تحلیل تأثیر هم‌زمان چرخه‌های انسو، دوقطبی اقیانوس هند و نوسان شبه دو سالانه بر نوسان طوفان‌های گرد و غبار در نیمه غربی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 استاد آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

3 دانشیار آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

الگوهای پیوند از دور با اثر بر ایجاد و عدم ایجاد باد سبب می‌شوند ذرات گرد و غبار از سطح زمین به هوا بلند شده و طوفان‌های گرد و غباری ایجاد کنند. هدف این پژوهش، ارزیابی اثرات هم‌زمان دورپیوندهای ال‌نینو-نوسان جنوبی (ENSO)، دوقطبی اقیانوس هند (IOD) و نوسان شبه دو سالانه (QBO) بر نوسان طوفان‌های گرد و غبار نیمه غربی ایران است. برای این منظور، از کدهای طوفان گرد و غبار و دید افقی کمتر از ۱ کیلومتر در ۳۸ ایستگاه همدید نیمه غربی ایران طی دوره آماری ۱۹۸۷-۲۰۲۲ استفاده شد. با اعمال روش آماری، خروجی‌ها به محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) انتقال یافت و پهنه‌بندی نسبت میانگین‌ها با روش درون‌یابی کریجینگ انجام گرفت. یافته‌ها نشان داد که ارتباط معکوسی بین دورپیوندها با فراوانی گرد و غبار در اغلب ایستگاه‌های مورد بررسی وجود دارد که به ترتیب ۹۵ درصد، ۵۸ درصد و ۸۷ درصد از مساحت منطقه مورد بررسی را در شاخص‌های ENSO، IOD و QBO به خود اختصاص می‌دهد. بیشترین ضرایب همبستگی بین ۹۴/۰- تا ۱- در ایستگاه‌های پیرانشهر و خلخال مشاهده شد که در شاخص IOD در سطح اطمینان ۹۹ درصد معنی‌دار است. نتایج درون‌یابی نسبت میانگین گرد و غبار به میانگین بلندمدت سالانه نیمه غربی ایران نشان داد که هم‌زمانی فاز سرد ENSO با فاز منفی QBO بیشترین تأثیر را بر افزایش گرد و غبار سالانه نیمه غربی ایران در بلندمدت داشته است در حالی که هم‌زمانی فاز مثبت IOD با فاز مثبت QBO با اثر کمتری در افزایش فراوانی گرد و غبار همراه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Simultaneous analysis of ENSO, IOD, and QBO cycles on dust storm oscillations in western Iran

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Vatanparast Galeh Juq 1
  • Bromand Salahi 2
  • Batool Zeinali 3
1 Ph.D of Climatology, Department of Physical Geography, University of Mohaghegh Ardabili, Iran
2 Professor of Climatology, Department of Physical Geography, University of Mohaghegh Ardabili, Iran
3 Associate Professor of Climatology, Department of Physical Geography, University of Mohaghegh Ardabili, Iran
چکیده [English]

Teleconnection patterns by affecting the creation and non-creation of wind cause dust particles to rise from the surface of the earth into the air and create dust storms. This research aim is to evaluate the simultaneous effects of El Niño-Southern Oscillation (ENSO), Quasi-Biennial Oscillation (QBO), and Indian Ocean Dipole (IOD) cycles on the fluctuation of dust storms in western Iran. For this purpose, dust storm codes and horizontal visibility of less than 1 km were used in 38 synoptic stations in western Iran during 1987-2022. By applying the statistical method, the outputs were transferred to the Geographic Information System (GIS) environment, and the zoning of the ratio of the averages was done with the kriging interpolation method. The findings showed that there is an inverse relationship between the teleconnections and the frequency of dust storms in most of the studied stations, which account for 95%, 58%, and 87% of the studied area in ENSO, IOD, and QBO indices, respectively. The highest correlation coefficients between -0.94 and -1 were observed in Piranshahr and Khalkhal stations, which is significant in the IOD index at the 99% confidence level. The results of the interpolation of the average dust ratio to the annual long-term average showed that the coincidence of the cold phase of ENSO with the negative phase of QBO had the greatest effect on the increase of annual dust storms in western Iran in the long-term, while the coincidence of the positive phase of IOD with the positive phase of QBO with a lesser effect is associated with increasing the frequency of dust storms.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dust Storm
  • ENSO Index
  • Kriging Interpolation
  • Teleconnection Patterns
  • Western Iran
باقرآبادی، رسول؛ معین‌الدینی، مظاهر. (۱۴۰۱). ردیابی منابع طوفان‌های گردوغبار غرب ایران (مطالعه موردی شهر کرمانشاه). نشریه مدیریت بیابان، دوره ۴، شماره ۱۰، صص ۲۱–۳۸.
باغبانان، پرستو. (۱۳۹۹). تحلیل نقش الگوهای کلان‌مقیاس جوی-اقیانوسی در تغییرات زمانی و مکانی طوفان‌های گرد و غباری ایران، رساله‌ دکتری مخاطرات آب و هوایی، استاد راهنما: یوسف قویدل رحیمی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.
بروغنی، مهدی. (۱۴۰۱). بررسی روند تغییرات و همبستگی تعداد وقوع گردوغبار در ایران، مجله تحقیقات کاربردی خاک، دوره ۱، شماره ۱۰، صص ۶۹-۸۱.
جهانبخش، سعید؛ ساری صراف، بهروز؛ قائمی، هوشنگ؛ فرنازپور، اصغر. (۱۳۹۰). بررسی تأثیر پدیده‌ دوقطبی دمایی اقیانوس هند بر تغییرپذیری بارش‌های فصلی استان‌های جنوبی کشور. فصلنامه‌ تحقیقات جغرافیایی، دوره ۱۰۳، شماره ۲۶، صص ۴۶-۲۷.
حلبیان، امیرحسین؛ محمدی، بختیار. (۱۳۹۰). ارتباط دمای ماهانه چند ایستگاه نمونه‌ ایران با شاخص‌های مختلف انسو. فصلنامه علمی پژوهشی فضای جغرافیایی، دوره ۳۸، شماره ۱۲، صص ۱-۱۶۹.
فاضل نیا، غریب؛ حکیم دوست، سید یاسر؛ بلیانی، یدالله. (۱۳۹۱). راهنمای جامع مدل‌های کاربردی  GISدر برنامه‌ریزی شهری و روستایی و محیطی، چاپ چهارم، انتشارات آزاد پیما، تهران، صص ۲۵۶.
قائد امینی، حبیب­اله؛ ناظم‌السادات، سیدمحمدجعفر؛ کوهی­زاده مرجان؛ سبزی‌پرور، علی‌اکبر. (۱۳۹۳). نشان جداگانه و هم‌زمان پدیده‌های PDO و ENSO بر رخداد خشک‌سالی و ترسالی پاییزه جنوب ایران. مجله ژئوفیزیک ایران، دوره ۲، شماره ۸، صص ۹۲-۱۰۹.
قهرودی تالی، منیژه. (۱۳۸۱). ارزیابی درون‌یابی به روش کریجینگ، مجله پژوهش‌های جغرافیائی، شماره ۴۳، صص ۱۰۸-۹۵.
مفیدی، عباس. (۱۳۸۵). تحلیل دینامیکی نقش گردش بزرگ‌مقیاس پوش سپهری در کاهش ازون پوش سپهری. فصلنامه‌ جغرافیای سرزمین، دوره  ۱۰، شماره ۳، صص ۱۵۵- ۱۲۷.
محمودی، پیمان؛ علیجانی، بهلول؛ مسعودیان، سید ابوالفضل؛ خسروی، محمود. (۱۳۹۴). رابطه بین الگوهای پیوند از دور و یخبندان‌های فراگیر ایران. مجله جغرافیا و توسعه، دوره ۱۳، شماره ۴۰، صص ۱۹۴-۱۷۵.
میری، مرتضی. (۱۳۹۰). واکاوی آماری– همدیدی پدیده گردوغبار در نیمه غربی ایران، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، استاد راهنما: قاسم عزیزی، تهران، دانشگاه تهران، دانشکده جغرافیا، گروه آموزشی آب و هواشناسی.
مهرآور، صدیقه؛ قائد امینی، حبیب­اله؛ ناظم‌السادات، سیدمحمدجعفر. (۱۳۹۷). بررسی پیوند نوسان‌های مادن - جولیان با النینو- نوسان‌های جنوبی و بازخورد آن بر بارش‌های پاییزه استان فارس. مجله ژئوفیزیک ایران، دوره ۲، شماره ۱۲، صص ۱۰۹ – ۱۲۶.
ناظم‌السادات، سید محمدجعفر؛ مهرآور، صدیقه؛ قائد امینی، حبیب­اله. (۱۳۹۲). ارزیابی برهمکنش هم‌زمان پدیده‌های ENSO و MJO بر رخداد دوره‌های تر و خشک در ایران. مجله تحقیقات منابع آب ایران، دوره ۱، شماره ۹، صص ۴۸-۶۰.
Almazroui, M., Alobaidi, M., Saeed, S., Mashat, A., Assiri, M. (2018). The possible impact of the circumglobal wave train on the wet season dust storm activity over the northern Arabian Peninsula. Climate Dynamics, 50, pp 2257–2268.
Al-Qadi, T. A., Muslih, K. D., Shiltagh, A.G. (2021). Analysis of Correlation and Coupling between El Niño-Southern Oscillation and Dust Storms in Iraq from 1971 to 2016. Iraqi Geological Journal, 54(1E), pp 103-113.
Banerjee P., Kumar, S. (2016). ENSO Modulation of Interannual Variability of Dust Aerosols over the Northwest Indian Ocean. Journal of Climate, 29(4), pp 1287–1303.
Gong, S. L., Zhang, X. Y., Zhao, T. L. X., Zhang, B., Barrie, L. A., McKendry, I. G., Zhao, C. S. (2006). A simulated climatology of Asiandust aerosol and its trans-Pacific transport. Part II: Interannual variability and climate connections, J. Clim, 19, pp 104–122.
 Gong, D. Y., Mao, R., Shi, P. J., Fan, Y.D. (2007). Correlation between East Asian dust storm frequency and PNA, Geophysical Research Letters, https://doi.org/10.1029/2007GL029944.
Hara, Y., Uno, I., Wang, Z. (2006). Long-term variation of Asian dust and related climate factors. An Atmospheric Environment, 40(35), pp 6730-6740.
Huang, Y., Liu, X., Yin, Z. Y., An, Z. (2021). Global Impact of ENSO on Dust Activities with Emphasis on the Key Region from the Arabian Peninsula to Central Asia. JGR: Atmospheres, 126(9). e2020JD034068.
Chakraborty, A., Swadhin, B., Milind, M., Ryohjiand O., Toshio, Y. (2006). Diagnosis of Tropospheric Moisture over Saudi Arabia and Influences of IOD and ENSO. American Meteorological Society, 134, pp 598-617.
James A. A., Theodore, G., Shepherd J., Scinocca, F. (2010). Influence of the Quasi-Biennial Oscillation on the Extratropical Winter Stratosphere in an Atmospheric General Circulation Model and in Reanalysis Data. Journal of the Atmospheric Sciences, 67(5), pp 1402-1419.
Kaskaoutis, D. G., Rashki, A., Houssos, E. E., Mofidi, A., Goto, D., Bartzokas, A., Francois P., Legrand, M. (2015). Meteorological aspects associated with dust storms in the Sistan region, southeastern Iran. Climate Dynamics, 45, pp 407–424.
Lee, Y. G., Kim, J., Ho, C. H., An, S. I., Cho, H. K., Mao, R., Tian, B., Wu, D., Lee, J. N., Kalashnikova, O., Choi, Y., Yeh, S.W. (2015). The effects of ENSO under negative AO phase on spring dust activity over northern China: an observational investigation. International Journal of Climatology, 35(6), pp 935-947.
Okin, G. S., Reheis, M. C. (2002). An ENSO predictor of dust emission in the southwestern United States. Geophysical Research Letters, 29(9), pp1-46.
Xin, X. (2022). Recent extreme dust storms in Central Asia are associated with tropical Pacific and Arctic teleconnections. Bibcode: 2022AGUFM.A55O1314X. 
دوره 13، شماره 39 - شماره پیاپی 1
فروردین 1403
صفحه 109-126
  • تاریخ دریافت: 08 خرداد 1402
  • تاریخ بازنگری: 25 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش: 21 مهر 1402
  • تاریخ اولین انتشار: 21 مهر 1402
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1403