بررسی توزیع زمانی- مکانی عمق اپتیکی ذرات معلق هوا(AOD) بر استان خوزستان با استفاده از تکنیک سنجش از دور(R.S)

محورهای موضوعی : محیط زیست

پروانه مشکی زاده ¹ , ندا اورک ² , جعفر مرشدی ³

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی منابع طبیعی، واحد علوم تحقیقات اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز،‌ ایران
2 - استادیار، گروه مهندسی منابع طبیعی، واحد علوم تحقیقات اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز،‌ ایران
3 - استادیار، گروه مهندسی منابع طبیعی، واحد علوم تحقیقات اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز،‌ ایران

تاریخ دریافت : 1394/07/28 تاریخ پذیرش : 1395/01/16 تاریخ انتشار : 1395/02/15

کلید واژه: سنجش از دور, سنجنده مودیس, گرد و غبار, AOD,

چکیده مقاله :

مطالعه گرد و غبار بیابان رسوب‌گذاری از جمله موضوعاتی است که اهمیتی در پژوهش‌های مربوط به زیست محیطی جهانی می‌باشد؛ به همین دلیل باعث شده است که توزیع گردو غبارها برای گردوغبارهای با تغییر پذیری زمانی و مکانی شدید، به طور منظم مورد پایش قرار گیرد. در این پژوهش به مقایسه و بررسی روش‌های مختلف بارزسازی ذرات طوفان گرد و غبار موثر بر استان خوزستان پرداخته شده است.به دلیل ویژگی‌های خاص تصاویر سنجنده مودیس در شناسایی و منشأیابی طوفان‌های گرد وغبار از این تصاویر در این مطالعه استفاده گردید. ابتدا داده‌های ماهواره‌ای یا تصاویر ماهواره‌ای تهیه شد. تصاویر ماهواره‌ای مورد استفاده تصاویر سنجنده مودیس می‌باشد. به منظور شناسایی منشأ دقیق گرد وغبار بایستی تصاویر مربوط به چند روز قبل و چند روز پس از مشاهده طوفان گرد و غبار تهیه گردید.. نقشه‌های گرفته شده از ماهواره آکو و ترا نشان دادند که تغییرات مکانی AOD از روند خاصی پیروی می‌کند و بر این اساس تغییرات ذرات معلق هوا در شهرستان‌های غربی خوزستان بیشتر می‌باشد. بر اساس نتایج این مطالعه بیشترین و کمترین میانگین شاخص AOD تقریبا در همه شهرستان‌ها به ترتیب در فصول تابستان و پائیز مشاهده شده است. اهواز در طی دوره زمانی مذکور میانگین بالای عمق اپتیکی ذرات معلق هوا (22/0±78/0) را تجربه کرده است. نقشه‌های توزیع AOD در هر چهار فصل در سال 2013 نشان دادند که با پیشروی از شهرستان‌های شمال شرقی به سمت جنوب غربی، مقدار AOD افزایش می‌یابد. همچنین باپیشروی به سمت مرکز استان مقدار شاخص AOD در هر چهار فصل کاهش می‌یابد.

چکیده انگلیسی:

The study of desert dust and its suspension, transportation and deposition in environment are important issues with regard to global environmental changes. So, the distribution of dust and the way they can change, especially for dusts with extreme temporal and spatial variability, are being regularly monitored. In this study various methods of detection and zoning of dust-storm particles in Khuzestan province were compared. In this study, MODIS satellite images were utilized, because, these images have specific characteristics in identifying the source of dust storms. Initially the satellite data or satellite images were obtained. These images were captured a few days before and after the dust storm phenomenon in this area in order to identifying the exact origin of dust in this area. Maps derived from satellite Aqua and Terra showed that spatial variations AOD do not follow a certain trend, moreover, suspended particle variation in the air of western cities of Khuzestan were much more than other areas. The results showed that the highest and the lowest AOD index, almost in all cities, were observed in summer and autumn, respectively. Furthermore, the aerosol optical depth (0. 780±0. 22) in Ahvaz during the abovementioned period was above the average. According to AOD distribution maps in all four seasons in 2013, there was an increase in the amount of AOD from northeast to the southwest cities in Khuzestan province. There also was a decrease in the amount of AOD towards central cities of Khuzestan province in all seasons

منابع و مأخذ:

1. خسروی، م. طاوسی، ت. رئیس­پور، ک. 1389. تحلیل همدیدی سامانه‌های گردوغبار در استان خوزستان، مجله جغرافیا و توسعه، شماره 20.


2.  عطافر، ز. اسلامی، ا. پیرصاحب، م. اسدی، ف. 1394. بررسی روند تغییرات غلظت ذرات معلق (PM10) و تعیین شاخص کیفیت هوا در شهر کرمانشاه. فصلنامه بهداشت در عرصه ، سال دوم، شماره 1


3. مهرابی، ش. سلطانی، س. جعفری، ر. 1394. بررسی رابطه بین پارامترهای اقلیمی و وقوع ریزگردها (مطالعه موردی: استان خوزستان). فصلنامه علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک ، سال نوزدهم، شماره 1.


4. یار احمدی، د. ، 1390. گرد و غبار بیابان در سامانه جهانی، انتشارات دانشگاه لرستان. چاپ اول.


5. Ackerman, S.A. 1997. Remote sensing aerosols using satellite infrared observations. Journal of Geophysical Research, 102 (14): 17069−17080.


6. Charlson, R.J., J.Langner, H.Rodhe, C.B. Leovy, and S.G. Warren. 1995. Perturbation of the northern hemisphere radiative balance by backscattering from anthropogenic sulfate aerosols. Tellus, 43AB (4): 152-163.


7. Guo, J. P. , Zhang, X.Y., Che, H.Z., Gong, S.L., An, X. , Cao, C.X., Guang, J Zhang, H., Wang, Y.Q., Zhang, C.X., Xue, M., Li, X.W. 2009. Correlation between PM concentrations and aerosol optical depth in eastern China. Atmospheric Environment journal, 43 (37): 5876-5886.


8. Gupta, P., Christopher, A. 2008. Seven year particulate matter air quality assessment from surface and satellite measurements. Atmospheric Chemistry and Physics Discussion (8): 3311–3324.


9. Hang J., Ge, J., Weng, F. 2007 Detection of Asia dust storms using multisensor satellite measurements. Remote Sensing of Environment (110): 186–191


10. Hu, Z. 2009. Spatial analysis of MODIS aerosol optical depth, PM2.5 and chronic coronary heart disease. International Journal of Health Geographic’s, 8 (27): 1-10.


11. Li, C.C., Lau, A.K., Mao, J.T. 2005. Retrieval, validation and application of the km aerosol optical depth from MODIS measurement over Hong Kong. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing (43): 2650-2658.


12. Ogren, J.A. 1995.A systematic approach to in situ observations of aerosol properties, Aerosol forcing of climate, R.J. Charlson and J. Heintzenberg (eds.), Wiley & Sons, New York, 215-226


13. Tanré, D., Kaufman, Y.J., Herman, M., Mattoo, S. 1997. Remote sensing of aerosol properties over oceans using the MODIS/EOS spectral radiances. Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 102 (14): 16971-16988.


14. Zhang, H., M.H. Raymond. 2009. The Relation between Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Aerosol Optical Depth and PM2. 5 over the United States: A Geographical Comparison by U. S. Environmental Protection Agency Regions. Journal of the Air & Waste Management Association, 59 (11): 1358–1369

Zhao, T.X.P, Ackerman, S., Guo, W. 2010. Dust and Smoke Detection for Multi-Channel Imagers. Remote Sensing, 2 (10): 2347-2368.