه

Figure 2. SPI drought index changes during the study period


 

 

نتایج تغییرات تعداد وقوع گرد و غبار و شاخص خشک­سالیSPI در جدول (3) ارایه شده است. نتایج حاکی از آن است که در دوره مورد مطالعه در سال­هایی که شرایط خشک­سالی در سطح استان حاکم بوده،تعداد وقوع گرد و غبار افزایش داشته و در سال­هایی که شرایط ترسالی در استان حاکم بوده از تعداد گرد و غبار کاسته شده است. هم­چنین نتایج نشان می­دهد که سال 2008 که شدیدترین خشک­سالی در سطح استان در دوره مورد مطالعه صورت گرفته است، بیش­ترین تعداد گرد و غبار به­وقوع پیوسته است.

 

 

جدول 3- تغییرات تعداد وقوع گرد و غبار و شاخص خشک­سالی SPI در دوره آماری مشترک

Table 3. Changes in the number of dust and SPI drought index in the same period

سال

شاخص SPI

 تعداد گرد و غبار

2004

47/0

135

2005

06/0

85

2006

52/0-

123

2007

42/0

111

2008

93/1-

226

2009

61/0

166

2010

47/0-

120

 

نتایج خشک­سالی در سال 2004 حاکی از آن است که در کل استان شرایط نرمال بارش وجود دارد. ولی از نظر تعداد وقوع گرد و غبار بخش­های شرقی و غربی استان دارای تعداد بیش­تری هستند و هر چه به سمت مرکز استان حرکت می­کنیم از شدت آن کاسته می­شود (شکل 3). سال 2005 در بخش شمالی استان شرایط مرطوب و در بخش­های جنوبی استان شرایط نرمالی از لحاظ خشک­سالی شاهد هستیم که نشان می‌دهد نسبت به سال قبل از شدت خشک­سالی کاسته شده است. تغییرات تعداد وقوع گرد و غبار در سال 2005 نیز بیان کننده آن است که نسبت به سال قبل کاهش داشته است، لذا کاهش خشک­سالیدر کاهش تعداد وقوع گرد و غبار موثر بوده است (شکل 4). نتایج پهنه­بندی خشک­سالی در سال 2006 نشان می­دهد که در بخش­های شمالی استان شرایط نرمال و در بخش­های جنوبی آن شرایط خشک­سالی وجود دارد که نسبت به سال قبل بر شدت خشک­سالی افزوده شده است. نتایج پهنه­بندی گرد و غبار در این سال نشان می­دهد که بخش­های غربی استان بیش­تر و هر چه به سمت مرکز و  بخش­های جنوبی و شمالی حرکت می­کنیم از تعداد وقوع گرد و غبار کاسته
می­شود. در مجموع نتایج نشان می­دهد که بر تعداد وقوع گرد و غبار نسبت به سال قبل افزوده شده است (شکل 5). پهنه­بندی خشک­سالی در سال 2007 نشان می­دهد که بخش­های شمالی استان شرایط ترسالی و بخش­های جنوبی استان شرایط نرمال دارد که از شدت خشک­سالی نسبت به سال 2006 کاسته شده است. تغییرات تعداد وقوع گرد و غبار نیز در این سال نشان می­دهد که نسبت به سال 2006 کاهش داشته است (شکل 6). نتایج پهنه­بندی در سال 2008 نشان دهنده آن است که خشک­سالی شدیدی در کل استان حاکم می­باشد که نسبت به سال قبل بر شدت خشک­سالی افزوده شده است. نتایج پهنه­بندی گرد و غبار نیز در این سال نشان می­دهد که تعداد این پدیده در کل استان افزایش داشته است و به جز بخش­هایی از شمال استان بقیه دارای تعداد گرد و غبار زیادی می­باشد و هر چه از شمال به سمت مرزها حرکت می­کنیم بر تعداد آن افزوده می­شود. در سال 2008 نیز پدیده گرد و غبار نسبت به خشک­سالی واکنش نشان داده و با افزایش شدت خشک­سالی بر تعداد این پدیده افزوده شده است (شکل 7). در سال 2009 شرایط مطلوبی از نظر بارش وجود دارد و در بخش­های مرکزی استان شرایط ترسالی و در بخش­های جنوبی و شمالی شرایط نرمال حاکم است. پهنه­بندی گرد و غبار در این سال نشان می­دهد که از تعداد آن کاسته شده و به جز بخش­های جنوبی و بخش­های کمی از شرق که تعداد گرد و غبار زیاد است در بقیه استان تعداد وقوع گرد و غبار کم می­باشد (شکل 8). در سال 2010 شرایط خشک­سالی در بیش­تر مناطق استان حاکم می­باشد به جز بخش­های کمی از شمال که شرایط نرمال دارد حاکم می­باشد. پهنه­بندی گرد و غبار در این سال نشان می­دهد که در مناطق غربی و شرقی تعداد وقوع گرد و غبار زیاد است و هر چه به سمت مرکز و شمال استان می­رویم از تعداد آن کاسته می­شود و تعداد وقوع گرد و غبار نسبت به سال قبل تغییر زیادی نداشته است (شکل 9). در مجموع نتایج نشان می­دهد که وقوع گرد و غبار با خشک­سالی ارتباطی مستقیم وجود دارد و در سال­هایی که شدت خشک­سالی زیاد شده بر تعداد وقوع گرد و غبار نیز افزوده شده است.

 

   

شکل 3-  نقشه­های پهنه­بندی گرد و غبار و شاخص خشک­سالی SPI برای سال­ 2004

Figure 3. Zoning maps dust and SPI drought index for 2004

   

شکل 4- نقشه­های پهنه­بندی گرد و غبار و شاخص خشک­سالی SPI برای سال­ 2005

Figure 4. Zoning maps dust and SPI drought index for 2005

   

شکل 5- نقشه­های پهنه­بندی گرد و غبار و شاخص خشک­سالی SPI برای سال­ 2006

Figure 5. Zoning maps dust and SPI drought index for 2006

   

شکل 6- نقشه­های پهنه­بندی گرد و غبار و شاخص خشک­سالی SPI برای سال­ 2007

Figure 6. Zoning maps dust and SPI drought index for 2007

   

شکل 7- نقشه­های پهنه­بندی گرد و غبار و شاخص خشک­سالی SPI برای سال­ 2008

Figure 7. Zoning maps dust and SPI drought index for 2008

 

   

شکل 8- نقشه­های پهنه­بندی گرد و غبار و شاخص خشک­سالی SPI برای سال­ 2009

Figure 8. Zoning maps dust and SPI drought index for 2009

   

شکل 9- نقشه­های پهنه­بندی گرد و غبار و شاخص خشک­سالی SPI برای سال­ 2010

Figure 9. Zoning maps dust and SPI drought index for 2010

 

 

 

بحث و نتیجه­گیری


نتایج بررسی شاخص خشک­سالیSPI در دوره 30 ساله (2010-1980) حاکی از آن است که تغییرات خشک­سالی از روند منظمی تبعیت نمی­کند و بر اساس تغییرات بارش شدت خشک­سالی تغییر می­کند. دلیل این امر آن است که این شاخص به بارندگی وابسته است. در دوره مورد مطالعه سال­های 2008 و 1992 به ترتیب خشک­ترین و پرباران­ترین سال می­باشند. این نتایج با نتایج رضیئی و همکاران (32)، صالحوند و همکاران (9) و بروغنی و همکاران (23) هم­خوانی دارد که نشان می­دهد شدت خشک­سالی در زمان­ها و مکان­های مختلف متغیر است. نتایج تغییرات تعداد گرد و غبار در دوره مورد مطالعه (2010-2004) حاکی از آن است که سال 2008  با 226 و 2005 با 85 روز به­ترتیب بیش­ترین و کم­ترین تعداد وقوع گرد و غبار را در سطح استان داشته است. نتایج آماریهم­چنین بیان کننده آن است که بیش­ترین تعداد گرد و غبار با 288 روز در دوره مورد مطالعه مربوط به سرخس می­باشد و کم­ترین تعداد گرد و غبار با 5 روز مربوط به قوچان می­باشد که با نتایج لشکری و قاسمی (33) که به بررسی آماری توفان گرد و غبار در استان خراسان رضوی پرداختند، هم­خوانی دارد. نتایج نشان داد که خشک­سالی با تعداد وقوع گرد و غبار ارتباط دارد و با افزایش شدت خشک­سالی در استان خراسان رضوی بر تعداد وقوع گرد و غبار افزوده شده است، به­گونه­ای که در سال 2008 که شدیدترین خشک­سالی در دوره مورد مطالعه به وقوع پیوسته است، بیش­ترین تعداد وقوع گرد و غبار در استان رخ داده است. مناطق خشک و نیمه­خشک نسبت به خشک­سالی شکننده­تر هستند. زمانی که خشک­سالی رخ می­دهد به علت بارش کم رطوبت خاک کم بوده و سبب پوشش گیاهی تنک در منطقه می­شود و چون سطح خاک لخت بوده و خاک خشک می­باشد شرایط برای ایجاد فرسایش بادی و وقوع پدیده گرد و غبار مهیا می­شود. این تحقیق با نتایج تحقیقات Hahnenberger و Nicoll (3)،Oloingsigh و همکاران (26)،Lee و Sohn (34)، Lamb و همکاران (35) و Leslie و Speers (36) مطابقت دارد که نشان دادند با افزایش شدت خشک­سالی، تعداد وقوع گرد و غبار افزایش می­یابد. نتایج پهنه­بندی گرد و غبار در استان خراسان رضوی نشان داد که بخش­های جنوبی و مرزی استان نسبت به بخش­های شمالی و مرکزی دارای تعداد وقوع گرد و غبار بیش­تری است و شدت خشک­سالی نیز در این مناطق بالاتر است. دلیل این امر آن است که در این مناطق میزان میانگین بارش سالانه کم­تر و خشک­تر است و هم­چنین این مناطق دارای توپوگرافی هموارتر نسبت به مناطق شمالی و مرکزی استان می­باشد. لذا این مناطق پوشش گیاهی ضعیف­تریداشته و در اثر خشک­سالی بر تعداد وقوع گرد و غبار افزوده می­شود. این نتایج،یافته­هایProspero و همکاران (37)را تایید می­کند که گفته­اند مناطق خشک با سطح هموار گرد و غبار زیادی دارند.

Reference

  1. Alizadeh Choobari, O., Zawar-Reza, P., Sturman, A., 2014. The global distribution of mineral dust and its impacts on the climate system: A review, Atmospheric Research, 138(1): 152-165.
  2. Akhlaq, M., Sheltami, TR., Mouftah, H.T., 2012. A review of techniques and technologies for sand and dust storm detection, Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 11(3):305–22.
  3. Hahnenberger, M., Kathleen, N., 2014. Geomorphic and land cover identification of dust sources in the eastern Great Basin of Utah, U.S.A., Geomorphology, 204(2): 657-672.
  4. Tan, M., Li, X., Xin, L., 2014. Intensity of dust storms in China from 1980 to 2007: A new definition, Atmospheric Environment, 85(4): 215-222.
  5. Grineski, S.E., Staniswalis, J.G., Bulathsinhala, P., Peng, Y., Gill T.E., 2011. Hospital admissions for asthma and acute bronchitis in El Paso, Texas: do age, sex, and insurance status modify the effects of dust and low wind events?, Environmental Research, 111(8): 1148–1155.
  6. Johnston, F., Hanigan, I., Henderson, S., Morgan, G., Bowman, D., 2011. Extremeair pollution events frombrushfires and dust storms and their association withmortality in Sydney, Australia 1994–2007, Environmental Research, 111(12): 811–816.
  7. Moradi, H.R., Rajabi, M., Faragzadeh, M., 2011. Investigation of meteorological drought characteristics in Fars province, Iran, Catena, 84(2): 35-46.
  8. Herweijer, C., Seager, R., Cook, K., Geay, E., 2013. North AmericanDroughts of the Last Millennium from a Gridded Network of Tree-Ring Dat, Lamont-Doherty Earth Observatory, Columbia University, Palisades, New York, Drying Technology: An International Journal, Volume 31, Issue 15.
  9. Salhvand, I., Montazeri, M., Momeni, M., 2013. "Drought zoning with indices (ZSI, CZI, DI, PNI and SPI) and sequences in Khuzestan province cities in GIS environment". Zagros Landscape Geography and Urban Planning Quarterly, 17(3): 35-52. (In Persian)
  10. Palmer, W.C., 1965. “Meteorological Drought”, U.S. Department of Commerce Weather Bureau, Washington, D.C. Research Paper No. 45.
  11. Palmer, W.C., 1968. Keeping track of crop moisture conditions, nationwide: the new Crop MoistureIndex. Weatherwise, 21: 156-161.
  12. Shafer, B.A.,Dezman, L.E., 1982.Development of a Surface Water Supply Index (SWST) to assess the severity of drought conditions in snow pack runs off areas, In Proceedings of the (50th) Annual Western Snow Conference, 164-175.
  13. Keyantash, J., and Dracup, J.A., 2003. The Quantification of drought: An evaluation of drought indices. American Meteorological Society, 83, No. 8(Aug): pp, 1167-1180.
  14. Willeke, G., Hosking, J.R.M., Wallis, J.R., And Guttman, N.B., 1994. The national drought atlas, Institute for water resources. Report 94-NDS-4, U.S. Army Corps of Engineers.
  15. Bhalme, H.N., and Mooley, D.A., 1980. "Large-scale drought/floods and monsoon circulation". Monthly Weather Review, 108: 1197-1211.
  16. Gibbs, W.J., and Maher, J.V., 1967. "Rainfall deciles as drought indicators". Bureau of Meteorology Bulletin No. 48, Commonwealth of Australia, Melbourne, Australia.
  17. McKee, T.B., Doesken, N.J., and Kleist, J., 1995. "Drought monitoring with multiple time scales". Proceedings of the 9th Conference on Applied Climatology, Dallas, TX, USA, 233-236.
  18. Hayes, M.J., Svoboda, M.D., Wilhite, D.A., and Vanyarkho, O.V., 1999. "Monitoring the 1996 drought using the Standardized precipitation Index". Bulletin of the American Meteorological Society, 80(3): 429- 437.
  19. Tsakiris, G., Vangelis, H., 2004. Towards a drought watch system based on spatial SPI, Water Resources Management, 18: 1-12.
  20. Herweijer, C.,Seager, R., 2008. The global footprint of persistent extra-tropical droughtin the instrumental era, International Journal of Climatology, 28(13):1761-1774.
  21. Gholam, Ali, M.,Younes, K.H., Esmaeil, A., Fatemeh, T., 2011.Assessment of Geostatistical Methods for Spatial Analysis of SPIand EDI Drought Indices, World Applied Sciences Journal, 15 (4):474-482.
  22. Boroughani, M., Taie, M., Mirnia, S.K., 2013. "Analysis of Relationship between Hydrogeological and Climate Droughts of Sabzevar Plain Using SWI and SPI Indices". Iranian Journal of Rangeland and Desert Research, 20(4): 733-744. (In Persian)
  23. Hahnenberger, M., Nicoll, K., 2012. Meteorological characteristics of dust storm events in the eastern Great Basin of Utah, U.S.A., Atmospheric Environment, 60(15) 601- 612.
  24. Rezazadeh, M., Irannejad, P., Shao, Y., 2013. Climatology of the Middle East dust events, Aeolian Research, 103-109.
  25. O’Liongsigh, T., McTainsh, G.H., Tews, E.K., Strong, C.L., Leys, J.F., Shinkfield, P., Tapper, N.J., 2014. The Dust Storm Index (DSI): A method for monitoring broadscale wind erosion using meteorological records, Aeolian Research, 12(1): 29-40.
  26. Baherai, H., Ayazi, S.M.H., Rajaie, M.A., Ahmadi, H., 2011. "Synoptic Statistical Analysis of Dust Phenomena in Ilam Province".  New Attitudes in Human Geography, 4(1): 47-67. (In Persian)
  27. Khosh­kish, A., Alijani, B., Hejazi, Z., 2011. “Synoptic Analysis of Dust Systems in Lorestan Province”. Journal of Applied Geosciences Research, 18(21): 91-110. (In Persion)
  28. Mosavi Baygi, M., Ashraf, B., 2011. “Study of synoptic patterns leading to autumn and winter droughts in Khorasan Razavi province”. Journal of Soil and Water Conservation Research, 18(4): 167-184. (In Persion)
  29. Edwards, D.C., McKee, T.B., 1997. “Characteristics of 20th century drought in the United States at multiple timescales”, Colorado State University: Fort Collins. Climatology Report No. 97-102.
  30. Ansafi Moghadam, T., 2007. “Evaluation of several climatic drought indices and determination of the most appropriate indices in the salt lake basin”. Iranian Journal of Rangeland and Desert Research, 14(2): 271-288. (In Persion)
  31. Razeie, T., DaneshKar Arasteh, P., Akhgari, R., Saghafean, B., 2007. “Survey of meteorological droughts in Sistan and Baluchestan province using SPI index and Markov Chain Model”. Iranian Water Resources Research Journal, 3(1): 25-35. (In Persion)
  32. Lashkari, H., Keykhosravi, G., 2008. “Synoptic Statistical Analysis of Dust Storms in Khorasan Razavi Province (2005-2005)”. Natural Geography Research, 65(3): 17-33. (In Persion)
  33. Lee, E.H., Sohn, B.J., 2011. Recent increasing trend in dust frequency over Mongolia and Inner Mongolia regions and its association with climate and surface condition change, Atmospheric Environment, 45(27): 4611-4616.
  34. Lamb, P.J., Leslie, L.M., Timmer, R., Speer, M.S., 2009. Multidecadal variability of Eastern Australian dust and Northern New Zealand sunshine: associations with Pacific climate system. Journal of Geophysical Research, 114:1-12.
  35. Leslie, L.M., Speer, M.S., 2006. Modelling dust transport over central eastern Australia, Meteorological Applications, 13(2): 141–167.
  36. Prospero, J.M., Ginoux, P., Torres, O., Nicholson, S.E., Gill, T.E., 2002. Environmental characterization of global sources of atmospheric soil dust identified with the Nimbus 7 total ozone mapping spectrometer absorbing aerosol product, Reviews of Geophysics, 40(1): 2–31

 

 


 



[1]- استادیار مرکز پژوهشی علوم جغرافیا و مطالعات اجتماعی، دانشگاه حکیم سبزواری

[2]- استاد گروه مهندسی آبخیزداری دانشکده‌ی منابع طبیعی نور، دانشگاه تربیت مدرس*(مسوول مکاتبات)

[3]- دانشیار گروه اقلیم و ژئومورفولوژی، دانشگاه حکیم سبزواری

[4]- دکتری ژئومرفولوژی دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری

[5]- Watershed Engineering PhD., Faculty of Natural Resource Nor, Tarbeat Modares University

[6]- Associate Professor of Watershed Engineering Department in Natural Resource Faculty of Nor, Tarbeat Modares University*(Corresponding Author)

[7]- Associate Professor, Geographic Faculty of Hakim Sabzevari University

[8]- Geomorphology PhD Student in Geographic Faculty of Hakim Sabzevari University

1- World Meteorological Organization

  1. Alizadeh Choobari, O., Zawar-Reza, P., Sturman, A., 2014. The global distribution of mineral dust and its impacts on the climate system: A review, Atmospheric Research, 138(1): 152-165.
  2. Akhlaq, M., Sheltami, TR., Mouftah, H.T., 2012. A review of techniques and technologies for sand and dust storm detection, Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 11(3):305–22.
  3. Hahnenberger, M., Kathleen, N., 2014. Geomorphic and land cover identification of dust sources in the eastern Great Basin of Utah, U.S.A., Geomorphology, 204(2): 657-672.
  4. Tan, M., Li, X., Xin, L., 2014. Intensity of dust storms in China from 1980 to 2007: A new definition, Atmospheric Environment, 85(4): 215-222.
  5. Grineski, S.E., Staniswalis, J.G., Bulathsinhala, P., Peng, Y., Gill T.E., 2011. Hospital admissions for asthma and acute bronchitis in El Paso, Texas: do age, sex, and insurance status modify the effects of dust and low wind events?, Environmental Research, 111(8): 1148–1155.
  6. Johnston, F., Hanigan, I., Henderson, S., Morgan, G., Bowman, D., 2011. Extremeair pollution events frombrushfires and dust storms and their association withmortality in Sydney, Australia 1994–2007, Environmental Research, 111(12): 811–816.
  7. Moradi, H.R., Rajabi, M., Faragzadeh, M., 2011. Investigation of meteorological drought characteristics in Fars province, Iran, Catena, 84(2): 35-46.
  8. Herweijer, C., Seager, R., Cook, K., Geay, E., 2013. North AmericanDroughts of the Last Millennium from a Gridded Network of Tree-Ring Dat, Lamont-Doherty Earth Observatory, Columbia University, Palisades, New York, Drying Technology: An International Journal, Volume 31, Issue 15.
  9. Salhvand, I., Montazeri, M., Momeni, M., 2013. "Drought zoning with indices (ZSI, CZI, DI, PNI and SPI) and sequences in Khuzestan province cities in GIS environment". Zagros Landscape Geography and Urban Planning Quarterly, 17(3): 35-52. (In Persian)
  10. Palmer, W.C., 1965. “Meteorological Drought”, U.S. Department of Commerce Weather Bureau, Washington, D.C. Research Paper No. 45.
  11. Palmer, W.C., 1968. Keeping track of crop moisture conditions, nationwide: the new Crop MoistureIndex. Weatherwise, 21: 156-161.
  12. Shafer, B.A.,Dezman, L.E., 1982.Development of a Surface Water Supply Index (SWST) to assess the severity of drought conditions in snow pack runs off areas, In Proceedings of the (50th) Annual Western Snow Conference, 164-175.
  13. Keyantash, J., and Dracup, J.A., 2003. The Quantification of drought: An evaluation of drought indices. American Meteorological Society, 83, No. 8(Aug): pp, 1167-1180.
  14. Willeke, G., Hosking, J.R.M., Wallis, J.R., And Guttman, N.B., 1994. The national drought atlas, Institute for water resources. Report 94-NDS-4, U.S. Army Corps of Engineers.
  15. Bhalme, H.N., and Mooley, D.A., 1980. "Large-scale drought/floods and monsoon circulation". Monthly Weather Review, 108: 1197-1211.
  16. Gibbs, W.J., and Maher, J.V., 1967. "Rainfall deciles as drought indicators". Bureau of Meteorology Bulletin No. 48, Commonwealth of Australia, Melbourne, Australia.
  17. McKee, T.B., Doesken, N.J., and Kleist, J., 1995. "Drought monitoring with multiple time scales". Proceedings of the 9th Conference on Applied Climatology, Dallas, TX, USA, 233-236.
  18. Hayes, M.J., Svoboda, M.D., Wilhite, D.A., and Vanyarkho, O.V., 1999. "Monitoring the 1996 drought using the Standardized precipitation Index". Bulletin of the American Meteorological Society, 80(3): 429- 437.
  19. Tsakiris, G., Vangelis, H., 2004. Towards a drought watch system based on spatial SPI, Water Resources Management, 18: 1-12.
  20. Herweijer, C.,Seager, R., 2008. The global footprint of persistent extra-tropical droughtin the instrumental era, International Journal of Climatology, 28(13):1761-1774.
  21. Gholam, Ali, M.,Younes, K.H., Esmaeil, A., Fatemeh, T., 2011.Assessment of Geostatistical Methods for Spatial Analysis of SPIand EDI Drought Indices, World Applied Sciences Journal, 15 (4):474-482.
  22. Boroughani, M., Taie, M., Mirnia, S.K., 2013. "Analysis of Relationship between Hydrogeological and Climate Droughts of Sabzevar Plain Using SWI and SPI Indices". Iranian Journal of Rangeland and Desert Research, 20(4): 733-744. (In Persian)
  23. Hahnenberger, M., Nicoll, K., 2012. Meteorological characteristics of dust storm events in the eastern Great Basin of Utah, U.S.A., Atmospheric Environment, 60(15) 601- 612.
  24. Rezazadeh, M., Irannejad, P., Shao, Y., 2013. Climatology of the Middle East dust events, Aeolian Research, 103-109.
  25. O’Liongsigh, T., McTainsh, G.H., Tews, E.K., Strong, C.L., Leys, J.F., Shinkfield, P., Tapper, N.J., 2014. The Dust Storm Index (DSI): A method for monitoring broadscale wind erosion using meteorological records, Aeolian Research, 12(1): 29-40.
  26. Baherai, H., Ayazi, S.M.H., Rajaie, M.A., Ahmadi, H., 2011. "Synoptic Statistical Analysis of Dust Phenomena in Ilam Province".  New Attitudes in Human Geography, 4(1): 47-67. (In Persian)
  27. Khosh­kish, A., Alijani, B., Hejazi, Z., 2011. “Synoptic Analysis of Dust Systems in Lorestan Province”. Journal of Applied Geosciences Research, 18(21): 91-110. (In Persion)
  28. Mosavi Baygi, M., Ashraf, B., 2011. “Study of synoptic patterns leading to autumn and winter droughts in Khorasan Razavi province”. Journal of Soil and Water Conservation Research, 18(4): 167-184. (In Persion)
  29. Edwards, D.C., McKee, T.B., 1997. “Characteristics of 20th century drought in the United States at multiple timescales”, Colorado State University: Fort Collins. Climatology Report No. 97-102.
  30. Ansafi Moghadam, T., 2007. “Evaluation of several climatic drought indices and determination of the most appropriate indices in the salt lake basin”. Iranian Journal of Rangeland and Desert Research, 14(2): 271-288. (In Persion)
  31. Razeie, T., DaneshKar Arasteh, P., Akhgari, R., Saghafean, B., 2007. “Survey of meteorological droughts in Sistan and Baluchestan province using SPI index and Markov Chain Model”. Iranian Water Resources Research Journal, 3(1): 25-35. (In Persion)
  32. Lashkari, H., Keykhosravi, G., 2008. “Synoptic Statistical Analysis of Dust Storms in Khorasan Razavi Province (2005-2005)”. Natural Geography Research, 65(3): 17-33. (In Persion)
  33. Lee, E.H., Sohn, B.J., 2011. Recent increasing trend in dust frequency over Mongolia and Inner Mongolia regions and its association with climate and surface condition change, Atmospheric Environment, 45(27): 4611-4616.
  34. Lamb, P.J., Leslie, L.M., Timmer, R., Speer, M.S., 2009. Multidecadal variability of Eastern Australian dust and Northern New Zealand sunshine: associations with Pacific climate system. Journal of Geophysical Research, 114:1-12.
  35. Leslie, L.M., Speer, M.S., 2006. Modelling dust transport over central eastern Australia, Meteorological Applications, 13(2): 141–167.
  36. Prospero, J.M., Ginoux, P., Torres, O., Nicholson, S.E., Gill, T.E., 2002. Environmental characterization of global sources of atmospheric soil dust identified with the Nimbus 7 total ozone mapping spectrometer absorbing aerosol product, Reviews of Geophysics, 40(1): 2–31