شناسایی الگوهای همدید روزهای آلوده به ذرات معلق به روش واکاوی خوشه‌ای شهر شیراز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه آب و هوا شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشجو دوره دکتری آب و هوا شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشجو دوره دکتری آب و هوا شناسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

آلودگی در سطح کلان­شهرها به شدت کیفیت زندگی شهروندان را تهدید می­کند. این پدیده در سال­های اخیر به یک معضل اساسی زیست محیطی تبدیل شده است. به منظور مطالعه ویژگی­ الگوهای همدید روزهای آلوده به ذرات معلق در شهر شیراز با استفادهاز رویکردمحیطیبه گردشی، شرایط حاکم بر این الگوها مورد بررسی قرار گرفت. جهت انجام این پژوهش نخست با استفاده از داده‌های آلاینده ذرات معلق در بازه زمانی 7 ساله (2011-2005) و شاخص استانداردهای آلایندگی روزهای آلوده (100PSI>) استخراج گردید؛ سپس با به‌ کارگیری داده‌های فشاری سطح زمین و تراز 500 و 850 هکتوپاسکال، رطوبت سطح خاک و دمای تراز 1000 هکتوپاسکال الگوهای فشار در روزهای آلوده به کمک تحلیل خوشه­ای مورد پردازش قرار گرفت. نتایج بیانگر وجود 70 روز آلوده، که بیشترین تعداد روزهای آلوده به ذرات معلق در سال 2005 با 24 روز رخ داده است، بر اساس تحلیل خوشه­ای با محاسبه­ی فواصل اقلیدسی و پیوند آن به روش وارد در محیط نرم‌افزار متلب چهار الگو فشاری و برای هرخوشهیکروزبه عنوانروزنمایندهمشخصشد. نتایج تحلیل همدید نشان می­دهد که یک سامانهکم­فشارحرارتی در تراز دریا و یک سامانه چرخندی در تراز 850 هکتوپاسکال به همراه استقرار واچرخند قوی بر روی ایران در تراز 500 هکتوپاسکال در دوره گرم در روزهای آلوده شکل می‌گیرد و در مقابل وجود یک سامانه پرفشار در تراز دریا با ریزش هوای سرد به همراهی یک سامانه واچرخندی (پر ارتفاع) در تراز 850 با حاکمیت جو فشارورد در تراز پانصد در دوره سرد عوامل اصلی الگوهای همدید روزهای آلوده به ذرات معلق می­باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Identification CirculationsPatterns of DustPollutantDays with Applying ClusteringAnalysis in Shiraz

نویسندگان [English]

  • Kamal Omidvar 1
  • Mahdi narangifard 2
  • khodakaram Hatami Bahman Beiglou 3
1
2
3
چکیده [English]

Pollution in themetropolitansurfaceseverelythreatensthe quality of citizens life. Thisphenomenon inrecent yearshas createdamajorenvironmentalproblem.To study thecharacteristics ofsynopticpatternsondustpollution daysincity, the present research has used environmentalapproachto circulation. Todoso,first using particulate pollutants, the data and Standard Index Pollution (PSI>100) were extracted for pollutant days during 7 years (2005-2011).Then, for recognition of circulation patterns in pollutant days, sea level pressure data, geopotential height 500hpa, 850hpa levels and Temperature of soilmoistureat1000hpalevel with applying cluster analysis were employed. The resultsof70days ofpollutant, the mostpolluteddayswith24daysdustoccurredin 2005,based oncluster analysisby calculating theEuclideandistanceand linkage of ‘ward’, so, fourcirculation patterns were extracted and a key day was devoted to each cluster. As a result, Synopticanalysisshowed thatathermallow pressuresystemat sea level, a cyclone form at850hpa level and a stronganticycloneoverthe 500hPalevel form inthewarm period whereas ahigh pressuresystemat thesealevel, anticyclonicsystemat850hpa level and barotropic atmosphericat500hpa levelform in cold period that it is the most important circulation patterns atdustpollutantdays in shiraz.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dust
  • clustering analysis
  • circulation patterns
  • Shiraz

مراجع

  1. اسکانی کزازی، غلام حسین، لاله سیاه پیرانی، میترا (1390). تحلیل سینوپتیکی آلودگی هوای شهر تهران، فصلنامه علمی پژوهشی جغرافیا، شماره 4، صص 135 -161.
  2. امیدوار، کمال (1385). بررسی و تحلیل سینوپتیکی طوفان­های ماسه در دشت یزد- اردکان، تحقیقات جغرافیایی، سال 21، شماره 81، صص 58-43.
  3. امیدوار، کمال (1389). تحلیلی از رژیم بادهای شدید و طوفانی یزد، مدرس علوم انسانی- برنامه­ریزی فضا، دوره 14، شماره 65، صص 105-83.
  4. امیدوار، کمال و زری نکونام (1390). کاربرد گلباد و گل غبار در تحلیل پدیده گرد و خاک و تعیین رژیم فصلی بادهای همراه با این پدیده (مطالعه موردی: شهر سبزوار)، پژوهش­های جغرافیایی طبیعی، شماره 76، صص 104-85.
  5. امیدوار، کمال و زهرا امیدی (1392). تحلیل پدیده گرد و غبار در جنوب و مرکز استان فارس، کاوش­های جغرافیایی در مناطق بیابانی، سال اول، شماره 1، صص 85-114.
  6. براتی، غلام‌رضا، لشکری، حسن و فریبا کرمی (1390). نقش همگرایی سامانه­های فشار بر رخداد توفان­های غباری استان خوزستان، جغرافیا و توسعه، شماره 22، صص 56-39.
  7. خوش­اخلاق، فرامرز، نجفی، محمد سعید و مهدی صمدی (1391). واکاوی همدید رخداد گرد و غبار بهاره در غرب ایران، پژوهش­های جغرافیای طبیعی، سال 44، شماره 2 (پیاپی 80)، صص 99-124.
  8. رنجبر سعادت آبادی، عباس و قصابی، زهرا (1390). مطالعه همدیدی الگوهای جوی حاکم بر روی تهران در روزهای با آلودگی بسیار شدید هوا. نشریه پژوهش‌های اقلیم شناسی، سال دوم، شماره پنجم و ششم، صص 39-56. 
  9. رنجبر سعادت­آبادی، عباس و قاسم عزیزی (1391). مطالعه­ی الگوهای هواشناسی، شناسایی چشمه­های تولید گرد و غبار و مسیر حرکت ذرات معلق برای طوفان جولای 2009، پژوهش­های جغرافیای طبیعی، سال 44، شماره 3 (پیاپی 81)، صص 92-73.
  10. رنجبر سعادت­آبادی، عباس و لیلا محمدیان محمدی (1389). مطالعه میانگین الگوهای همدیدی بر اساس رخداد غلظت‌های مختلف آلاینده CO در فصول تابستان و پاییز در تهران، پژوهش‌های جغرافیا طبیعی، شماره 72، صص 127-11.
  11. زبردست، اسفندیار و حسین ریاضی (1391). تحلیل ارتباط بین قابلیت پیاده مداری محلات و آلودگی هوا مطالعه موردی: نواحی پیرامون ایستگاه های سنجش کیفیت هوا در شهر تهران، مطالعات شهری، شماره 5، صص 35-45.
  12. سازمان حفاظت محیط زیست استان فارس.
  13. شمسی­پور، علی­اکبر و طاهر صفرراد (1391). تحلیل ماهواره­ای- همدیدی پدیده­ی گرد و غبار (گرد و غبار تیرماه 1388)، پژوهش­های جغرافیای طبیعی، شماره 79، صص 126-111.
  14. عظیم‌زاده، حمیدرضا، اختصاصی، محمدرضا، حاتمی، محسن، قالیباف، محمداخوان (1381). مطالعه تأثیر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در شاخص فرسایش‌پذیری خاک و ارایه مدل جهت پیشگویی آن در دشت یزد - اردکان، علوم کشاورزی و منابع طبیعی، سال 9، شماره 1، صص 139-151.
  15. فتاحی، ابراهیم و هما قناد (1390). تحلیل الگوهای سینوپتیکی توفان‌های گرد و خاک در منطقه جنوب غرب ایران، فصلنامه جغرافیا، سال 4، شماره 12، صص 49-62.
  16. فرج­زاده اصل، منوچهر و بهاره بهرامی (1389). قابلیت استفاده از داده­های سنجش از دور در مطالعه توفان­های گرد و خاک، سیلاب­ها و بارش­های شدید، جغرافیای طبیعی، سال سوم، شماره 8، صص 1-16.
  17. فرج­زاده اصل، منوچهر و خاطره علیزاده (1389). تحلیل زمانی و مکانی توفان­های گرد و خاک در ایران، مدرس علوم انسانی- برنامه­ریزی و آمایش فضا، شماره 1، صص 84-65.
  18. قسامی، طاهره، علی اکبری بیدختی، عباس علی، صداقت کردار، عبداله، صحرائیان، فاطمه (1386). بررسی شرایط همدیدی حاکم در چند دوره بحرانی آلودگی هوای شهر تهران، علوم و تکنولوژی محیط زیست، شماره 3، صص 229-238.
  19. کریمی احمدآباد، مصطفی و کامیار شکوهی رازی (1390). اندرکنش گردش جو و پوشش سطح زمین در سازوکار تشکیل و گسترش توفان‌های گرد و غبار تابستانه­ی خاورمیانه (توفان گرد و غبار تیرماه 88)، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 78، صص 130-113.
  20. کریمی، خدیجه، طاهری شهر آئینی، حمید، حبیبی نوخندان، مجید، حافظی مقدس، ناصر (1390). شناسایی خاستگاه تولید توفان­های گرد و غبار در خاورمیانه با استفاده از سنجش از دور، پژوهش‌های اقلیم­شناسی، سال دوم، شماره هفتم و هشتم، صص 57-72.
  21. لشکری، حسن و قاسم کیخسروی (1387). تحلیل آماری سینوپتیکی توفان­های گرد و غبار استان خراسان رضوی در فاصله زمانی (1993-2005)، پژوهش­های جغرافیای طبیعی، شماره 65، صص 33-17.
    1. Adame, J.A. Hernandez-Ceballos, M.A. Bolívar, J.P.  De la Morena, B. (2012). Assessment of an air pollution event in the southwestern Iberian Peninsula, 55, 245–256.
    2. Ferreira, Susana., Akay, Alpaslan., Brereton, Finbarr., Cunado, Juncal., Martinsson, Peter., Moro, Mirko., Ningal, Tine F (2013). Life satisfaction and air quality in Europe, Ecological Economics, Vol 88, Pp 1-10.
    3. Gao, Huiwang., Chen, Jing., Wang, Bin., Tan, Sai-Chun., Lee, olin M., Yao, Xiaohong., Yan, Han., Shi, Jinhui  (2011). A study of air pollution of city clusters, 45,  3069–3077.
    4. Hadad, K., Mehdizadeh, S,. Sohrabpour, M (2003). Impact of different pollutant sources on Shiraz air pollution using SPM elemental analysis, Environment International, 29, 39– 43.
    5. http://www.cdc.noaa.gov
    6. Kalkstein, l.s and Valimont, k.m. (1987). Climate effects on human health, EPA Science and Advisory committee monographno.2538, 122‐52.
    7. Khedairia, Soufiane., Tarek Khadir, Mohamed (2012). Impact of clustered meteorological parameters on air pollutants concentrations in the region of Annaba, Algeria, 113, 89–101.
    8. Pacione, M., (2003). Urban environmental quality and human wellbeing - A social geographical perspective, Journal of Landscape and Urban Planning, Vol 65, No 2, Pp 19-30.
    9. Rezazadeh, M. Irannejad, P. Shao, Y. (2013). Climatology of the Middle East dust events. Aeolian Research, Vol 10, Pp 103-109.
    10. USEPA, (1999). Air Quality Index: A Guide to Air Quality and Your Health, Environmental Protection Agency, Washington, DC. P 14.

 

مخاطرات محیط طبیعی
دوره 3، شماره 4 - شماره پیاپی 4
بدلیل بررسی مجله در کمیسیون نشریات با فاصله در بهار 1393 به چاپ رسید
فروردین 1393
صفحه 81-93

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 21 مرداد 1392
  • تاریخ بازنگری: 01 فروردین 1393
  • تاریخ پذیرش: 26 فروردین 1393
  • تاریخ اولین انتشار: 01 خرداد 1393
  • تاریخ انتشار: 01 خرداد 1393

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار