تحلیل الگوهای همدیدی بر شکل‌گیری گردوخاک در منطقه غرب آسیا

صحت, ساویز; رهنما, مهدی; خدام, نوشین; کرمی, سارا; رنجبر, عباس

doi:10.30467/nivar.2023.395763.1249

تحلیل الگوهای همدیدی بر شکل‌گیری گردوخاک در منطقه غرب آسیا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ پژوهشکده هواشناسی

² هیات علمی / پژوهشکده هواشناسی

³ پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو

⁴  شیمی جو و آلودگی هوا

10.30467/nivar.2023.395763.1249

چکیده

در این مقاله، به‌منظور بررسی پدیده گردوخاک در خاورمیانه با استفاده از داده‌های باز تحلیل‌شده ERA5 و داده‌های دیدبانی ایستگاه‌های همدیدی در بازه زمانی 2009 الی 2018 به تحلیل زمانی و مکانی الگوهای همدیدی مؤثر بر شکل‌گیری گردوخاک پرداخته شده است. در فصل بهار با افزایش دما، یک مرکز کم‌فشار در جنوب‌شرقی ایران شکل می‌گیرد که در فصل تابستان به سمت شمال‌شرقی خود توسعه پیدا می‌کند و همراه با استقرار یک پشته در شمال شرقی ایران سبب ایجاد شیو فشاری و درنتیجه افزایش تندی باد می‌شود و با مستعد بودن سطح، گسیل گردوخاک را به همراه خواهد داشت. در فصل پاییز و زمستان وزش جت قطبی قوی‌تر شده و حرکت آن به سمت نواحی جنوبی‌تر گسترش می‌یابد. این در حالی است که در فصل تابستان جت ضعیف‌تر شده و جت جنب‌حاره به سمت عرض‌های بالا جابه‌جا می‌شودبه بیان دیگر در فصل گرم سال توفان گردوخاک با تقویت شیو فشاری در سطح زمین و افزایش تندی باد همراه است که سبب فعال شدن چشمه‌ها و گسیل و انتقال گردوخاک می‌شود. در فصل سرد سال نیز استقرار جبهه سرد، به‌ویژه روی کشور عراق، سبب وزش باد شدید شده و درنهایت منجر به گسیل و انتقال گردوخاک می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

هواشناسی سینوپتیکی و دینامیکی

عنوان مقاله [English]

The analysis of synoptic patterns influencing sand and dust genesis over the West Asia region

نویسندگان [English]

Saviz Sehat Kashani ¹
Noushin Khoddam ³
Sara Karami ⁴
Abbas Ranjbar ¹

¹ Research Institute of Meteorology and Atmospheric Science, Tehran, Iran

³ کارشناس پژوهشی

⁴ Research Institute of Meteorology and Atmospheric Science, Tehran, Iran

چکیده [English]

In order to study the phenomenon of dust in the Middle East, using the reanalyzed data of ERA5 and the observation data of synoptic stations in the period 2009 to 2018, the temporal and spatial patterns of synoptics affecting the formation of dust have been analyzed. With the increase of temperature in spring, a low-pressure is formed in the southeast of Iran, which expands to its northeast in summer, and along with the penetration of a ridge in northeastern Iran, it causes to create pressure gradient and consequently an increase in wind speed. Eventually it causes dust emission. In autumn and winter, the polar jet blows stronger and expands to the south. In summer, however, it becomes weaker and the subtropical jet moves to higher latitudes. In other words, in the warm season of the year, dust storms are accompanied by a strengthening of the pressure gradient near the mean sea level and an increase in wind speed, which activates the sources and emits and transports dust. In the cold season of the year, the formation of the cold front, especially in Iraq, causes strong winds and eventually leads to the emission and transfer of dust.

کلیدواژه‌ها [English]

Dust
Synoptic Pattern
the West Asia region

مراجع

1. ایرانمنش، ف.، عرب‌خدری، م.، اکرم، م. 1384: بررسی مناطق برداشت ذرات گردوغبار و ویژگی‌‌های انتشار آن‌ها در توفان‌‌های منطقۀ سیستان با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای، مجلۀ پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، شمارۀ 67، 25- 33.
2. حسین‏زاده، س. ر.، 1376: بادهای 120 روزه سیستان، فصل‌نامه تحقیقات جغرافیایی، 47: 103ـ127.
3. ذوالفقاری، م.، هاشمی، م. ن. 1389: بررسی سینوپتیکی و دینامیکی پدیدۀ گردوغبار مورخۀ چهاردهم تا هفدهم تیرماه 1388 کشور، مجموعۀ مقالات دومین همایش ملی فرسایش بادی و توفان‌‌های گردوغبار، 27 و 28 بهمن‌ماه، دانشگاه یزد، ص 24.
4. شاهسونی، ع.، م. یاراحمدی، ع. مصداقی نیا، م. یونسیان، ن. جعفرزاده، ا. نعیم آبادی، م. ثالثی، ک. ندافی، 1391: تحلیل روند گردوغبار ورودی به ایران با تأکید بر استان خوزستان. نشریه حکیم، دوره 15، شماره 3، 202-192.
5. صحت کاشانی، س.، ع.ع.، بیدختی، ع.، رنجبر، 1385: مطالعه عددی میدان باد در دره لوت با استفاده از شبیه‌سازی عددی در دو فصل گرم و سرد سال. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، گروه هواشناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات.
6. Alizadeh-Choobari, O, A Sturman, P Zawar-Reza, 2015: Global distribution of mineral dust and its impact on radiative fluxes as simulated by WRF-Chem. Meteorology and Atmospheric Physics 127 (6), 635-648.
7. Alizadeh-choobari, O., P., Zawar-Reza, and A., Sturman, 2014: The “wind of 120 days” and dust storm activity over the Sistan basin. Atmos. Res., 143, 328-341.
8. Alonso-Perez S, Cuevas E, Querol X, Guerra JC, Perez C, 2012: African dust source regions for observed dust outbreaks over the Subtropical Eastern North Atlantic region above 25ıN. J Arid Environ 78:100–109.
9. Barkan, J., P. Alpert, 2008: Synoptic patterns associated with dusty and non-dusty seasons in
the Sahara.Theor. Appl. Climatol. DOI 10.1007/s00704-007-0354-9.
10. Bristow, C.S., Hudson‐Edwards, K.A. and Chappell, A., 2010: Fertilizing the Amazon and equatorial Atlantic with West African dust. Geophysical Research Letters, 37(14).
11. Engelstaedter S, Washington R, Mahowald N, 2009: Impact of changes in atmospheric conditions in modulating summer dust concentration at Barbados: a back-trajectory analysis. J Geophys Res 114, D17111.
12. Gebhart, KA., Schichtel BA, Barna MG, 2005: Directional biases in back trajectories caused by model and input data. J AirWaste Manage Assoc 55:1649–1662.
13. Jickells, T.D., An, Z.S., Andersen, K.K., Baker, A.R., Bergametti, G., Brooks, N., Cao, J.J., Boyd, P.W., Duce, R.A., Hunter, K.A. and Kawahata, H., 2005: Global iron connections between desert dust, ocean biogeochemistry, and climate science, 308(5718), pp.67-71.
14. Karyampudi, V. M., and H. F. Pierce, 2002: Synoptic-scale influence of the Saharan Air Layer on tropical cyclogenesis over the eastern Atlantic. Mon. Wea. Rev., 130, 3100-3128.
15. Karyampudi, V. M., and T. N. Carlson, 1988: Analysis and Numerical Simulations of the Saharan Air Layer and Its Effect on Easterly Wave Disturbances. J. Atmos. Sci., 45, 3102–3136,
16. Liu, J., Wang, B., Cane, M. A., Yim, S. Y., and Lee, J. Y., 2013: Divergent global precipitation changes induced by natural versus anthropogenic forcing. Nature 493, 656–659. doi: 10.1038/nature11784
17. Maghrabi, A., B.Alharbi and N.Tapper, 2011: Impact of the March 2009 dust event in Saudi Arabia on aerosol optical properties, meteorological parameters, sky temperature and emissivity. Atmospheric Environment,Volume 45, Issue 13, Pages 2164-2173.
18. Martin, J. H., Glacial‐interglacial CO2 change:The iron hypothesis, Paleoceanography, 5, 1– 13, 1990.
19. Martínez‐García, Alfredo; Rosell-Melé, Antoni; Jaccard, Samuel L; Geibert, Walter; Sigman, Daniel M; Haug, Gerald H , 2011: Accumulation rates of ODP Site 177-1090. PANGAEA, doi.org/10.1594/PANGAEA.767460.
20. McTainsh, G.H., Lynch, A.W. and Burgess, R.C., 1990: Wind erosion in eastern Australia. Soil Research, 28(2), pp.323-339.
21. Middleton, N., Tozer, P. and Tozer, B., 2019: Sand and dust storms: underrated natural hazards. Disasters, 43(2), pp.390-409.
22. Miri, A., H. Ahmadi, A. Ghanbari, A. R. Moghaddamnia, 2009: Dust Storms Impacts on Air Pollution and Public Health under Hot and Dry Climate.
23. Okin GS, Baker AR, Tegen I, Mahowald NM, Dentener FJ, Duce RA, 2011: Impacts of atmospheric nutrient deposition on marine productivity: roles of nitrogen, phosphorus, and iron. Global Biogeochem Cycles 25. doi:10.1029/2010GB003858048376.
24. Okin, G. S., N. Mahowald, O. A. Chadwick, and P. Artaxo, 2004: Impact of desert dust on the biogeochemistry of phosphorus in terrestrial ecosystems, Global Biogeochem. Cycles, 18, GB2005, doi:10.1029/2003GB002145.
25. Pritchard, H., Gabrys, J. and Houston, L., 2018: Re-calibrating DIY: Testing digital participation across dust sensors, fry pans and environmental pollution. New media & society, 20(12), pp.4533-4552.
26. Schroedter-Homscheidt M, Oumbe A, Benedetti A, Morcrette J-J, 2013: Aerosols for concentrating solar electricity production forecasts: requirement quantification and ECMWF/MACC aerosol forecast assessment. Bull Am Meteorol Soc 94:903–914.
27. SehatKashani, S., M. Salehi Barough, A.A. Bidokhti, A.Ranjbar, 2009: The Numerical Study of Low Level Jets Formation in South Eastern of Iran. International Scholarly and Scientific Research & Innovation 4(10) 2010.
28. Thomson MC, Molesworth A, Djingarey MH, 2006: Potential of environmental models to predict meningitis epidemics in Africa. Trop Med Int Health 11:781–788.