توفان گردوغبار 10 تا 12 مرداد 1392 به سبب حرکت نامعمول خود عملیات پیش بینی را با مشکل مواجه کرد و در پاره ای از مناطق سبب لغو پروازها شد؛ از این رو در این پژوهش برای شناسایی ایستگاه های تحت تأثیر توفان از داده های سینوپتیکی مربوط به کد پدیده ی مورد نظر (06) و دید افقی استفاده شد و برای تعیین و ترسیم نقشه های سینوپتیکی در نرم افزار GrADS از داده های میانگین روزانه ی فشار، باد مداری و نصف النهاری، امگا، داده های مربوط به رطوبت سطحی خاک تا عمق 10 سانتی متری و متوسط بارش جوی مرکز ملی پیش بینی های محیط زیستی بهره برده شد. در نهایت به منظور بازسازی مسیر طی شده توسط توفان با هدف پیش بینی و هشدار به موقع این مخاطره از رویکرد لاگرانژی مدل HYSPLIT و روش پسگرد ذرات و تصاویر غیرواقعی ماهوارة METEOSAT-9 استفاده شد. بررسی های سینوپتیکی نشان داد که حاکمیت شرایط کم فشار و پرفشار دینامیکی و حرکات عمودی هوا از دلایل اصلی ایجاد هستة اولیة توفان گردوخاک در ایران به شمار می روند. در زمان ایجاد توفان، گسترش سلول کم فشار در نیمة جنوبی ایران، بیابان های عربستان و کشورهای عراق و سوریه به همراه قرارگیری محور کم ارتفاع تراز 500 در شرق دریای مدیترانه، سبب ایجاد سیکلون های جوّی در نواحی شرقی سوریه و عراق شد که به تقویت حرکت صعودی در جو کمک کرد و عامل اصلی ایجاد هستة اولیه توفان بود. افزایش سرعت بادها به سبب وجود شیب تغییرات فشار به همراه وجود خاک خشک، شرایط را برای حمل ذرات خاک فراهم آورد و همزمان با جابه جایی شرق سوی محور ناوه (تراف)، از پایداری جو کاسته و هستة اولیة توفان در روز سی ویکم جولای تشکیل شد. از طرفی موقعیت پشتة (ریج) حاکم بر ایران به سبب تقویت حرکت آنتی سیکلونی سبب تغییر مسیر ذرات خاک شد، به طوری که نیمة شمالی ایران را دور زد و از سمت شمال شرق وارد مرزهای کشور شد.

زمینه و هدف: وجود ریز گردها در آسمان ایران باعث رسوب گرد و غبار بر سطح پنل های فتوولتاییک می شود. همچنین در اثر فعالیت معادن شن و ماسه در صورت رعایت نشدن اصول زیست محیطی می تواند آسیب های جدی به طبیعت وارد آورده و آلودگی هوا، آب و خاک را به دنبال داشته باشد، به طوری که در برخی استان ها معادن شن منشا ایجاد گرد و غبار معرفی شده اند. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر گردوغبار، شن و دما بر راندمان پنل های فتوولتاییک می باشد. روش بررسی: برای بررسی تاثیر گردوغبار دو پنل مشابه به مدت یک روز در فضای باز قرار گرفتند. یکی از پنل ها مجهز به سیستم تمیز کننده میباشد اما پنل دیگر بدون تمیز کننده است. در اثر گذاری دما، هر دو پنل تمیز اما یکی مجهز به سیستم خنک کننده و پنل دیگر بدون سیستم خنک کننده تنظیم شده است. مقایسه بین اثر گذاری گردوغبار و شن، از چهار پنل مشابه استفاده شده است، یک پنل در وضعیت تمیز قرار دارد اما پنل های دیگر هر کدام به گردو غبار و شن آغشته شده اند. یافته ها: نتایج حاصل از این پژوهش حاکی از آن است، در پی نشست گردوغبار بر سطح پنل میانگین ولتاژها، جریان ها، توان ها بعد از 13 ساعت بترتیب کاهش 4%، 21%، 24% و افزایش 4% دما پنل آلوده نسبت به پنل تمیز گردید. پنل بدون سیستم خنک کننده میانگین ولتاژها، جریان ها و توان ها در طول یک روز بترتیب کاهش 3%، 25%، 29% نسبت به پنل با سیستم خنک کننده داشته است. میزان ولتاژ و جریان مربوط به پنل های الوده به شن کاهش بیشتری نسبت به ولتاژ و جریان پنل های الوده به گردوغبار داشته است. بحث و نتیجه گیری: بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش نشست گردوغبار بر سطح پنل و افزایش دمای پنل، موجب کاهش راندمان پنل فتوولتاییک می گردد. همچنین گردو غبار تاثیر بیشتر از شن و ماسه بر پنل فتوولتاییک دارد.

نیمه غربی کشور ایران در هم جواری با بیابان های بزرگی قرار دارد که گردو غبار این بیابان ها به طور مستمر نیمه غربی آن را تحت تاثیر خود قرار داده و اثرات مخربی را در این بخش از کشور به وجود می آورند. شناخت الگوی فضایی این گردو غبارها در زمینه برنامه ریزی دقیق برای شناسایی، جلوگیری و کاهش اثرات آن ها کمک شایانی به ما می کند. لذا هدف از تحقیق حاضر تحلیل فضایی پدیده گردو غبار در نوار غربی کشور ایران در بازه زمانی 1990 تا 2009 میلادی می باشد. برای این کار آمار روزانه گردو غبار با کد (06) و میزان دید افقی مربوط به آن در 23 ایستگاه سینوبتیک غرب کشور از سازمان هواشناسی کشور دریافت و به صورت روزانه، ماهیانه و سالانه محاسبه شد. سپس نقشه پهنه بندی آن برای کل دوره و سال 2009 در محیط نرم افزاری GIS ترسیم شد. نتایج بدست آمده نشان داد که میزان گردو غبار ورودی در طول دوره دارای یک بیشینه در استان خوزستان می باشد و هر چه از جنوب به سمت شمال و از غرب به شرق در منطقه مورد مطالعه پیش می رویم از میزان گردو غبار کاسته می شود. ایستگاه هواشناسی دزفول با 1861 روز بیشترین و ایستگاه هواشناسی خوی با 42 روز کمترین میزان روز گردو غباری را در طول دوره داشته اند. همچنین تحلیل نقشه پهنه بندی سال 2009 نشان می دهد که الگوی فضایی گردو غبارها در سال های اخیر خصوصا سال های 2008 و 2009 دچار تغییرات محسوسی شده و یک بیشینه گردو غباری دیگر نیز در غرب کشور یعنی استان کرمانشاه به وجود آمده است.

در سال های اخیر پدیده گردوغبار یکی از چالش های مهم در غرب و جنوب غربی ایران بوده که سالیانه خسارات فراوانی بر محیط زیست و محصولات کشاورزی به جا می گذارد. بر همین اساس، آزمایشی برای بررسی اثر گردوغبار و تنش خشکی روی برخی خصوصیات فیزیولوژیکی دو رقم توت فرنگی (پاروس و کوئین الیزا) در طی سال های 1392-1393 در شرایط گلخانه طراحی و اجرا گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با چهار تیمار (شاهد، تنش خشکی (2/1-مگاپاسکال)، گردوغبار، گردوغبار + تنش خشکی) و 3 تکرار انجام شد. در این آزمایش وزن خشک اندام هوایی و ریشه، محتوای نسبی آب برگ (RWC)، ‍ شاخص پایداری غشاء سلولی (MSI)، پرولین، کربوهیدرات های محلول کل، پراکسیداسیون لیپیدی، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم پراکسیداز اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که RWC و MSI در واکنش به گردوغبار و تنش خشکی در هر دو رقم کاهش یافتند. افزایش میزان پرولین، کربوهیدرات های محلول کل، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم پراکسیداز در اثر تیمارهای گردوغبار و تنش خشکی مشاهده شد، به طوری که بیشترین افزایش در پرولین، کربوهیدرات های محلول کل، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و فعالیت آنزیم های ضد اکسایشی در تیمار تنش خشکی + گردوغبار به دست آمد. تیمارهای گردو غبار و تنش خشکی سبب کاهش تولید ماده خشک در هر دو سال گردیدند. بر اساس این نتایج گردوغبار اثر منفی بر خصوصیات فیزیولوژیکی دو رقم توت فرنگی داشته و در شرایطی که تیمار گردوغبار همراه با تنش خشکی اعمال گردید آثار منفی بیشتری بر توت فرنگی داشت. به همین دلیل می توان عنوان کرد که گردوغبار تأثیر منفی روی صفات ارزیابی شده داشته و تنش خشکی این اثرات را تشدید نموده است.

از عمده مشکلات سنجنده های مستقر بر سکوهای هوایی و فضایی نبود قدرت تفکیک مکانی، رادیومتریک طیفی و زمانی بالا بصورت همزمان است زیرا طراحی چنین سنجنده هایی علاوه بر هزینه بری بالا دارای مشکلاتی در طراحی سنجنده می باشند. از طرف دیگر شناسایی و پایش بسیاری از پدیده های محیطی نیازمند به بکارگیری سنجنده هایی با قدرت تفکیک مکانی، طیفی و زمانی بالا بصورت همزمان است. بنابراین جهت پایش بسیاری از عوامل موجود در اکوسیستم های طبیعی از جمله آب، خاک و اتمسفر بکارگیری روشهای ریزمقیاس سازی در ادغام تصاویر دو یا چند سنجنده با قدرت تفکیک مکانی، رادیومتری و زمانی متفاوت راهگشا است. ریزگرد ها به خصوص ریزگردهای حاصل از فعالیت صنایع و معادن، جزء ذرات معلق اتمسفر هستند که شناسایی آنها از اهمیت بسیاری برخوردار است. پایش ریزگرد نیازمند به سنجنده ای است که همزمان دارای قدرت تفکیک رادیومتری، مکانی و زمانی بالا باشد که این امر در یک سنجنده عملا غیر ممکن است. بدین منظور می توان از تلفیق تصاویر سنجنده مودیس با قدرت تفکیک رادیومتری و زمانی بالا با تصاویر لندست با قدرت تفکیک مکانی بالا استفاده نمود. از جمله شاخص های معروف برای بارزسازی ریزگرد، شاخص NDDI است که با استفاده از طول موج های مادون قرمز میانی (2. 1μ m) و آبی (0. 47 μ m) بدست می آید. در این تحقیق سعی بر آن شد تا از چندین الگوریتم ریزمقیاس سازی از جمله Bovery، Gram-Shcmidt، STARFM، ESTARFM، wavelet، PBIM، SIFM و HPF برای ادغام تصاویر سنجنده های مودیس و لندست مربوط به تاریخ 8 ژولای 2016 استفاده شود و با نتایج حاصل نقشه های پهنه بندی شاخص NDDI تهیه گردد. نتایج ارزیابی نشان داد بهترین روش ادغام روش های STARFM و ESTARFM و PBIM است که با تصاویر سنجنده لندست دارای ضریب تبین( R2) به ترتیب 88/0، 91/0، 99/0 و با تصاویر مودیس 51/0، 5/0 و 57/0 می باشد. مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) برای هر سه روش بسیار ناچیز و به ترتیب 02/0، 004/0 و 055/0 برای تصاویراصلی لندست و 004/0، 06/0 و 1/0 برای تصاویر اصلی مودیس می باشد. بنابراین میتوان از روشهای STARFM و ESTARFM و PBIM جهت ترکیب تصاویر سنجنده مودیس و لندست به قصد افزایش قدرت تفکیک مکانی، طیفی و زمانی با دقت بالا استفاده نمود.

زمینه و هدف: عوامل متعددی در آلودگی هوا نقش دارند که ذرات معلق یکی از مهم ترین آن هاست. و اثرات سلامت آن به عوامل مختلف از قبیل اندازه، غلظت، ترکیب شیمیایی و سمیت آن ها بستگی دارد. ذرات گرد و غبار به عنوان یکی از مضرترین اجزای محیط زیست شناخته شده اند. تحقیق حاضر با هدف تعیین غلظت فلز روی در گردوغبارهای اتمسفری و ارزیابی ریسک سلامت آن، طی زمستان 1397 تا پاییز 1398در مناطق 9، 10، 11 و 12 شهرداری تهران انجام گرفته است. . روش بررسی: برای این منظور دو نقطه در غرب و شرق منطقه 9 و یک نقطه در شرق مناطق 11، 10 و 12 (نقاط غرب مناطق 10، 11 و 12 هم مرز با شرق منطقه مجاور بود) تعیین و گردوغبارهای اتمسفری به صورت ماهانه در طی یک سال جمع آوری شدند. یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل مکان نمونه برداری و زمان(فصول) نمونه برداری بود. غلظت روی بعد از عصاره گیری با اسید کلریدریک و اسید نیتریک غلیظ (با نسبت 3: 1) تعیین شد. یافته ها: نتایج نشان داد کمترین غلظت فلز روی در فصل زمستان و در نقطه 9W (تهرانسر) و 23/558 و بیشترین غلظت فلز روی در فصل پاییز و در نقطه 11E (خیابان وحدت اسلامی) 3/1835 میلی گرم بر کیلوگرم بود. غلظت روی و مقدار گردوغبارهای اتمسفری از غرب به شرق و با عبور از زمستان به سمت پاییز افزایش یافت. ارزیابی ریسک سلامت بر پایه روش توسعه یافته آژانس حفاظت محیط زیست EPA ایالات متحده آمریکا صورت گرفت. بحث و نتیجه گیری: نتایج نشان داد بلعیدن گردوغبارهای اتمسفری اصلی ترین راه قرار گرفتن در معرض روی بوده است و بیش از 90 درصد از شاخص خطر بیماری های غیر سرطانی فلز روی، مربوط به HQ[1](معادله خطر) بلع بوده است. در فصل زمستان مقدار HQ و HI[2] (شاخص تجمعی خطر بیماری های غیر سرطانی) برای روی و برای افراد بالغ و کودکان کمتر از حد مجاز بود و خطری سلامت افراد را تهدید نمی کرد.

توفان گرد و غبار ازجمله پدیده هایی است که در سال های اخیر مشکلات فراوانی را برای مناطق مختلف کشور ایجاد کرده است. شناسایی چشمه این نوع توفان ها از اولین گام ها در مقابله با این پدیده مخرب است. از جمله روش هایی که برای این منظور استفاده می شود مدل سازی عددی است. در این مطالعه سعی شده است رویکرد مناسبی برای شناسایی چشمه توفان های گردوغبار با استفاده از مدل های عددی معرفی شود. برای این منظور توفان گردوغبار شدیدی که در روزهای 17-14 تیر 1388 (8 - 5 جولای 2009) انتخاب شد که تقریبا اکثر نقاط کشور را تحت تاثیر قرار داده بود.سپس با استفاده از مدل عددی مطالعه و پیش بینی جوی WRF و مدل محاسبه مسیرهای برگشت و پخش HYSPLT توفان مورد نظر،مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا مدل WRF برای شبیه سازی شرایط جوی حاکم بر توفان اجرا گردید و شرایط همدیدی حاکم بر این توفان با استفاده از تحلیل خروجی های این مدل به دست آمد. سپس خروجی های به دست آمده برای دست یابی به چشمه های احتمالی و تحلیل مسیر انتقال گردوغبار به مدل HYSPLT داده شد. سرانجام رویکرد پخش ذرات از مناطق احتمالی به دست آمده، برای دقیق تر شدن روی مناق چشمه، بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که اغلب مسیرهای به دست آمده، از مناطق شمالی و مرکزی عراق و سوریه گذشته و منشا توفان گردوغبار ذکر شده، مناطق کویری و خشک شمال عراق و سوریه است. این نتایج مطابقت خوبی با مطالعات گذشته بر اساس سنجش از دور داشته و بیانگر این است که مدل های عددی ذکر شده توانایی پیش بینی توفان های گردوغبار را دارند.

زمینه و هدف: یکی از مشکلات زیست محیطی در مناطق غربی ایران فعالیت توفان های گردوغبار و ریزگردها در اتمسفر شهرها است. شهرهای ملایر، نهاوند و تویسرکان در جنوب استان همدان و غرب ایران از ورود توفان های گردوغبار و ریزگردها آسیب پذیر هستند. در این پژوهش وضعیت توفان های گردوغبار، ریزگردها و نیز وضعیت میدان دید و نحوه ورود این توفان ها به درون شهرها مورد مطالعه قرار گرفته است. روش بررسی: در این پژوهش دوره های آماری مختلف برای سه شهر مورد نظر در طول سال های 1992 تا 2010 مورد مطالعه قرار گرفت. سپس وضعیت باد غالب، پراکندگی توفان ها و کاهش میدان دید در طول سال بررسی شدند.همچنین نقشه های مربوط به الگوهای فشار در روزهای وقوع توفان برای انجام تحلیل سینوپتیکی تهیه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. یافته ها: حداکثر وقوع گردوغبار در طول سال در شهر ملایر اواسط بهار، در نهاوند اوایل بهار و اواسط تابستان و در تویسرکان اواخر بهار اتفاق افتاده است. بیش ترین تعداد توفان گردوغبار در تویسرکان و کم ترین آن ها در نهاوند شکل گرفته است. تغییرات دوره ای گردوغبار در منطقه، افزایش این پدیده اقلیمی را در سال های اخیر مشخص کرده است. تغییرات فراوانی گردوغبار با افزایش ارتفاع روند مثبتی در منطقه نشان داده است. وضعیت افزایش تعداد روزهای با میدان دید کم با ماه های شاخص وقوع توفان گردوغبار در منطقه مطابقت داشته و بیش ترین تعداد روزهای با میدان دید کم مربوط به خرداد و تیر بوده است. همچنین تحلیل همدیدی جو نشان می دهد در نزدیکی سطح زمین در هنگام وقوع توفان گرادیان شدید فشار و ناپایداری و در سطح 500 هکتوپاسکال جریان هم گرایی بر روی منطقه ایجاد شده است. بحث و نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان می دهد که گردوغبار در خیابان های موازی با مسیر باد غالب به راحتی به قسمت های مرکزی شهر منتقل می شود و در اثر برخورد جریان گردوغبار با ساختمان های بلند شهر، قسمتی از جریان ریزگردها به طرف سطح زمین انتقال یافته و قسمتی دیگر از جریان در بخش پشت به باد ساختمان حالت پیچشی ایجاد می نماید. بخش دیگری از آن نیز در ارتفاعی بالاتر از ساختمان ها از سطح شهر عبور می کند. پوشش گیاهی در اطراف شهرها، ورود ریزگردها را به داخل شهرها کاهش داده و به عنوان یک عامل مثبت در کاهش آلودگی منطقه به حساب می آیند.

برآوردها نشان می دهد که هر ساله 2 میلیارد تن ذرات ریز به وسیله باد از سطح خاک های خشک جابه جا شده که به صورت مستقیم بر 151 کشور تأثیر می گذارند. وجود کانون های مستعد تولید گردو غبار به وسعت 34/6 میلیون هکتار در کشور، قرار گیری در کمربند گردو غبار جهان، تغییرات اقلیمی و عوامل انسانی سبب شده است تا گردو غبار در طی روزهایی از سال مهمان ناخوانده ایرانیان در هر 31 استان کشور باشد. پیچیدگی، گستردگی، فرابخشی بودن، مشکلات اجرایی، نیاز به همکاری های بین المللی، کمبود منابع مالی باعث شده تا با اختصاص اعتباراتی به ارزش 46,088 هزار میلیارد ریال در طی یک دهه گذشته (1402-1392) که شامل قریب به 370 میلیون دلار در طی 4 سال بوده و انجام اقدامات اجرایی به وسعت بیش از سه میلیون و سیصد هزار هکتار هنوز این معضل زیست محیطی به طور کل رفع نشده است. نظر به فراگیری اثرات اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی توفان های گردو غبار در سراسر کشور، تخصیص ردیف بودجه اختصاصی به این پدیده در طی یک دهه اخیر و همچنین الزام بند «ج» ماده (22) قانون پنج ساله برنامه هفتم پیشرفت کشور در خصوص تدوین برنامه کوتاه مدت و میان مدت پیشگیری، سازگاری و مقابله با پدیده گردو غبار در کشور، لزوم شناخت ابعاد این پدیده را دوچندان کرده است. در همین راستا در گزارش حاضر، پدیده گردو غبار در منطقه «منا» با تمرکز بر ایران پرداخته و اثرات آن بر سلامت، محیط زیست و اقتصاد بررسی شده است. از منظر مقابله با گردو غبار، بودجه تخصیص یافته به مبارزه با این پدیده در کشور، اقدامات صورت گرفته در طی سالیان اخیر، کانون های مستعد ایجاد بررسی شده و به ارائه راهکارهای پیشنهادی درخصوص مقابله، سازگاری و کاهش اثرات توفان های گردو غبار در کشور پرداخته است.