بررسی تأثیر خشکسالی بر رویداد گردوغبار استان کرمان با استفاده از داده های هواشناسی و تصاویر ماهواره ای | ||
| خشک بوم | ||
| دوره 11، شماره 2، اسفند 1400، صفحه 133-151 اصل مقاله (1.33 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.29252/aridbiom.2023.18595.1894 | ||
| نویسندگان | ||
| زهره ابراهیمی خوسفی* 1؛ محسن ابراهیمی2؛ مریم میراکبری3؛ مجتبی سلیمانی ساردو4 | ||
| 1دانشیار بیابانزدایی، گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران | ||
| 2استادیار سنجش از دور، گروه جغرافیا، پردیس علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
| 3دکتری بیابان زدایی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 4دانشیار بیابان زدایی، گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران | ||
| چکیده | ||
| در سالهای اخیر، فراوانی رخدادهای گردوغبار و شدت خشکسالی در بسیاری از مناطق خشک ایران افزایش یافته است. بنابراین، کشف ارتباط این دو پدیده در این مناطق اهمیت زیادی دارد. در پژوهش حاضر، وضعیت خشکسالی استان کرمان با استفاده از شاخص بارش-تبخیرتعرق استانداردشده (SPEI) و فراوانی رخدادهای گردوغبار با استفاده از کدهای 07، 08، 09، 35-30 و 98 ثبت شده در ایستگاه های سینوپتیک طی دورة آماری 1990-2018 مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این، از دو محصول ماهواره ای شاخص شدت خشکسالی پالمر (PDSI) و عمق اپتیکی آئروسل (AOD) نیز به منظور تأیید نتایج به دست آمده از داده های هواشناسی در دورة آماری مشترک با داده های هواشناسی (2018-2000) استفاده شد. روند تغییرات شاخص های خشکسالی، فراوانی رخدادهای گردوغبار و AOD با استفاده از آزمون من-کندال و میزان همبستگی آنها با یکدیگر با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون بررسی شد. نتایج نشان داد استان کرمان با شدیدترین رخدادهای خشکسالی در بازه زمانی 1998 تا 2010 مواجه بوده است. طولانیترین خشکسالی با تداوم 21 سال و شدت 84/11 در شمال غربی استان اتفاق افتاده است. تحلیل زمانی رخدادهای گردوغبار، تشدید فعالیت آن در فصول بهار و زمستان و به ویژه در ماههای مارس، آوریل و می را نشان داد. نتایج حاصل از تحلیل روند تغییرات شاخص SPEI نشان داد که خشکسالی در استان کرمان روندی افزایشی و معنی دار داشته در حالی که روند تغییرات فراوانی رخدادهای گردوغبار، کاهشی و غیرمعنی دار بوده است. تحلیل روند تغییرات با استفاده از داده های ماهواره ای نیز روند افزایشی معنی دار PDSI و روند کاهشی غیرمعنی دار AOD را در فصول گرم به اثبات رساند. تحلیل همبستگی بین SPEI و فراوانی وقوع گردوغبار نشان داد که تشدید شرایط خشکی در ماه نوامبر بر تشدید رویداد گردوغبار در استان کرمان اثر معنی داری داشته است (; P-value<0.0546/0-=r )، این درحالی است که در سایر ماه ها اثر قابل توجهی بر تغییر فراوانی رخدادهای گردوغبار نداشته است. نتایج بدست آمده از تحلیل PDSI و AOD نیز همبستگی ضعیف بین این دو پدیده را در استان کرمان تأیید کرد. نتایج پژوهش حاضر همچنین نشان داد که تأثیر تأخیرهای زمانی خشکسالی بر پدیده گردوغبار در این استان، ضعیف و غیرمعنی دار بوده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| فراوانی گردوغبار؛ شاخص بارش-تبخیرتعرق استانداردشده؛ روند تغییرات؛ مناطق خشک؛ سنجش از دور | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigating the impact of drought on dust events in Kerman province using meteorological and satellite data | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Zohre Ebrahimi-Khusfi1؛ Mohsen Ebrahimi-Khusfi2؛ Maryam Mirakbari3؛ Mojtaba Soleimani-Sardoo4 | ||
| 1Associate professor in Combating desertification, Department of Environmental Science and Engineering, Faculty of Natural Resources, University of Jiroft, Jiroft, Iran | ||
| 2Assistant professor in Remote Sensing, Department of Geography, Faculty of humanities and social sciences, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| 3Ph.D. in Combating desertification, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Tehran, Iran | ||
| 4Associate professor in Combating desertification, Department of Environmental Science and Engineering, Faculty of Natural Resources, University of Jiroft, Jiroft, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In recent years, the dust events frequency and the drought severity have increased in many arid regions of Iran, so it is very important to discover the relationship between these two phenomena in these regions. In the present study, the drought situation of Kerman province using the standardized precipitation-evaporation index (SPEI) and the frequency of dust events using codes 07, 08, 09, 35-30 and 98 recorded in synoptic stations during 1990-2018 has been investigated. In addition, Palmer Drought Severity Index (PDSI) and Aerosol Optical Depth (AOD) were also used to confirm the results obtained from meteorological data. The trends of changes in drought indices, dust occurrences and AOD were analyzed using the Mann-Kendall test and their correlation with each other was analyzed using the Pearson correlation coefficient. The results showed that Kerman faced the most severe drought events in the period from 1998 to 2010, and the longest drought with a duration of 21 years and an intensity of 11.84 occurred in the northwest of the province. The temporal analysis of dust events showed that intensification of their activity in the spring and winter seasons, especially in the months of March, April and May. The results of the analysis of SPEI changes showed that the drought in Kerman had an increasing and significant trend, while the trend of changes in the frequency of dust occurrences had a decreasing and insignificant trend. Analysis of changes using satellite data also proved the significant increasing trend of PDSI and non-significant decreasing trend of AOD, especially in hot seasons. Correlation analysis between SPEI and dust events showed that the intensification of dry conditions in November had a significant effect on the intensification of dust events in Kerman province (r = -0.46; P-value<0.05), while in other months, it has no significant effect on the dust events frequency. The results of PDSI and AOD confirmed the weak correlation between these two phenomena in Kerman province. The results also showed that the effect of drought time delays on the dust phenomenon in this province was weak and insignificant. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Dust frequency, Standardized precipitation-evapotranspiration index, Change trend, Arid regions, Remote sensing | ||
| مراجع | ||
|
[1]. Al Ameri, I. D., Briant, R. M., & Engels, S. (2019). Drought severity and increased dust storm frequency in the Middle East: a case study from the Tigris–Euphrates alluvial plain, central Iraq. Weather, 74(12), 416-426.
[2]. Ansari, G. M., Pourgholam, A. M., & Araghinejad, S. (2021). Investigating the Relationship between Drought and Trend of the Frequency of Dust Storms in the West and Southwest of Iran. Iranian Journal of Soil and Water Research, 51(11): 2839-2852 (in Farsi).
[3]. Araghinejad, S., Ansari Ghojghar, M., PourGholam Amigi, M., Liaghat, A., & Bazrafshan, J. (2019). The effect of climate fluctuation on frequency of dust storms in Iran. Desert Ecosystem Engineering Journal, 7(21), 13-32 (in Farsi).
[4]. Boroughani, M., & Pourhashemi, S. (2019). Susceptibility Zoning of Dust Source Areas by Data Mining Methods over Khorasan Razavi Province. Environmental Erosion Research Journal, 9(3), 1-22.
[5]. Boroghani, M., Moradi, H., Zangane Asadi, M., & Pourhashemi, S. (2019). Evaluation of the role of drought in frequency of dust in Khorasan Razavi province. Journal of Environmental Science and Technology, 21(5), 109-121.
[6]. Ebrahimi-Khusfi, Z., Mirakbari, M., & Khosroshahi, M. (2020). Vegetation response to changes in temperature, rainfall, and dust in arid environments. Environmental Monitoring and Assessment, 192(11), 1-21.
[7]. Ebrahimi, K. Z., Roustaei, F., & Soleimani, S. M. (2019). Analysis of Temporal Vegetation Changes in Western Rangelands of Kerman Province Using MODIS Level 3 Data and its Relation to Climate Factors. Arid Region Geographic Studies, 10(37): 40-52 (in Farsi).
[8]. Franke, J. (2022). Changing drought risks. Nature Climate Change, 12(2), 118-118.
[9]. Javadian, M., Behrangi, A., & Sorooshian, A. (2019). Impact of drought on dust storms: case study over Southwest Iran. Environmental Research Letters, 14(12), 124029.
[10]. Kamali, B., Houshmand Kouchi, D., Yang, H., & Abbaspour, K. C. (2017). Multilevel drought hazard assessment under climate change scenarios in semi-arid regions- A case study of the Karkheh river basin in Iran. Water, 9(4), 241.
[11]. Kendall, M. (2022). Rank correlation methods (4th edn.) charles griffin (1975). Scientific Reports, 12, 8724.
[12]. Mehrabi, S., Soltani, S., & Jafari, R. (2015). Analyzing the relationship between dust storm occurrence and climatic parameters. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 19(71), 69-81.
[13]. Mesbahzadeh, T., & Alipour, N. (2018). Evaluation of drought impact on Frequency of dust phenomenon occurrence by SPI, PNI and ZSI indexes. Journal of Range and Watershed Managment, 71(2), 505-515 (in Farsi).
[14]. Middleton, N., Kashani, S. S., Attarchi, S., Rahnama, M., & Mosalman, S. T. (2021). Synoptic causes and socio-economic consequences of a severe dust storm in the Middle East. Atmosphere, 12(11), 1435.
[15]. Mirakbari, M., Mortezaie, F. G., & MOHSENI, S. M. (2018). Investigation of the Effect of Meteorological Drought on Surface and Ground Water Resources by Indices SPI, SPEI, SDI and GRI. Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, 12(42): 70-80 (in Farsi).
[16]. Mirakbari, M., & Ebrahimi-Khusfi, Z. (2021). Evaluation of the climate change effects on the future drought characteristics of Iranian wetlands. Arabian Journal of Geosciences, 14(21), 1-24.
[17]. Naeimi, M., Yousefi, M. J., Khosroshahi, M., Zandifar, S., & Ebrahimikhusfi, Z. (2020). Climatic factors affecting dune mobility in the west of Khorasan Razavi Province, Iran. The Journal of Geographical Research on Desert Areas, 7(2), 25-45.
[18]. Roustaei, F., Ebrahimi Khusfi, Z., Kousari, M., & Mokhtari, M. (2021). Investigating Lagged Cross-correlation between Wind Erosion and Drought in Southern Iran’s arid regions Investigating Lagged Cross-correlation between Wind Erosion and Drought in Southern Iran’s arid regions. Desert Ecosystem Engineering Journal, 3(2), 29-42.
[19]. Rostami, D., & Hosseini, S. A. (2018). Analysis and tracking dust phenomenon in south and southeast of Iran by using HYSPLIT model and the principles of remote sensing. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazard, 5(3), 103-109 (in Farsi).
[20]. Sahana, V., & Mondal, A. (2022). Evolution of multivariate drought hazard, vulnerability and risk in India under climate change. Natural Hazards and Earth System Sciences Discussions, 1-19.
[21]. Shepherd, G., Terradellas, E., Baklanov, A., Kang, U., Sprigg, W., Nickovic, S., & Joowan, C. (2016). Global assessment of sand and dust storms.
[22]. Shahsavani, A., Yarahmadi, M., Mesdaghinia, A., Younesian, M., Naimabadi, A., Salesi, M., & Naddafi, K. (2012). Analysis of dust storms entering Iran with emphasis on Khuzestan Province. Hakim Research Journal, 15(3), 192-202 (In Farsi).
[23]. Sohrabi, T., Fordoei, A. R., Vali, A., & Mousavi, H. (2019). Statistical modeling of dust storms using Poisson regression model in Isfahan Province. Iranian Journal of Range and Desert Research, 26(3) (in Farsi).
[24]. Thornthwaite, C. W. (1948). An approach toward a rational classification of climate. Geographical review, 38(1), 55-94.
[25]. Van Pelt, R. S., Tatarko, J., Gill, T. E., Chang, C., Li, J., Eibedingil, I. G., & Mendez, M. (2020). Dust emission source characterization for visibility hazard assessment on Lordsburg Playa in Southwestern New Mexico, USA. Geoenvironmental Disasters, 7(1), 1-12.
[26]. Vicente-Serrano, S. M., Beguería, S., & López-Moreno, J. I. (2010). A multiscalar drought index sensitive to global warming: the standardized precipitation evapotranspiration index. Journal of climate, 23(7), 1696-1718.
[27]. Zandifar, S., Ebrahimikhusfi, Z., & Naeimi, M. (2020). Analysis of the Effect of Climatic Parameters and Meteorological Droughts on the Variation of Internal Dust Events (A Case Study: Qazvin City). JWSS-Isfahan University of Technology, 24(3), 239-256.
[28]. Zehtabian, G., Jafari, M., Ahamadi, H., Mesbahzadeh, T., & Noroozi, A. A. (2019). Analyzing the Synoptic Systems and Study the Change Trend in Dust (Case Study: Ardestan). Environmental Researches, 10(19), 281-292.
[29]. Zoljoodi, M., Didevarasl, A., & Saadatabadi, A. R. (2013). Dust events in the western parts of Iran and the relationship with drought expansion over the dust-source areas in Iraq and Syria. Atmospheric and Climate Sciences, 3, 321-336. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 762 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 483 |
||