شبیه سازی عددی طوفان ماسه و گرد و غبار شدید شرق ایران با استفاده از مدل WRF_Chem، مطالعه موردی: 31 می و 1 ژوئن 2011

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو-دانشگاه محیط زیست

2 رییس/پژوهشکده هواشناسی تهران

3 عضو هیات علمی/دانشگاه محیط زیست کرج

4 عضو هیئت علمی، پژوهشکده هواشناسی، تهران، ایران

5 عضو هیئت علمی، پردیس دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

چکیده
قرار گرفتن کشور ایران در کمربند بیابانی سبب افزایش رخدادهای طوفان‌های ماسه و ریزگرد، به‌خصوص در نواحی جنوب شرقی آن شده و تأثیرات نامطلوبی بر محیط‌زیست دربرداشته است. مدیریت کارآمد این رویدادهای مخرب به شناخت ویژگی‌ها و گسترش آن‌ها نیاز مبرمی دارد. یکی از روش‌های شناخت پدیده ریزگرد شبیه‌سازی و پیش‌بینی آن است. در این تحقیق با استفاده از مدل جفت شده پیش بینی عددی وضع هوا به همراه شیمی (WRF_Chem) و طرحواره GOCART طوفان ماسه و ریزگرد شدید منطقه سیستان برای تاریخ 31 می و 1 ژوئن سال 2011 میلادی شبیه‌سازی، داده های مربوط به گردو غبار از سازمان محیط زیست و هواشناسی اخذ و تصاویر ماهواره ای مربوط به این رخداد از سنجنده MODIS دریافت و بصورت رنگ حقیقی توسط نرم افزار ERDAS IMAGINنمایش داده شد تا با شناسایی منبع، الگوی ایجاد طوفان ماسه و ریزگرد، شناسایی مسیر حرکت ذرات و پیش بینی این رخداد اقدامات و هشدارهای لازم جهت کاهش اثرات آن انجام داد. نتایج مدل و تصاویر ماهواره ای نشان داد که منطقه سیستان بخصوص بستر خشک تالاب هامون واقع در شرق ایران، چشمه اصلی طوفان ماسه و ریزگرد بوده است. هم چنین براساس خروجی مدل جریانات باد در جهت شمالی-جنوبی بر روی ایران وزش داشته که با همگرا شدن این جریانات در قسمت های شرق ایران سبب ایجاد بادهای شدید در ترازهای زیرین جو ، برخواستن و افزایش غلظت ریزگرد، افزایش بار ریزگرد ستون جو و انتقال آن به نواحی جنوبی بخصوص دریای عمان شده است. نتایج مدل نشان داد که شکل‌گیری طوفان‌های منطقه سیستان با توجه به ایجاد بادهای محلی بشدت از ویژگی‌های جغرافیایی محلی متأثر می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Simulation of Extreme Sand and Dust Storm in East of Iran, by the WRF_Chem Model Case study; 1 May & 1 June 2011

نویسندگان [English]

  • elham karegar 1
  • Javad Bodagh Jamali 2
  • Hamid Goshtasb 3
  • Abbas Ranjbar saadat abadi 4
  • Mazaher Moeinaddini 5
1 student/university of environment
2 The Head of Atmospheric Science & Meteorological Research Center
3 Faculty Member/University of environment
4 Faculity Member at Research Institute of Meteorology, Tehran
5 Faculity Member, College Campus of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

Abstract
Iran location in the desert belt is accompanied with frequency increasing the sand and dust storms, especially in the eastern and southern areas and created adverse environmental effects. One of ways to study this event is dust simulation and forecasting. Aim of this study, Weather Research & Forecasting-Chemistry coupled model (WRF-Chem.3.6.1) is used to simulate, forecast and design alerting system for sand and dust storm events (East of Iran). In addition, dust concentration data that were collected by environmental protection organization (EPO), wind speed and direction data from the Meteorological Organization and MODIS images are used to investigate transport path of storms and have better forecast and right time alerting. True color images by software ERDAS IMAGIN queries to identify dust source. Results showed that the main dust and sand emission source in Sistan is dry bed of Hamoun wetland. Also during the storms that are investigated in this study, transport of dust clouds are observed to southern part of Iran up to Oman sea because of converging currents north-south winds on Eastern part of Iran (especially in spring and summer) that create strong winds in lower levels of atmosphere. This wind are responsible of increasing dust emission. WRF-Chem model had reasonable estimation related to spetial and temporal scale in the study area. Due to use of global forecasted data as model input data, it was expected to observe bias in concentration estimation from real situation. The model was run for 30 km spatial resolution and results revealed storm formation in Sisitan affected by local geographical properties especially topography features.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Simulation of Dust
  • Sistan Storm
  • MODIS Sensor
  • WRF_Chem
  • Sand and Dust Storm