سال 16، شماره 1 - ( بهار 1405 )
جلد 16 شماره 1 صفحات 113-88 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Khaleghi A, Nikoo S, Khosravi H, Zolfaghari A A. Investigation of environmental factors affecting the optical depth of fine dust in Semnan Province. E.E.R. 2026; 16 (1) :88-113
URL: http://magazine.hormozgan.ac.ir/article-1-914-fa.html
URL: http://magazine.hormozgan.ac.ir/article-1-914-fa.html
خالقی علی، نیکو شیما، خسروی حسن، ذوالفقاری علی اصغر. بررسی عوامل محیطی موثر بر عمق نوری ریزگردها در استان سمنان. پژوهش هاي فرسايش محيطي. 1405; 16 (1) :88-113
گروه بیابانزدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان ، shimanikoo@semnan.ac.ir
چکیده: (53 مشاهده)
مقدار ریزگردها به شرایط محیطی و فعالیتهای انسانی وابسته است و تأثیر مستقیمی بر چرخه انرژی، تغییرات اقلیمی، توسعه اقتصادی و سلامت انسان دارد . عمق نوری ریزگرد به عنوان یکی از خصوصیاتی که به منظور بررسی وضعیت ریزگردها مورد استفاده قرار میگیرد، تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد. لذا این مطالعه با هدف بررسی ارتباط بین ویژگیهای پوشش گیاهی، اقلیم، خاک و عمق نوری ریزگرد در فاصله سالهای 2003 تا 2023 در استان سمنان انجام شد، زیرا دادههای MODIS برای NDVI و AOD از سال ۲۰۰۳ در دسترس بوده و این بازه ۲۰ ساله امکان بررسی تغییرات بلندمدت ریزگردها و عوامل محیطی را فراهم میکند. اطلاعات آماری مورد نیاز از نقشههای شاخص گیاهی تفاوت نرمال شده (NDVI) و عمق نوری ریزگرد (AOD) در سامانه گوگل ارث انجین، با بهره گیری از محصولات تولید شده توسط سنجنده MODIS بترتیب با کد محصول MOD13Q1و MYD04 تولید شد. اطلاعات مورد نیاز از نقشه رطوبت خاک با استفاده از دادههای پایگاه داده ERA5 تهیه شد. همچنین دادههای اقلیمی شامل دما، بارش، تبخیر، تعرق، سرعت باد از ایستگاههای سینوپتیک جمع آوری و شاخص استاندارد بارش ارزیابی شد. برای ارزیابی همبستگی بین پارامترهای مذکور و AOD از آزمون همبستگی پیرسون استفاده شد، نتایج نشان داد میانگین AOD در ماههای خشک سال (می تا آگوست) برابر 26/1 بوده و روندی نوسانی اما افزایشی طی دوره مطالعه داشته است، بهطوریکه بیشترین مقدار آن (3) در سال 2023 و کمترین مقدار (23/0) در سال 2013 ثبت شد. شاخص NDVI در ماههای خشک روند کاهشی نشان داد و از 28/0 در سال 2003 به 10/0 در سال 2015 رسید. میانگین رطوبت خاک نیز 17/0 مترمکعب بر مترمکعب برآورد شد که کاهش آن در سالهای اخیر مشهود است. نتایج همبستگی پیرسون بیانگر وجود رابطه معکوس و قوی بین AOD و NDVI (87/0-) و رطوبت خاک (73/0-) و همچنین رابطه مستقیم با دمای حداکثر (67/0) و سرعت باد (64/0) بود. ضرایب تعیین نیز نشان داد پوشش گیاهی و رطوبت خاک مهمترین عوامل کنترلکننده تغییرات AOD در منطقه هستند. به طور کلی کاهش پوشش گیاهی و افت رطوبت خاک مهمترین عوامل تشدید پدیده گردوغبار در استان سمنان طی دو دهه اخیر بودهاند. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که مدیریت پوشش گیاهی، احیای اراضی تخریبشده و بهبود وضعیت رطوبتی خاک، مؤثرترین راهکارهای کاهش شدت گردوغبار در مناطق خشک و نیمهخشک نظیر استان سمنان محسوب میشوند.
نوع مطالعه: مستخرج از پایاننامه / رساله / طرح پژوهشی |
موضوع مقاله:
تحلیل فضایی عوامل فرساینده، و استخراج الگوهای پراکندگی و انتشار فرسایش
دریافت: 1404/8/16 | انتشار: 1405/1/27
دریافت: 1404/8/16 | انتشار: 1405/1/27
فهرست منابع
1. Alizadeheh, T., Goodarzi, G., & Rostamzadeh, H. (2020) Prediction of dust storm using artificial neural networks in Kermanshah. Applied researches in Geographical Sciences, 25(78), 278-297. doi:10.61186/jgs.25.78.3. (In Persian). [DOI:10.61186/jgs.25.78.3]
2. Barbosa, H. A., & Kumar, T. L. (2016). Influence of rainfall variability on the vegetation dynamics over Northeastern Brazil. Journal of Arid Environments, 124, 377-387.doi: 10.1016/j.jaridenv.2015.08.015. [DOI:10.1016/j.jaridenv.2015.08.015]
3. Bayat, R., Iranmanesh, F., & Kazemi, R. (2020). Investigating the impact of dust storms on the vegetation of Shadgan wetland. Environment and Water Engineering, 7(1), 1-13. doi: 10.22034/jewe.2020.246746.1414. (In Persian)
4. Birtwistle, A. N., Laituri, M., Bledsoe, B., & Friedman, J. M. (2016). Using NDVI to measure precipitation in semi-arid landscapes. Journal of arid environments, 131, 15-24.doi: 10.1016/j.jaridenv.2016.04.004. [DOI:10.1016/j.jaridenv.2016.04.004]
5. Blaes, X., Chomé, G., Lambert, M. J., Traoré, P. S., Schut, A. G., & Defourny, P. (2016). Quantifying fertilizer application response variability with VHR satellite NDVI time series in a rainfed smallholder cropping system of Mali. Remote sensing, 8(6), 531. doi:10.3390/rs8060531. [DOI:10.3390/rs8060531]
6. Boroughani, M., Pourhashemi, S. and Zarei, M. (2022). Identification of Dust Source Areas and its Characteristics in Eastern Iran. Desert Ecosystem Engineering, 8(25), 39-52. doi: 10.22052/deej.2018.7.25.1. (In Persian).
7. Charlson, R. J., Schwartz, S. E., Hales, J. M., Cess, R. D., Coakley Jr, J. A., Hansen, J. E., & Hofmann, D. J. (1992). Climate forcing by anthropogenic aerosols. Science, 255(5043), 423-430. doi:10.1126/science.255.5043.423. [DOI:10.1126/science.255.5043.423]
8. Dangayach, R., & Pandey, A. K. (2024). Unraveling the Complex Relationships Between Aerosol Optical Depth and Temperature: A Review. Aerosol Optical Depth and Precipitation: Measuring Particle Concentration, Health Risks and Environmental Impacts, 1-18. doi: 10.1007/978-3-031-55836-8_1. [DOI:10.1007/978-3-031-55836-8_1]
9. Dargahian, F., & Lotfinasabasl, S. (2020). Identify trend of changes climatic zones in the watersheds leading to dust source in Khuzestan Province (Karkheh, Karoun and Zohreh-Jarahi). Iranian Journal of Range and Desert Research, 27(2), 300-320. doi:10.22092/ijrdr.2020.127555.1894. (In Persian).
10. Dargahian, F., Lotfinasabasl, S., & Razavizadeh, S. (2019). Factors affecting on the event of sandstorms and dust in Zabul with emphasis on the role of low pressure of Pakistan, Case Study July 2016. Iranian Journal of Range & Desert Research, 26(4). doi: 10.22092/ijrdr.2019.120680. (In Persian).
11. Davoudi, E, Ghasemieh, H, Abdulahi, Kh, Batlan, A. (2018). Evaluation of temporal-spatial changes in soil moisture balance using Torrent-White-Matter method (case study: Behesht Abad watershed). Remote sensing and geographic information system in natural resources, 9(1), 74-92. (In Persian).
12. de Leeuw, G., Fan, C., Li, Z., Dong, J., Li, Y., Ou, Y., & Zhu, S. (2022). Spatiotemporal variation and provincial scale differences of the AOD across China during 2000-2021. Atmospheric Pollution Research, 13(4), 101359. doi: 10.1016/j.apr.2022.101359. [DOI:10.1016/j.apr.2022.101359]
13. Deniz, A., Toros, H., & Incecik, S. (2011). Spatial variations of climate indices in Turkey. International Journal of climatology, 31(3), 394-403. doi:10.1002/joc.2081. [DOI:10.1002/joc.2081]
14. Dinarvand, M., Alimahmodi Sarab, S., Arami, S. A., & Heidari, K. (2021). The trend of temporal changes in vegetation in the dust center of South Ahvaz (Case study: Hanitieh area of Karun city). Journal of Plant Biological Sciences, 13(3), 81-94. doi: 10.22108/ijpb.2022.128361.1249. (In Persian).
15. Farhadi, S., Mohammad Asgari, H., Dadolahi Sohrab, A., Nazemosadat, S. M. J. and Khazaei, H. (2018). Separation of Aerosol Optical Depth from the cloud and sediments in marine areas using satellite data. Environmental Researches, 9(17), 175-186. (In Persian)
16. Fasih-Ramandi, F., Sadigzadeh, A., Jafari, M. J., & Khodakarim, S. (2021). Determination of Aerosol Particle Size Distribution using Electrical Differential Mobility Analyzer (DMA). Journal of Health and Safety at Work, 11(1), 92-105. (In Persian).
17. Ghadamkheir, M. S., Borna, R., Morshedi, J., & Ghorbanian, J. (2025). Revealing the role of changes in vegetation cover and soil moisture in the annual distribution of dust events in Khuzestan province. Climate Change Research, 5(17), 17-30. doi: 10.30488/ccr.2024.422066.1168. (In Persian).
18. Goldani, M., Danesh, S. and Shad, R. (2024). Investigating the Impact of PM10 on NDVI Changes Based on Satellite Image Processing in Khuzestan Province. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 18(3), 477-488. (In Persian)
19. Harati, H., Kiadaliri, M., Tavana, A., Rahnavard, A., & Amirnezhad, R. (2023). Relationship between Changes in Water Body and Vegetation in the Eastern of Lake Urmia with the Phenomenon of Dust Storms. Journal of Civil and Environmental Engineering, 53.1(110), 44-54. doi: 10.22034/jcee.2020.41595.1961. (In Persian)
20. He, P., Liang, J., Qiu, Y., Li, Q., & Xing, B. (2020). Increase in domestic electricity consumption from particulate air pollution. Nature Energy, 5(12), 985-995. [DOI:10.1038/s41560-020-00699-0]
21. Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Hirahara, S., Horányi, A., Muñoz‐Sabater, J., ... & Thépaut, J. N. (2020). The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 146(730), 1999-2049. doi:10.1002/qj.3803. [DOI:10.1002/qj.3803]
22. Hoseini Tabesh, S. , Aghashariatmadari, Z. and Hejabi, S. (2022). Assessment of MODIS Data in Monitoring the Concentrations of PM2.5 and PM10 Pollutants with Emphasis on Meteorological Variables. Iranian Journal of Soil and Water Research, 52(12), 2967-2983. doi: 10.22059/ijswr.2022.330907.669082. (In Persian)
23. Kaufman, Y. J., Koren, I., Remer, L. A., Rosenfeld, D., & Rudich, Y. (2005). The effect of smoke, dust, and pollution aerosol on shallow cloud development over the Atlantic Ocean. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(32), 11207-11212. doi: 10.1073/pnas.0505191102. [DOI:10.1073/pnas.0505191102]
24. Kazemi, M., Nafarzadegan, A. R., & Mohammadi, F. (2021). Investigation of the relationship between maximum dust and climatic variables using remote sensing data (Case study: Hormozgan province). Iranian Journal of Range & Desert Research, 27(4). doi:10.22092/IJRDR.2020.123154. (In Persian).
25. Marmaziy, M., charchi, A., & hashemi, S. A. (2023). Investigating the effect of suspended particles on ground surface temperature and vegetation cover in Khuzestan province in a long period of time (2000-2020). Advanced Applied Geology, 13(3), 794-813. doi: 10.22055/aag.2023.43144.2347. (In Persian).
26. McKee, T. B., Doesken, N. J., & Kleist, J. (1993). The relationship of drought frequency and duration to time scales. In Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology (Vol. 17, No. 22, pp. 179-183).
27. Mohammadi, H., Bazrafshan, J., & Liaghat, A. (2023). Correlation analysis of drought-dust and its relationship with vegetation changes in Khuzestan province. Iranian Journal of Soil and Water Research, 54(10), 1447-1465. doi: 10.22059/ijswr.2023.364328.669560. (In Persian)
28. Namdari, S., Valizade, K. K., Rasuly, A. A., & Sari Sarraf, B. (2016). Spatio-temporal analysis of MODIS AOD over western part of Iran. Arabian Journal of Geosciences, 9, 1-11. doi:10.1007/s12517-015-2029-7. [DOI:10.1007/s12517-015-2029-7]
29. Nasry, M., Rahimi, M., & Damavandi, A. A. (2023). Investigating the trend of dust storms by DSI anomaly in southeast Iran and its relationship with the NDVI index. Journal of Arid Biome, 13(2), 17-33. doi: 10.29252/aridbiom.2024.20371.1948. (In Persian)
30. Nesari, H., Shah-Hosseini, R., Goodarzi, A., Sobhan Ardakani, S. and Farzaneh, S. (2024). Aerosol optical depth retrieval using Landsat 8 satellite imagery - Case study: City of Tamanrasset, Algeria. Scientific- Research Quarterly of Geographical Data (SEPEHR), 33(129), 21-37. doi: 10.22131/sepehr.2023.549754.2853. (In Persian).
31. Nikdad, P., Mohammadi Ghaleni, M., & Moghaddasi, M. (2023). Evaluation of surface soil moisture of global products using measured data in different climates of Iran. Journal of Water and Soil Conservation, 30(3), 127-146. doi: 10.22069/jwsc.2024.21470.3659. (In Persian)
32. Omara, M. O., Ramroudi, M., Rashki, A., Galavi, M., & Jabbari, M. (2021). Evaluation of dust effects on leaf, cluster and yield of palm trees (case study, Saravan). Iranian Journal of Range and Desert Research, 28(2), 357-368.doi: 10.22092/ijrdr.2021.124171. (In Persian)
33. Pourhashemi, S., Boroghani, M., Zangane Asadi, M. A., & Amir Ahmadi, A. (2015). Analysis relation of vegetation cover on the number of dust event in Khorasan Razavi using geographic information system and remote sensing. Journal of RS and GIS for Natural Resources, 6(4), 33-45. (In Persian)
34. Pourhashemi, S., Boroghani, M., Zangane Asadi, M.A., & Amir Ahmadi, A. (2016). Analysis Relation of Vegetation Cover on the Number of Dust etvent in Khorasan Razavi Using Geographic Information System and Remote Sensing. Journal of RS and GIS for Natural Resources (Journal of Applied RS and GIS Techniques in Natural Resource Science), 6(4), 33-45. (In Persian)
35. Salajegheh, S., & Eskandari Damaneh, H. (2024). Examining the Spatial and Temporal Relationships among Aerosol Optical Depth, Soil Moisture, and Wind Speed from 2000 to 2024 (Case Study: Western Iran). Desert, 29(2), 314-326. doi: 10.22059/jdesert.2024.100917. (In Persian)
36. Sohrabi, T., Vali, A. A., Ranjbar Fordoei, A., & Mousavi, S. H. (2019). Quantitative analysis of vegetation feedback on the occurrence of dust in arid ecosystems (Case study: Isfahan province). Journal of Range and Watershed Managment, 71(4), 973-985.doi: 10.22059/jrwm.2019.273257.1337. (In Persian).
37. Soleimani Sardoo, F., Karami, S., Hoseinhamzeh, N. (2021) Determining and analyzing the temporal and spatial trend of dust and its effect on vegetation and precipitation (Case study of Jazmourian Basin). Environmental Erosion Research Journal, 11(3), 64-81. doi: 20.1001.1.22517812.1400.11.3.7.9. (In Persain)
38. Tamassoki1, E., Khoorani, A., Dervishi Bolorany, A., & noheghar, A. (2016). Dust storms monitoring and predicting, using remote sensing, geographic information systems and observational data based on NDVI and climate elements A Case Study :( South and South East of Iran). Iranian Journal of Remote Sensing & GIS, 7(4), 27-44. (In Persian)
39. Teimouri, S., Jalili, A., Khosroshahi, M., Dargahian, F., & Razavizadeh, S. (2023). Investigation of Hendijan Basin Land Cover Changes, Leading to Dust Sources of Khuzestan. Iranian Journal of Forest and Range Protection Research, 20(2), 300-316. doi: 10.22092/ijfrpr.2023.356110.1512. (In Persian)
40. Wang, D., Zhang, F., Yang, S., Xia, N., & Ariken, M. (2020). Exploring the spatial-temporal characteristics of the aerosol optical depth (AOD) in Central Asia based on the moderate resolution imaging spectroradiometer (MODIS). Environmental monitoring and assessment, 192, 1-15. doi: 10.1007/s10661-020-08299-x. [DOI:10.1007/s10661-020-08299-x]
41. Wang, P., Tang, Q., Zhu, Y., He, Y., Yu, Q., Liang, T., & Zheng, K. (2022). Spatial-temporal variation of AOD based on MAIAC AOD in East Asia from 2011 to 2020. Atmosphere, 13(12), 1983. doi: 10.3390/atmos13121983. [DOI:10.3390/atmos13121983]
42. Yousefi Mobarhan, E., & Khaleghi, A. (2024). Analyzing the Trend of Changes in the Dust Storm Index (DSI) and Its Relationship with the Meteorological Drought in the Arid Climate (Case Study: Semnan Province). Environmental Sciences, 22(2), 289-304. doi: 10.48308/envs.2024.1369. (In Persian)
43. Zhang, F. (2023). Factors Influencing the Spatio-Temporal Variability of Aerosol Optical Depth over the Arid Region of Northwest China. Atmosphere, 15(1), 54. doi: 10.3390/atmos15010054. [DOI:10.3390/atmos15010054]
44. Zheng, Y., Davis, S. J., Persad, G. G., & Caldeira, K. (2020). Climate effects of aerosols reduce economic inequality. Nature Climate Change, 10(3), 220-224. doi:10.1038/s41558-020-0699-y. [DOI:10.1038/s41558-020-0699-y]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
