نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرم آباد، ایران.
2 استادیار، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرم آباد، ایران *(مسوول مکاتبات)
3 استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
مستخرج از پروژه تحقیقاتی
علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیست و سوم، شماره شش، شهریورماه 1400(70-57)
تحلیل زمانی و مکانی وقوع گرد و غبار در استان لرستان
رضا چمنپیرا[1]
ابراهیم کریمی سنگچینی[2] *
علی اکبر نوروزی[3]
تاریخ دریافت: 16/3/99 |
تاریخ پذیرش: 1/5/9۹ |
چکیده
زمینه و هدف: در حال حاضر مدیریت خطر گردوغبار در مقیاس جهانی و بهویژه در منطقه خاورمیانه به یک چالش جدی تبدیل شده است. این تحقیق در استان لرستان با هدف تحلیل زمانی و مکانی وقوع گرد و غبار جهت تسکین و کنترل ریسک در راستای آمایش و توسعه پایدار انجام شده است.
روش بررسی: تغییرات طوفان گردوغبار برای 8 ایستگاه سینوپتیک استان در یک دوره زمانی 17 ساله (2016-2000) مورد آنالیز قرار گرفت. برای تغیرات مکانی مدلهای مختلف درونیابی برازش داده شد و مدل با کمترین MAE و RMSE انتخاب شده است. سپس به کمک مدل درونیابی کوکریجینگ درونیابی با همسایگیهای مختلف انجام شده است که حاصل آن تعداد زیادی نقشه است. این نقشهها به شبکه سلولی در محیط GIS تبدیل گردید.
یافته ها: نتایج حاصل از بررسی سالیانه پدیده طوفان گردوغبار نشان داد که ایستگاه خرمآباد با میانگین فراوانی ۴۵روز سال، بیش ترین تعداد روزها را در کل استان مورد مطالعه دارد. بیشترین فراوانی طوفان گردوغبار در ماههای ژوئن و ژوئیه و کمترین فراوانی در ماه نوامبر و دسامبر میباشد. استان لرستان از نظر تعداد روزهای زیر ۱۰ و یک کیلومتر، به ترتیب بیش از ۲۳ و ۷۱ درصد احتمال خطر بالای طوفان گردوغبار را دارد.
بحث و نتیجه گیری: با توجه به خطر بالای گرد وغبار، برنامههای پیشگیری و کنترل و نیز برنامههای سازگاری توسعهای استان پیشنهاد میشود که بتوان به اهداف آمایش و حفاظت جهت جلوگیری از توسعه بیابانزایی دست یافت. این مطالعه به عنوان یک پژوهش کاربردی میتواند نسخه خوبی برای مسئولان، مدیران و دستاندرکاران بلایای طبیعی و توسعه استان لرستان محسوب شود.
واژه های کلیدی: گردو غبار، تحلیل آماری، تغییرات زمانی و مکانی، استان لرستان.
|
Temporal and Spatial Analysis of Dust Occurrence in Lorestan Province
Reza Chamanpira[4]
Ebrahim Karimi Sangchini[5]*
Ali Akbar Norouzi[6]
Admission Date: July 22, 2020 |
|
Date Received: June 5, 2020 |
Abstract
Background and Objective: Today, dust risk management is critical global challenge, especially in the Middle East. The aim of this study is to analysis temporal and spatial changes of dust occurrence in Lorestan province. This analysis used for risk control and adaptation to achieve sustainable development areas.
Material and Methodology: Changes in dusts were analyzed during a 17-year period (2000-2016) for 8 synoptic stations. Best model, with lowest MAE and RMSE, was selected for analyzing spatial variations. The CoKriging model interpolation was used to provide dust risk map. Then, this map converted in to a pixel grid in ArcGIS software.
Findings: The results of annual dust survey show that Khorramabad station had the highest number of days with the average frequency of 16 days in year. The highest frequency of dust storms was in June and July whiles the lowest was in November and December. The results of risk zonation mapping that about 21 And 71 percent of the region has a high risk of the dust storm in term of below 10 and one kilometer of horizontal visibility, respectively.
Discussion and Conclusion: Due to the high risk of dust, it is possible to provide prevention and control programs and also compatibility of the regional development goals with Iran land use planning and conservation and restoration of soil and water resources in order to achieve the preventing desertification and climate change. This research with a promising and pragmatic approach has provided a remarkable description to policy makers, managers, and other natural disaster stakeholders in the of Lorestan province development.
Keywords: Dust, Statistical Analysis, Temporal and Spatial Changes, Lorestan Province.
مقدمه
طوفانهای گردوغبار یکی از مخاطرات طبیعی هستند که اخیرا در ایران و بهویژه در نواحی جنوب و غرب آن به فراوانی رخ میدهند و خسارت زیادی به بار میآورند. طوفانهای گردوغبار در اکثر اوقات نتیجه بادهای متلاطم میباشند که مقدار زیادی از گردوغبار را از سطوح بیابان بالا میبرند و قابلیت دید را به کمتر از یک کیلومتر کاهش میدهند (1-3). خشکسالیهای اخیر، کاهش بارشهای سالانه و تغییرات اقلیمی، مهمترین عوامل طبیعی این پدیده محسوب میشود (4 و 5) و عواملی مانند خشکاندن تالابهای منطقه، درصد پایین پوشش گیاهی در برخی مناطق مستعد گرد و غبار، ساخت سدهای بزرگ، توسعهی ناپایدار ناشی از جنگ در منطقهی خاورمیانه بر شدت و وسعت آن افزوده و به گسترش گرد و غبار در اکثر مناطق ایران منجر شدهاست (6-8). بادهای شدید گردوغبار مقدار زیادی خاک و ماسه را از زمینهای خشک با خود بلند نموده و به حالت معلق درآمده و هوا را تیره و تاریک مینمایند. این هوای اشباع شده از مواد خاکی، ابری را تشکیل میدهد که خورشید را پوشانده و یا به صورت قرص گداخته و کم رنگ مینمایاند (9). در سالهای اخیر شناسایی مناطق منبع و ارزیابی خطر وقوع گرد و غبار در تحقیقات بیشماری مورد توجه محققان داخلی و خارجی قرار گرفته است که از جمله میتوان به اختصاصی و همکاران در دشت یزد-اردکان (10)، شمشیری و همکاران در استان کرمانشاه (11)، غفاری و مصطفیزاده در ایران (12)، عالی محمودی و همکاران در شهرستان اهواز (13)، Baddock و همکاران در دریاچه ایری استرالیا (14)، Maghrabi و همکاران در عربستان سعودی (15)، Gao و همکاران در هانشداک چین (16)، Rashki و همکاران در حوزه آبریز هامون (17) و Chen و همکاران (18)، در شرق آسیا اشاره نمود. جوهری وهمکاران (19) تغییرات زمانی و مکانی گردوغبار منطقه جنوب غرب ایران را با روشهای زمین آمار مدلسازی کردند. در این تحقیق تغییرات گردوغبار را برای 15 ایستگاه سینوپتیک استانهای خوزستان و ایلام مورد آنالیز قرار داد. نتایج نشان داد که مدل تابع انتقال برازش مناسب و موفقیت آمیزی در پیشبینی حداقل مطلق دید افقی داشته است. اکبری و فرحبخشی (20 ) به بررسی عوامل ایجاد بروز گردوغبار در استان کرمانشاه پرداختند. نتایج نشان داد که بهطور کلی وجود سیستمهای کمفشار در مناطق مرکزی و جنوبی ایران میتوانند منجر به همگرایی و مکش هوا در نزدیکی سطح زمین و حرکت گردابی مثبت قوی شوند که در کرمانشاه حرکتهای سیکلونی ایجاد میشود. Madhavan و همکاران (21) به شناسایی گردوغبار در صحرای آفریقا با استفاده از تصاویر سنجندههای ترا و آکوا ماهواره مادیس پرداختند. نتایج نشان داد که شناسایی گردوغبار با به کارگیری کانالهای اضافی مادون قرمز بهیود یافت. Chen و همکاران (18)، گردوغبار در شرق آسیا را با مدل WRF-Chem[7] و آنالیز دادههای ماهوارهای مدلسازی کردند. نتایج نشان داد که این مدل در تابستان، توزیع فضایی و زمانی فاکتورهای هواشناسی و گردوغبار آئروسل را به خوبی نشان میدهد. بررسی پیشینه تحقیق نشان میدهد که در حال حاضر مدیریت خطر گردوغبارها در مقیاس جهانی و به ویژه در منطقه خاورمیانه و ایران به یک چالش جدی تبدیل و ذرات معلق در هوا به یکی از مهمترین آلایندههای تهدید سلامت انسان و تخریب محیط زیست شناخته شده است (22). تحقیقات گذشته به ردیابی، تغییرات زمانی و مکانی و ارزیابی شدت خطر توجه کردند. استان لرستان همانند استانهای غربی ایران متاسفانه در چند سال اخیر متأثر از خطر وقوع گرد و غبار بوده است، براین اساس در این تحقیق سعیشده که به تحلیل زمانی و مکانی وقوع گرد و غبار در این استان به عنوان یکی از استانهای غربی کشور و متأثر از این خطر پرداخته شود.
روش بررسی
منطقه مورد مطالعه
استان لرستان با مساحت 28559 کیلومترمربع در غرب ایران، 7/1 درصد از کل مساحت کشور را دربرمیگیرد. این استان بین مدارهای 32 درجه و 37 دقیقه تا 34 درجه و 22 دقیقه عرض شمالی و 46 درجه و 51 دقیقه تا 50 درجه و 3 دقیقه طول شرقی قرارگرفته است (شکل 1). از شمال به استانهای مرکزی و همدان، از جنوب به خوزستان، از شرق به اصفهان و از غرب به کرمانشاه و ایلام محدود میشود (۲۳). در استان لرستان اختلاف ارتفاع بسیار زیاد است، بهطوریکه در منطقه پلدختر ارتفاع به کمتر از 200 متر و در منطقه شمال شرقی استان ارتفاع به بیش از 4000 متر میرسد. این ارتفاعات از طریق تغییر زاویه تابش و کاهش ضخامت و غلظت جو در مقدار انرژی اثر میگذارند، خروج انرژی آسانتر صورت میگیرد و نوسان دمای هوا بیشتر است. مناطق کوهستانی استان لرستان از ورود بیشتر طوفانهای گرد و غبار به نواحی مرکزی جلوگیری میکنند (۲۳).
شکل 1- موقعیت منطقه مورد مطالعه
Figure 1. Location of the study area
بررسی دادههای گرد و غبار
دادههای ثبت شده رخداد پدیده گرد و غبار در ایستگاههای سینوپتیک سازمان هواشناسی استان لرستان و دادههای میدان دید افقی (8 بار در روز) ایستگاههای سینوپتیک استان لرستان طی دوره 201۶-2000 و میزان دید کمتر از 10 کیلومتر استفاده شد. دادههای مربوط به رخداد گرد و غبار از سایر دادهها جدا و با استفاده از نرمافزارهای آماری چون Excel و SPSS پردازش و نمودار و جداول مورد نیاز تهیه گردید. قابلذکر است که طبق پروتکل سازمان هواشناسی جهانی رخدادهای مربوط به گرد و غبار با کدهای ۰۶ و ۰۷ ثبت میشوند (۲۴). کد ۰۶ مربوط به گرد و غبارهای واردشده به ایستگاه از خارج از ایستگاه و کد ۰۷ مربوط به گرد و غبارهای وارد شده به ایستگاه از اطراف ایستگاه میباشد. کدهای ۳۰ تا ۳۵ نیز مربوط به طوفانهای شدید گرد و غبار هستند که با افزایش سرعت باد و تندباد ایجاد میشوند (۲۵).
تحلیل زمانی و مکانی وقوع گرد و غبار
در روشهای درونیابی با استفاده از نقاط نمونه که گسستهاند، یک سطح رستری (پیوسته) ساخته میشود که بعد سوم آن نقاط نمونهبرداری شده است (۲۶). روشهای مورد استفاده در این تحقیق شامل، روش عکس فاصله[8] (IDW)، روش کریجینگ[9] (K)، کوکریجینگ[10] (COK) و روش تابع شعاعی[11] (RBF) شامل اسپیلاین کششی[12] (ST) و اسپیلاین چند ربعی معکوس[13] (IMQ) هستند. در روش عکس فاصله (IDW)، برای هر نقطه، وزنی (رابطه ۱) براساس فاصله بین نقطه اندازهگیری شده تا موقعیت نقطه مجهول درنظر میگیرند (۲۷).
(1) |
|
(2) |
در رابطه 1، di، فاصله بین نقطه تخمین تا هر یک از نمونههای واقع در همسایگی آن، z(xi)، مقدار تخمین خاصیت مورد نظر در نقطه xi، z(xi) مقدار مشاهده شده خاصیت مورد نظر در نقطه xi و a عبارتست از توان عکس فاصله هستند. بیان ریاضی روشهای کریجینگ (K) و کوکریجینگ (COK) در رابطه ۲ آمده است. در این رابطه Z(s): مقدار متغیر ناحیهای، (s)∝ روند قطعی و مولفه ساختار، ∈(s) خطای نمونه نسبت به (s)∝ یا مولفه تصادفی است. در روش کوکریجینگ یک اندیس به فرمول اضافه میشود و برای هر متغیر یک فرمول تعریف میشود (۲۸). روش تابع شعاعی (RBF)، وابسته به فاصله بین نقاط درونیابی شده و نمونه برداری شده است (رابطه ۳) (۲۹).
(3) |
در این رابطه ψ(dj) تابع پایه شعاعی، djفاصله بین نقاط نمونهبرداری شده و پیش بینی شده نقطه x را نشان میدهد. F (x) روند تابع و عضو اساسی برای چند جملهای با درجه کمتر از m است از بین روشهای زیرمجموعه تابع شعاعی در این تحقیق از دو روش سپیلاین کششی (ST) و اسپیلاین چند ربعی معکوس (IMQ) استفاده شده است که به ترتیب در معادلات ۴ و ۵ رابطه ریاضی آنها ذکر شده است (۲۶).
(4) |
|
(5) |
در این معادلات d، فاصله بین نقاط نمونهبرداری و پیش بینی شده، c: فاکتور ملایم کردن انحنای سطح زمین، I0 : تابع بسل اصلاح شده و r: ثابت اویلر است. روشهای مختلف درونیابی با استفاده از شاخصهای R2، RMSE ، و[14] MAE مورد آزمون قرار گرفتند (۳۰). تعداد روزهای دارای گرد و غبار با حداقل دید افقی زیر ۱۰ کیلومتر و زیر ۱۰۰۰ متر به عنوان مبنای تحلی مکانی استفاده شدند. در نهایت با استفاده از آمار و با روش کوکریجینگ، نقشه مکانی وقوع گرد و غبار استان لرستان در نرم افزار ۵/۱۰ Arc GIS تهیه و براساس نقاط عطف منحنی فراوانی تجمعی پیکسلها، در ۳ کلاس طبقهبندی گردید.
بحث و بررسی یافتهها
بررسی کلی دادههای گرد و غبار استان لرستان
دادههای رخداد گرد و غبار ثبت شده در ایستگاههای استان لرستان از نظر پارامترهای تعداد روزهای زیر ۱۰ کیلومتر و زیر ۱۰۰۰ متر در سال و در ماه، و حداقل دید افقی در سال بررسی گردید و نتایج آن در شکلهای 2 و 3 آورده شده است.
نتیجه گیری میشود که در ایستگاه الشتر بیشترین تعداد روزهای ثبت شده با دید افقی کمتر از ۱۰ کیلومتر در این ایستگاه مربوط به سال ۲۰۰۸ ( 88 روز) است. بیشترین تعداد روز دارای گرد و غبار مربوط به ماه ژوئن (۱۳۴ روز) میباشد. در ایستگاه الیگودرز، بیشترین تعداد روزهای ثبت شده با دید افقی کمتر از ۱۰ کیلومتر در این ایستگاه مربوط به سال ۲۰۱5 ( 89 روز) است. بیشترین تعداد روز دارای گرد و غبار مربوط به ماه می (۱۱۷ روز) میباشد. در ایستگاه بروجرد، بیشترین تعداد روزهای ثبت شده با دید افقی کمتر از ۱۰ کیلومتر در این ایستگاه مربوط به سال ۲۰۱۲ ( ۷۷ روز) میباشد. بیشترین تعداد روز دارای گرد و غبار مربوط به ماه می (۱۱۰ روز) است. در ایستگاه دورود، بیشترین تعداد روزهای ثبت شده با دید افقی کمتر از ۱۰ کیلومتر در این ایستگاه مربوط به سال ۲۰۰۹ ( ۱۲۴ روز) است. بیشترین تعداد روز دارای گرد و غبار مربوط به ماه ژوئن (۱۵۶ روز) میباشد. در ایستگاه خرمآباد، بیشترین تعداد روزهای ثبت شده با دید افقی کمتر از ۱۰ کیلومتر در این ایستگاه مربوط به سال ۲۰۰۹ ( 106 روز) است. بیشترین تعداد روز دارای گرد و غبار مربوط به ماه جولای (171 روز) میباشد. در ایستگاه کوهدشت، بیشترین تعداد روزهای ثبت شده با دید افقی کمتر از ۱۰ کیلومتر در این ایستگاه مربوط به سال 2008 ( 67 روز) است. بیشترین تعداد روز دارای گرد و غبار مربوط به ماه ژوئن (۱۱۴ روز) میباشد. در ایستگاه نورآباد، بیشترین تعداد روزهای ثبت شده با دید افقی کمتر از ۱۰ کیلومتر در این ایستگاه مربوط به سال 2008 ( ۷۵ روز) است. بیشترین تعداد روز دارای گرد و غبار مربوط به ماه ژوئن (91 روز) میباشد. در ایستگاه پلدختر، بیشترین تعداد روزهای ثبت شده با دید افقی کمتر از ۱۰ کیلومتر در این ایستگاه مربوط به سال2009 ( 103 روز) میباشد. بیشترین تعداد روز دارای گرد و غبار مربوط به ماه ژوئن (138 روز) است.
شکل2- نمودار تعداد روزهای گرد و غبار در ماه ثبت شده در ایستگاههای هواشناسی استان لرستان(۲۰۱۶-۲۰۰۰) Figure 2. Chart of dust days frequency per month recorded in Lorestan meteorological stations (2016-2000)
|
شکل ۳- نمودار حداقل دیدافقی ثبت شده در ایستگاههای استان لرستان(۲۰۱۶-۲۰۰۰) Figure 3.Chart of minimum horizontal visibility recorded in the stations of Lorestan province (2016-2000) |
بررسی سالانه گرد و غبار استان لرستان
در ادامه جدول۱ فراوانی سالانه رخداد گرد و غبار برای ایستگاههای استان لرستان را به تفکیک ایستگاهی نشان میدهد.
جدول ۱-فراوانی سالانه روزهای همراه با گرد و غبار استان لرستان (2016-2000)
Table 1. Annual frequency of days with dust in Lorestan province (2016-2000)
ایستگاه سال |
پل دختر |
نورآباد |
کوهدشت |
خرم آباد |
الیگودرز |
درود |
بروجرد |
الشتر |
2000 |
۳۷ |
22 |
27 |
34 |
26 |
46 |
40 |
42 |
2001 |
۳ |
2 |
0 |
3 |
0 |
2 |
14 |
6 |
2002 |
9 |
9 |
4 |
20 |
9 |
9 |
4 |
15 |
2003 |
20 |
28 |
26 |
47 |
64 |
26 |
28 |
25 |
2004 |
10 |
11 |
4 |
14 |
9 |
6 |
14 |
9 |
2005 |
18 |
15 |
18 |
27 |
10 |
13 |
13 |
28 |
2006 |
7 |
6 |
3 |
25 |
0 |
1 |
2 |
20 |
2007 |
24 |
25 |
20 |
55 |
5 |
9 |
7 |
43 |
2008 |
86 |
75 |
67 |
89 |
61 |
107 |
48 |
88 |
2009 |
103 |
71 |
61 |
106 |
71 |
124 |
56 |
90 |
2010 |
51 |
54 |
47 |
100 |
37 |
97 |
56 |
74 |
2011 |
64 |
44 |
53 |
74 |
38 |
62 |
57 |
60 |
2012 |
74 |
39 |
57 |
91 |
43 |
69 |
77 |
56 |
2013 |
56 |
28 |
39 |
54 |
45 |
78 |
67 |
40 |
2014 |
27 |
4 |
15 |
26 |
26 |
19 |
22 |
13 |
2015 |
69 |
30 |
46 |
74 |
89 |
62 |
68 |
45 |
2016 |
58 |
27 |
35 |
58 |
73 |
60 |
57 |
29 |
مجموع |
588 |
433 |
441 |
765 |
444 |
668 |
505 |
609 |
بررسی ماهانه گرد و غبار استان لرستان
براساس نتایج حاصل از بررسی فراوانی رخداد ماهانه گرد و غبار در مقیاس ماهانه مشخص گردید که در استان لرستان، بیشینه فراوانی رخداد گرد و غبار برای ماه ژوئیه و ژوئن ثبت شده است (جدول 2).
جدول ۲- فراوانی ماهانه روزهای همراه با گرد و غبار استان لرستان(2016-2000)
Table 2. Monthly frequency of days with dust in Lorestan province (2016-2000)
ایستگاه ماه |
پل دختر |
نورآباد |
کوهدشت |
خرم آباد |
الیگودرز |
درود |
بروجرد |
الشتر |
میانگین |
ژانویه |
9 |
2 |
2 |
4 |
۱ |
4 |
2 |
۲ |
25/3 |
فوریه |
45 |
21 |
45 |
60 |
24 |
38 |
40 |
35 |
5/38 |
مارس |
68 |
35 |
44 |
94 |
48 |
84 |
66 |
69 |
5/63 |
آوریل |
81 |
67 |
66 |
119 |
71 |
95 |
90 |
109 |
25/87 |
می |
100 |
86 |
77 |
140 |
117 |
118 |
110 |
115 |
87/107 |
ژوئن |
138 |
91 |
114 |
170 |
113 |
156 |
105 |
134 |
62/127 |
ژوئیه |
127 |
90 |
94 |
171 |
113 |
148 |
109 |
120 |
5/121 |
اوت |
62 |
29 |
39 |
61 |
47 |
61 |
39 |
53 |
37/62 |
سپتامبر |
41 |
26 |
23 |
45 |
36 |
48 |
32 |
24 |
37/34 |
اکتبر |
38 |
19 |
14 |
26 |
30 |
32 |
31 |
20 |
25/26 |
نوامبر |
6 |
1 |
0 |
2 |
4 |
3 |
2 |
۱ |
37/2 |
دسامبر |
0 |
1 |
0 |
5 |
2 |
3 |
5 |
۱ |
12/2 |
تحلیل مکانی وقوع گرد و غبار
ارزیابی روشهای مختلف میانیابی در جدول 3 ارائه شدهاست. روشهای استفاده شده در این تحقیق بر اساس معیارهای MAE و RMSE در ستون آخر رتبهبندی شدهاند. بر این اساس روشهای COK، K، IMQ و IDW به ترتیب در رتبههای اول تا چهارم قرار دارند و روش ST رتبه آخر را به خود اختصاص دادهاست. لذا از روش کوکریجینگ COK روش فوق برای تهیه نقشه خطر وقوع گرد و عبار استفاده شدهاست (شکلهای 4 و 5). نتایج پهنهبندی با دو معیار دید افقی کمتر از 10 کیلومتر و یک کیلومتر در جدول 4 آورده شده است.
جدول 3- نتایج ارزیابی روشهای میانیابی
Table 3. Evaluation results of mediation methods
معیار خطا روش درونیابی |
R2 |
RMSE |
MAE |
رتبه |
ST |
69/0 |
18/233 |
75/153 |
5 |
IMQ |
71/0 |
49/224 |
52/151 |
3 |
IDW |
70/0 |
97/226 |
01/158 |
4 |
COK |
94/0 |
41/107 |
76/72 |
1 |
K |
92/0 |
21/126 |
32/92 |
2 |
شکل 4- نقشه مکانی وقوع گرد و غبار با شاخص متوسط سالیانه تعداد روزهای دارای گردو غبار استان لرستان Figure 4. Spatial mapping of dust by average Number of days with dust per year index in Lorestan province |
شکل 5- نقشه مکانی وقوع گرد و غبار با شاخص وقوع گرد و غبار با دید افقی کمتر از ۱۰۰۰ متر استان لرستان Figure 5. Spatial mapping of dust by dust occurrence with horizontal view less than 1000 meters index in Lorestan province |
جدول4- توزیع فراوانی کلاسهای مدت وقوع گرد و غبار در استان لرستان
Table 4. Frequency distribution of dust duration classes in Lorestan province
کلاس خطر |
طبقات کیفی |
متوسط سالیانه تعداد روزهای دارای گردو غبار |
وقوع گرد و غبار با دید افقی کمتر از ۱۰۰۰ متر |
||||
طبقات (روز) |
مساحت (ha) |
درصد مساحت |
طبقات (روز) |
مساحت (ha) |
درصد مساحت |
||
1 |
کم |
۱۹-۱۶ |
11/770810 |
3/27 |
37-33 |
88/287427 |
۲/۱۰ |
2 |
متوسط |
۲۲-۱۹ |
98/1396488 |
6/49 |
41-37 |
78/517763 |
4/18 |
3 |
زیاد |
۲۵-۲۲ |
22/652609 |
1/23 |
45-41 |
65/2014716 |
4/71 |
مجموع |
31/2819908 |
100 |
|
31/2819908 |
۱۰۰ |
با توجه به نقشههای تهیه شده استنباط میشود، هرچه از غرب استان لرستان به سمت شرق آن حرکت شود از تعداد روزها و شدت خطر طوفان گردوغبار کاسته میشود. اساساً با فاصله گرفتن یک موج طوفان گردوغبار از منشأ و یا کانون اولیه خود، از شدت و تداوم آن کاسته میشود (30). بنابراین چون منبع اولیه اکثریت پدیدههای طوفان گردوغباری استان لرستان، منشأ بیرونی دارند (23)، هر چه از غرب منطقه به سمت شرق و از شمال به جنوب منطقه حرکت شود بر تعداد روزهای همراه با موج طوفان گردوغبار کاسته میشود، به دلیل آنکه این مناطق از کانون گرد و غبار با منشأ بیرونی و کشورهای عربی هستند که با نتایج مهرابی و همکاران (22) در استان خوزستان مطابقت دارد. با توجه به نتایج بهدست آمده، بیشترین طوفان گردوغبار در 3 ماه (مه، ژوئن و ژوئیه) و کمترین فراوانی در ماه دسامبر میباشد که با نتایج امیدوار (۲۵) در دشت یزد-اردکان مبنی بر فراوانی بیشتر طوفان گردوغبار در ماه مه و ذوالفقاری و همکاران (۲۴) در نواحی غربی ایران مبنی بر بیشترین فراوانی طوفان گردوغبار در ماههای گرم و خشک (ژوئن و ژوئیه) و عطایی و همکاران (4) در استان خوزستان مبنی بر بیشترین میزان طوفان گردوغبار در ماه ژوئیه و کمترین میزان این پدیده مربوط به ماه دسامبر و ژانویه است که با نتایج آرامی و همکاران (۳۰) در نواحی غربی ایران و Indoitu و همکاران (2) در مرکز آسیا که زمان آغاز این طوفانها را ماههای آوریل و مه و بیشینه میزان وقوع را ماههای ژوئن و ژوئیه دانستهاند، مطابقت دارد. با توجه به نتایج این تحقیق و نتایج تحقیقات ندیری و همکاران (۲۶) در در دشت بیلوردی، آذربایجان شرقی، آرامی و همکاران (۳۰) در نواحی غربی ایران، Aguilar و همکاران (۲۸) در جنوب اسپانیا و Xie و همکاران (۲۹) در استان بجینگ چین میتوان نتیجهگیری کرد که انتخاب بهترین روش درونیابی وابسته به ویژگیهای محل پروژه و مقادیر مشاهداتی است. روشهای درونیابی با توجه به ویژگیهای مکان پژوهش، پراکنش و تعداد نقاط نمونه، نوع متعیر و .. از محلی به محل دیگر و حتی در یک مکان ولی با متغیردیگری میتواند متفاوت باشد.
جمعبندی و نتیجهگیری
در این تحقیق، روش کوکریجینگ به عنوان بهترین روش درونیابی دادههای گرد و غبار انتخاب گردید به دلیل کمترین RMSE و MAE و بیشترین R2 را داشته است. در مرحله بعد با استفاده از این روش به تحلیل مکانی و زمانی وقوع گرد و غبار در سطح استان لرستان اقدام شد. پس از تحلیل مکانی به وسیله معیار متوسط سالیانه تعداد روزهای دارای گردو غبار، حدود 23 درصد از استان لرستان (بیشتر در قسمت های مرکزی و غربی استان شامل شهرهای خرم آباد، درود و الشتر) در طبقات خطر زیاد طبقه بندی شدند. و از نظر شاخص وقوع گرد و غبار با دید افقی کمتر از ۱۰۰۰ متر، حدود 71 درصد از استان لرستان (بیشتر در قسمت های مرکزی و غربی استان شامل شهرهای خرم آباد، کوهدشت، نورآباد، درود و الشتر) در طبقات خطر زیاد طبقه بندی شدند. این نشان میدهد که در مدیریت خطر وقوع این پدیده به قسمتهای مرکزی و غرب این استان توجه ویژه کرد و همچنین میتوان نتیجهگیری کرد که وقوع این پدیده به ویژه با شدت وقوع کمتر از 1000 متر در استان لرستان بیشتر منشأ بیرونی دارد. از نتایج نتیجهگیری میشود که به خطر گرد و غبار باید به دید ملی نگریسته شود و منشأ آن شناسایی، ردیابی و تثبیت شود. پیشنهاد میشود در مطالعات آتی به اثرات گرد و غبار بر سلامتی انسانها، آسیب به مراتع و کشاورزی، و خشکیدگی بلوط در این استان پرداخته شود.
قدردانی
این مقاله در قالب طرح پژوهشی، با همکاری و هزینه پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری و مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان انجام شده است. مولفان برخود لازم میدانند تا از همکاریهای این مراکز در کلیه مراحل اجرای طرح صمیمانه سپاسگزاری نمایند.
Reference
1- استادیار، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرم آباد، ایران
۲- استادیار، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرم آباد، ایران *(مسوول مکاتبات)
[3] - استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
[4]- Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Department, Lorestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Khorramabad, Iran
2- Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Department, Lorestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Khorramabad, Iran *(Corresponding Author)
[6]-Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, AREEO, Tehran, Iran
[7]- Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry
[8]- Inverse Distance Weighting
[9]- Kriging
[10]- CoKriging
[11]- Radial Basis Function
[12]- Spline With Tension
[13]- Inverse Multi Quadratic
[14]- Mean absolute error