پهنه‌بندی الگوی زمانی-مکانی خطر و ریسک طوفان گردوغبار در استان خوزستان | ||
| خشک بوم | ||
| دوره 14، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 61-78 اصل مقاله (1.66 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.29252/aridbiom.2024.21433.2007 | ||
| نویسندگان | ||
| سیدحسین آرامی* 1؛ ابراهیم کریمی‌سنگچینی2؛ سجاد عالی‌محمودی‌سراب1؛ مهری دیناروند3؛ بنفشه یثربی1 | ||
| 1استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران | ||
| 2استادیار پژوهشی، 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 | ||
| 3دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران | ||
| چکیده | ||
| این تحقیق در استان خوزستان با مساحتی در حدود 64057 کیلومترمربع در یک دوره زمانی 28 ساله (2022-1995) و با هدف ارزیابی الگوی زمانی-مکانی خطر و تهیه نفشه ریسک طوفان گردوغبار انجام شده است. داده‌های مورد استفاده شامل: داده‌های ساعتی ایستگاه‌های زمینی (8 نوبت در 24 ساعت) می‌باشند. برای الگوی مکانی مدل‌های مختلفی بر تغییرنماهای تجربی برازش داده شد و مدل با کمترینRMSE ان‍ت‍خ‍اب شد. به ک‍م‍ک این مدل درون‍‌ی‍اب‍ی انجام شده است که حاصل آن تعداد زی‍ادی نقشه است. این نقشه‌ها به شبکه سلولی در محیط GIS تبدیل شدند. هر سلول به‌عنوان یک زون جهت تعیین محاسبات مربوط به نقشه ریسک در نظر گرفته شد. سپس اطلاعات مربوط به کلاس عناصر در معرض خطر، کلاس آسیب‌پذیری عناصر و کلاس خطر به صورت جداگانه در هر سلول اعمال گردید. سرانجام با استفاده از معادله ریسک، نقشه ریسک سلولی به دست آمد. معنی‌داری تفاوت مساحت‌ها با آزمون آماری کای اسکوئر انجام شد. نتایج حاصل از بررسی سالانه پدیده طوفان گردوغبار نشان داد که منطقه آبادان با میانگین فراوانی 18 روز سال، بیشترین تعداد روزها را در کل منطقه مورد مطالعه دارد. 11/61 درصد از وقایع طوفان گردوغبار فرامحلی از ساعت 9:30 تا 18:30 به وقت محلی و 35/81 درصد از وقایع طوفان گردوغبار محلی در ساعت 3:30 به وقت محلی اتفاق می‌افتند. همچنین درصد فراوانی طوفان‌های گردوغبار محلی و فرامحلی طی دوره آماری نشان داد که 81/78 درصد روزهای طوفان گردوغبار از منشأ فرامحلی و 19/21 درصد از منشأ محلی برخوردار بوده‌اند. پراکنش الگوی فضایی نقشه خطر شدت طوفان گردوغبار دارای «خوشه‌ای متوسط» است و از نظم خاصی پیروی می‌کند. درصد مساحت طبقات ریسک نشان می‌دهد که بیش از 88 درصد مساحت استان خوزستان در طبقات ریسک زیاد و خیلی زیاد قرار دارند که یکی از دلایل آن مربوط به جمعیت بیشتر در این مناطق است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تحلیل فضایی و زمانی؛ خطر و ریسک؛ طوفان گردوغبار؛ خوزستان | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Mapping spatial and temporal pattern of risk and hazard of dust storms in Khuzestan province | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Seyed Hossein Arami1؛ Ebrahim Karimi Sangchini2؛ Sajad Alimahmoodi Sarab1؛ Mehri Dinarvand3؛ Banafsheh Yasrebi1 | ||
| 1Assistant Professor, Forests and Rangelands Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ahvaz, Iran | ||
| 2Soil Conservation and Watershed Management Research Department, Lorestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Khorramabad, Iran | ||
| 3Associate Professor, Forests and Rangelands Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ahvaz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| This research has been conducted in Khuzestan Province covering an area of approximately 64057 square kilometers, over a 28 year time (1995- 2022) period and with the aim of evaluating the spatiotemporal pattern of risk and generating a risk map for dust storms. The utilized data includes hourly measurements from the ground stations (8 time slots within 24 hours). Different models were fitted to the empirical change patterns for spatial variations, and the model with minimum RMSE was selected. Subsequently, using this selected model, interpolation was performed with various neighborhood approaches, resulting in a large number of maps. These maps were converted into a cellular grid network within a GIS environment. Each cell was considered as a zone for calculating the computations related to the risk map. Then the information related to the class of exposed elements, the vulnerability class of elements, and the hazard class were separately applied in each cell. Finally, by calculating the risk equation, a cell-based risk map was obtained. The significant difference in areas was tested using the Chi-squared test. The results of the annual study on the phenomenon of dust storms have shown that the Abadan region has the highest average frequency of 18 days per year, this is the highest number of days observed in the entire study area. 61.11% of regional dust events occur between 9:30 am and 6:30 pm local time, and 81.35% of localized dust storm events occur at 3:30 am. Furthermore, the percentage distribution of regional and extra- regional dust storms during the statistical period indicates that 78.81% of dust storm days originated from extra- regional sources, while 21.19% originated from regional sources. The spatial distribution pattern of the dust storm intensity hazard map exhibits a “moderate clustering” and follows a specific order. The area percentage of risk classes shows that more than 88% of the area in Khuzestan province is in high and very high risk classes, which is one of the reasons related to the larger population in these areas. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Spatial and temporal analysis, Hazard and risk, Dust storm, Khuzestan | ||
| مراجع | ||
|
[1]. Abdolshahnejad, M., Khosravi, H., Nazari Samani, A., Zehtabian, G., & Alambaigi, A. (2020). Determining the Conceptual Framework of Dust Risk Based on Evaluating Resilience (Case Study: Southwest of Iran). Strategic Research Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 5(1), 33-44. doi: 10.22047/SRJASNR.2020.113050 [in Farsi]
[2]. Arami, A., ownegh, M., & sheikh, V. (2022). Management plan of desertification hazard in Agh-Band region, Golestan province. Journal of Arid Regions Geographic Studies, 4(14), 103-118. [in Farsi]
[3]. Arami, A., Ownegh, M., & Sheikh, V. (2013). Assessment of desertification risk in semi-arid Agh-Band Region, Golestan Province, Iran. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 5(17), 1901.
[4]. Arami, S., & Ownagh, M. (2017). Assessment of desertification hazard, risk and development of management plans. Desert, 22(1), 51-67. doi: 10.22059/JDESERT.2017.62284
[5]. Armbrust, D. V. (1984). Wind and Sandblast Injury to Field Crops: Effect of Plant Age. Agronomy Journal, 76(6), 991-993. doi: 10.2134/agronj1984.00021962007600060028x
[6]. Azizi, G., Miri, M., & Nabavi, S. (2012). Tracking of Dust phenomena in half-west of Iran. Journal of Arid Regions Geographic Studies, 3(7), 63-81. [in Farsi]
[7]. Bennion, P., Hubbard, R., O’Hara, S., Wiggs, G., Wegerdt, J., Lewis, S., (2007). The impact of airborne dust on respiratory health in children living in the Aral Sea region. International journal of epidemiology, 36(5), 1103-1110. doi: 10.1093/ije/dym195
[8]. Boloorani, A. D., Samany, N. N., Papi, R., & Soleimani, M. (2021). Dust source susceptibility mapping in Tigris and Euphrates basin using remotely sensed imagery. CATENA, 209, 105795. doi: 10.1016/j.catena.2021.105795
[9]. Cao, H., Amiraslani, F., Liu, J., & Zhou, N. (2015). Identification of dust storm source areas in West Asia using multiple environmental datasets. Science of the Total Environment, 502, 224-235. doi: 10.1016/j.scitotenv.2014.09.025
[10]. Goudie, A. S., & Middleton, N. J. (2000). Dust storms in south west Asia. Acta Universitatis Carolinae, Supplementum, 73-83.
[11]. Helali, J., Asadi Oskouei, E., Hosseinzaheh, T., Kouhi, M., & Mohammadi, S. M. (2023). Spatio-temporal analysis of seasonal and annual trends of dust storm days in arid climates of Iran. Iranian Journal of Soil and Water Research, 54(3), 513-531. doi: 10.22059/ijswr.2023.355469.669454 [in Farsi]
[12]. Kellogg, C. A., & Griffin, D. W. (2006). Aerobiology and the global transport of desert dust. Trends in ecology & evolution, 21(11), 638-644. doi:10.1016/j.tree.2006.07.004
[13]. Liu, C. M., Young, C. Y., & Lee, Y. C. (2006). Influence of Asian dust storms on air quality in Taiwan. Science of the Total Environment, 368(2-3), 884-897. doi: 10.1016/j.scitotenv.2006.03.039
[14]. Maghrabi, A., Alharbi, B., & Tapper, N. (2011). Impact of the March 2009 dust event in Saudi Arabia on aerosol optical properties, meteorological parameters, sky temperature and emissivity. Atmospheric Environment, 45(13), 2164-2173. doi: 10.1016/j.atmosenv.2011.01.071
[15]. Meng, Z., & Lu, B. (2007). Dust events as a risk factor for daily hospitalization for respiratory and cardiovascular diseases in Minqin, China. Atmospheric environment, 41(33), 7048-7058. doi: 10.1016/j.atmosenv.2007.05.006
[16]. Middleton, N. J. (1986a). Dust storms in the Middle East. Journal of arid environments, 10(2), 83-96. doi: 10.1016/S0140-1963(18)31249-7
[17]. Middleton, N. J. (1986b). A geography of dust storms in South‐west Asia. Journal of Climatology, 6(2), 183-196. doi: 10.1002/joc.3370060207
[18]. Miri, A. & Middleton, N. (2022). Long-term impacts of dust storms on transport systems in south-eastern Iran. Natural Hazards, 114(1), 291-312. doi: 10.1007/s11069-022-05390-z
[19]. Nickovic, S., & Sprigg, W. A. (2011, December). WMO Sand and Dust Storm Warning Advisory and Assessment System (SDS-WAS): Regional Cooperation Initiative for Americas. In AGU Fall Meeting Abstracts (Vol. 2011, pp. U14A-01).
[20]. Prospero, J. M., Blades, E., Naidu, R., Mathison, G., Thani, H., & Lavoie, M. C. (2008). Relationship between African dusts carried in the Atlantic trade winds and surges in pediatric asthma attendances in the Caribbean. International Journal of Biometeorology, 52, 823-832. doi: 10.1007/s00484-008-0176-1
[21]. Ranjan, A. K., Patra, A.K., & Gorai, A.K. (2020). Effect of lockdown due to SARS COVID-19 on aerosol optical depth (AOD) over urban and mining regions in India. Science of the Total Environment, 745, 141024. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.141024
[22]. Rashki, A., Middleton, N. J., & Goudie, A. S. (2021). Dust storms in Iran–Distribution, causes, frequencies and impacts. Aeolian Research, 48, 100655. doi: 10.1016/j.aeolia.2020.100655
[23]. Sarver, T., Al-Qaraghuli, A., & Kazmerski, L. L. (2013). A comprehensive review of the impact of dust on the use of solar energy: History, investigations, results, literature, and mitigation approaches. Renewable and sustainable energy Reviews, 22, 698-733. doi: 10.1016/j.rser.2012.12.065
[24]. Shamshiri, S., Jafari, R., Soltani, S., & Ramezani, N. (2014). Dust detection and mapping in Kermanshah province using MODIS satellite imagery. Iranian Journal of Applied Ecology, 3(8), 29-42. [in Farsi]
[25]. Sheikh ghaderi, S. H., Alizadeh, T., Ziaeian Firoozabadi, P., & Sharifi, R. (2023). Temporal and spatial analysis of dust storms in Kermanshah. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards, 10(1), 71-90. [in Farsi]
[26]. Sivakumar, M.V. (2005). Impacts of Sand Storms/Dust Storms on Agriculture. In: Sivakumar, M.V., Motha, R.P., Das, H.P. (eds) Natural Disasters and Extreme Events in Agriculture. Springer, Berlin, Heidelberg. doi: 10.1007/3-540-28307-2_10
[27]. Toon, O. B. (2003). African dust in Florida clouds. Nature, 424(6949), 623-624. doi: 10.1038/424623a
[28]. United Nations Environment Programm, Environment News Emergencies, and Available from: URL:http//:www.unep org/depi/programmes/emergencies html, (Accessed: 2005).
[29]. van Westen, C., Kappes, M.S., Luna, B.Q., Frigerio, S., Glade, T., Malet, JP. (2014). Medium-Scale Multi-hazard Risk Assessment of Gravitational Processes. In: Van Asch, T., Corominas, J., Greiving, S., Malet, JP., Sterlacchini, S. (eds) Mountain Risks: From Prediction to Management and Governance. Advances in Natural and Technological Hazards Research, vol 34. Springer, Dordrecht. doi: 10.1007/978-94-007-6769-0_7
[30]. Squires, V. R. (2007). Dust and sandstorms: an early warning of impending disaster, P 15-25. Global Alarm: Dust and Sand Storms from the World’s Drylands. United Nations.
[31]. Xu, J. (2006). Sand-dust storms in and around the Ordos Plateau of China as influenced by land use change and desertification. Catena, 65(3), 279-284. doi: 10.1016/j.catena.2005.12.006
[32]. Yaalon, D. H. (1997). Comments on the source, transport and deposition scenario of Saharan dust to southern Europe. Journal of Arid Environments, 36(1), 193-196. doi: 10.1006/jare.1996.0231 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 217 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 135 |
||