تحقیق ، مقاله و پروژه درباره پیش بینی، مسیریابی و پهنه بندی توفان گرد و غبار

واژگان کلیدی : توفان گرد و غبار،مدلWRF، مدلHYSPLIT، تصاویر ماهوارهای

1-1- ضرورت و اهمیت بررسی پدیده گرد و غبار

گرد و غبارها که دارای منشأ طبیعی و انسان ساخت هستند علاوه بر اینکه یکی از منابع آلوده کننده هوا میباشند و سلامت افراد جامعه را به خطر میاندازند با تأثیر بر تابش حرارتی و خورشیدی توازن تابشی زمین را بر هم زده و باعث تغییر آب و هوا و دمای منطقه شده و نهایتاً حیات موجودات زنده آن منطقه را دستخوش خطر میسازد.با توجه به بررسی محققان مختلف در سالهای گذشته، سالانه حدود 500 تا 3000 میلیون تن غبار از رویدادهای گرد و غبار در بخشهای مختلف زمین وارد اتمسفر می شود(55) براساس بررسیهای انجام گرفته توسط تاناکا و چیبا[1] (2006 ) مقدار کل گرد و غبار ورودی به اتمسفر 1817 میلیون تن در سال میباشد (57) که بیشترین مقدار از قاره افریقا وارد اتمسفر می شود و حدود 8/11 درصد این گرد و غبار در منطقه آسیای جنوب غربی شکل گرفته و منتشر میگردد. محققان دیگری مثل زندر[2](2003)، جینوکس[3] و همکاران(2004) نیز با بهره گرفتن از مدلهایی با مقیاس جهانی میزان گرد و غبار منتشر شده در این منطقه را در حدود 28% و 24% پیش بینی نموده اند که نشان دهنده سهم عمده این منطقه در بودجه گرد و غبار جهانی میباشد(36، 34) به عبارت دیگر جدا از لزوم بررسی رویدادهای گرد و غبار در منطقه آسیای جنوب غربی و تأثیر آن بر محیط زیست کشورهای منطقه و ایران به دلیل نقش عمده این منابع در تولید گرد و غبار جهانی و اثرات آن بر کرهزمین و پدیده هایی نظیر اقلیم و بر هم خوردن توازن تابشی اهمیت بررسی این پدیده در این منطقه به شدت افزایش مییابد.

آلودگی ناشی از گرد و غبار در هوای بسیاری از مناطق کشور به خصوص در مناطق جنوب شرقی، غربی و جنوبی مطرح است اما در سالهای اخیر به ویژه از تابستان 1388 با وقایع متعدد و عظیم که به پایتخت و شهرهای مرکزی نیز رسید و تعطیلی ادارات و مدارس و ضررهای اقتصادی و کشاورزی و کاهش کیفیت زندگی را به دنبال داشت، الگوی گرد و غبارهای کشور وارد عرصه جدیدی شد. رویدادهای گرد و غبار مهیبی که بخشهای عمدهای از ایران را تحت تأثیر قرار می دهند اغلب دارای مقیاس منطقهای میباشند و منابع به وجود آورنده این رویدادها اغلب در خارج از ایران و در کشورهای همسایه غربی و جنوب غربی ایران وجود دارند. از اینرو برای بررسی این رویدادها لازم است از ابزارها، داده ها وروشهایی که قابلیت مطالعه ابعاد مختلف این رویدادها را در مقیاس بزرگ (منطقهای)، دارند استفاده شود.

1-2- اهداف تحقیق

مدلسازی عددی انتقال، مسیریابی و پیش بینی توفان گرد و غبار از طریق همبسته نمودن یک مدل میان مقیاس جوی با یک مدل انتقال ذرات
ارزیابینتایج مدلسازی انجام شده با بهره گرفتن از تصاویر و داده هایماهوارهای و الگوریتمهای سنجش از دور

-1-آلودگی هوا

حضور یک یا بیش از یک آلاینده اعم از جامد، مایع و یا گاز مانند گرد و خاک، دود غلیظ،گازمهآلود و بوی نامطبوع به مقدار کافی، با خواص مشخص و تداوم که توسط منابع آلوده کننده هوا و یا توسط انسان وارد طبیعت می شود را آلودگی هوا مینامند. آلودگی هوا می تواند حیات انسان، گیاه و جانوران را به خطر اندازد(24).

2-1-1- ترکیبات آلاینده هوا

آلایندههای هوا بسته به ترکیب شیمیایی خود به دو گروه آلییا معدنی تقسیم میشوند:

ترکیبات آلی : ترکیبات آلی حاوی کربن و هیدروژن هستند و بسیاری از آنها دارای عناصری مانند اکسیژن، نیتروژن، فسفر و گوگرد میباشند. هیدروکربنها ترکیبات آلی هستند که تنها دارای کربن و هیدروژن هستند. سایر ترکیبات آلی مهم در مورد آلودگی هوا عبارتند از کربوکسیلیکاسیدها، الکلها، اترها و استرها، آمینها و ترکیبات آلی گوگرددار.
ترکیبات معدنی : ترکیبات معدنی موجود در هوای غیرآلوده عبارتند از : کربن و مونوکسیدکربن، دی اکسیدکربن، کربناتها، اکسیدهای سولفور، اکسیدهای نیتروژن، ازن، هیدروژن فلوراید و هیدروژن کلراید(24)
خرید اینترنتی فایل متن کامل :

همچنین ترکیبات آلودهکننده هوا با توجه به نوع فاز مربوطه به دو دسته گازها و ذرات طبقه بندی میشوند:

گازها: آلایندههای گازی که سیالهای بیشکلاند، کاملاً فضای آزاد شده در آن را اشغال می کنند و بسیار شبیه به هوا عمل نموده و از اتمسفر جدا نمیشوند. در میان آلایندههای معروف گازی از اکسیدهای کربن، اکسیدهای سولفور، اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربنها میتوان نام برد.
ذرات:ذراتآلاینده ذرات ریز جامد هستند که در مایع یا گاز به صورت معلق قرار دارند و تحت شرایط مناسب میتوانند از اتمسفر جدا و تهنشین شوند. این ذرات در شکل و اندازه های متفاوتی با خصوصیات گسترده فیزیکی و شیمیایی موجود هستند و شامل غبار، دودهای غلیظ، دود، خاکستر، غبار مهآلود و اسپری است(24).

2-2- ذرات معلق در جو

ذرات معلق در جو ذرات ریز جامد یا مایعی هستند که ابعاد آنها از چندین نانومتر تا چندین ده میکرون متغیر است و در کنار مولکولهای گاز و ابرها، جو زمین را تشکیل میدهند. اغلب ذرات معلق در اثر عوامل طبیعی چون تبخیر سطحی آب اقیانوسها و دریاها، وزش باد در صحراها، سوختن جنگلها و چمنزارها و فوران آتشفشانها وارد جو میشوند. عوامل انسانی مانند فعالیتهای شهری- صنعتی، کشاورزی و تغییر پوشش سطحی زمین نیز مسئول حدود 10% ذرات معلق در جو هستند(13).

توزیع زمانی و مکانی هواویزها (برخلاف مولکولهای گازی موجود در جو) بسیار متغیر است و به همین دلیل بررسی تأثیرات ذرات معلق در جو، نیازمند مطالعه پیوسته و جهانی آنها است.

2-2-1- انواع ذرات معلق در جو

ذرات معلق را میتوان بر حسب منشأ، چشمههای تولیدکننده، چگونگی تشکیل وابعاد آن دستهبندی کرد، که ذرات معلق بر حسب منشأ آنها به دو نوع طبیعی و انسانی طبقه بندی میشوند.

ذرات معلق طبیعی : ذرات معلق غالب جو هستند و در اثر عوامل طبیعی چون تبخیر سطحی آب دریاها، وزش باد، سوختن جنگلها و چمنزارها، فورانهای آتشفشان و فعالیت موجودات زنده تولید میشوند.
ذرات معلق انسانی : در اثر فعالیتهای انسانی تولید و وارد جو میشوند. دودکش خانهها و کارخانجات، اگزوز اتومبیلها،تبدیل جنگلها به اراضی کشاورزی، فرسایش خاک در زمینهای کشاورزی و معادن روباز، چرای بیش از حد مراتع، استفاده بیش از حد از منابع آب و خشکاندن دریاچهها، رودخانهها و چشمههای زیرزمینی و آتشسوزی زمینهای کشاورزی و جنگلها از عوامل اصلی ذرات معلق در جو با منشأ انسانی است.

ذرات معلق را برحسب چشمههای تولیدکننده آنها نیز میتوان طبقه بندی کرد:

ذرات معلق نمک دریایی ناشی از تبخیر افشانه آب سطحی دریاها و اقیانوسها

ذرات غبار ناشی از وزش باد در نواحی خشک، صحراها و زمینهای تحت تأثیر فعالیتهای زیاد انسانی
ذرات معلق آتشفشانی ناشی از فورانهای آتشفشانی
ذرات معلق ناشی از سوختن مواد زیست توده در جنگلها و مراتع

ذرات معلق زیستی ناشی از فعالیت موجودات زنده

موضوعات: بدون موضوع لینک ثابت

فرم در حال بارگذاری ...

فید نظر برای این مطلب