پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,164 |
| تعداد مقالات | 10,041 |
| تعداد مشاهده مقاله | 18,760,035 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,024,974 |
مدلسازی توزیع مکانی بارش‌های رعد و برقی با استفاده از تصاویر ماهوارهای و برآورد آب قابل بارش، موردمطالعه: شهرهای استان اردبیل | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| فصلنامه علمی پژوهش های بوم شناسی شهری | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مقاله 11، دوره 10، شماره 19، فروردین 1398، صفحه 151-164 اصل مقاله (1.29 M) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نوع مقاله: علمی-پژوهشی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/grup.2019.5644 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| بهروز سبحانی* 1؛ وحید صفریان زنگیر2؛ رباب دیهم ساریخان3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1دانشیار اقلیم‌شناسی، عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2دانشگاه محقق اردبیلی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3دانش آموخته، کارشناسی ارشد، رشته اقلیم شناسی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| بارش‌های رعد و برقی نوعی از رگبارهای غیر پایدار هستند که با یک حالت غیرعادی فوق‌العاده قوی، از جابه‌جایی اتمسفر ایجاد میشوند و از پدیده‌های مهم آب و هوایی در شمال غرب کشور محسوب میشوند. هدف از این پژوهش بررسی توزیع مکانی بارش‌های رعد و برقی استان اردبیل با استفاده از تصاویر ماهواره‌ی و برآورد آب قابل بارش است. در این تحقیق از دادههای ایستگاههای سینوپتیک، تصاویر ماهوارهای و همچنین برای برآورد آب قابل بارش از باندهای 17 و 18 سنجیده مودیس استفاده شد.ه است تصاویر بارش‌های رعد و برقی روزهای 10/5/2010 و 18/6/2012 در نرمافزار ENVI4.4 پردازش و سپس در محیط ArcGIS درونیابی گردید. همچنین نتایج درونیابی دادههای زمینی نیز نشان داد که بیشترین بارش‌های رعد و برقی در ایستگاه خلخال، کمترین آن در ایستگاه مشکینشهر رخ میدهد و بارش‌های رعد و برقی استان در فصل بهار و اوایل تابستان اتفاق میافتد. نتایج حاصل از تحلیل دادههای زمینی و تصاویر ماهواره حاکی از این واقعیت است که بارش‌های رعد و برقی مستخرج از تصاویر ماهوارهای به‌مراتب دقیقتر از دادههای حاصل از طریق برداشتهای زمینی است و نیز میتوان نقشه‌های بارش‌های رعد و برقی را با سرعت و دقت، استخراج و درروند پیش‌بینیهای مخاطرات جوی و برنامهریزی بهینه منابع آب در استان اردبیل به کار گرفت. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کلیدواژه‌ها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| توزیع مکانی؛ بارش‌های رعد و برقی؛ تصاویر ماهوارهای؛ آب قابل بارش؛ استان اردبیل | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| عنوان مقاله [English] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Spatial Distribution Modeling of Lightning Precipitation Using Satellite Images and Estimation of Perceptible Water, Case Study:Cities of Ardebil Province | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نویسندگان [English] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Behroz Sobhani1؛ vahid safarian zengir2؛ Rabab dyhm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1Associate Professor Climatology, University of Mohaghegh Ardabili | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3Graduate, climatology | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| چکیده [English] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thunderstorms rainfalls are a kind of unstable storms that are caused by an extremely strong abnormal state of atmospheric displacement and are one of the most important climatic phenomena in the northwest of the country.The aim of this study was to determine the spatial distribution of thunderstorms rainfalls in Ardabil province by using satellite images and Estimation of perceptible water. In this study, synoptic stations data, satellite imagery and MODIS bands 17 and 18 for Estimation of perceptible water were used. Images of thunderstorms rainfalls on 05.10.2010 and 18.06.2012 in ENVI4.4 software was processed and then they were interpolated in ArcGIS. Also, the results of interpolated field data revealed that the highest thunderstorms rainfalls are at Khalkhal station and lowest occurs in Meshkinshar station. In addition, thunderstorms rainfalls in the province in the spring and early summer lightning occurs. The results of the analysis of ground data and satellite imagery indicated this fact that the thunderstorms rainfalls derived from satellite imagery is far more accurate than data that obtained from the harvest of the earth. Also, maps of thunderstorms rainfalls can be extracted quickly and accurately, as well as using in the prediction of atmospheric hazards and optimal water resources planning in Ardabil province. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کلیدواژه‌ها [English] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Spatial Distribution, Rainfall Thunderstorms, Satellite Images, Perceptible Water, Ardabil Province | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
مقدمه بارش‌های سنگین یکی از بلایای طبیعی میباشد که باعث ایجاد خسارتهای هنگفتی میشود. شمال شرق ایران در بعضی اوقات تحت تأثیر بارش‌های شدید قرارگرفته میشود که درنهایت منجر به بروز سیل و در پی آن دچار خسارات مالی و حتی جانی میشود. بارش سنگین، بارشی است که کل بارش روزانه بیشتر از ۱۵ میلیمتر ثبت شده باشد( احمدیان‌پور و همکاران، ۱:۱۳۸۹). بارش یکی از نامنظم‌ترین عناصر اقلیمی مناطق نیمه‌خشک محسوب میشود بخصوص این‌که شرایط خاص وقوع آن و بالاخص بارش‌های سنگین که اغلب منجر به سیل میشود (گلکار و محمدی، ۳۴:۱۳۹۲). توفانهای تندری از مهم‌ترین، فراوانترین و شدیدترین مخاطرههای جوی هستند که هرساله علاوه بر نابود کردن مقدار زیادی از محصولات کشاورزی و تأسیسات عمرانی موجب تلفات انسانی میشوند( احمدی و همکاران، 1394: 88). از میان ۴۵ بلایای طبیعی شناخته‌شده سیل ازجمله ویرانگرترین آن‌هاست که خسارت و تلفات جانی فراوانی به بار می‌آورد(مسعودیان و کارساز، ۱:۱۳۹۳). به‌طورکلی، بارش‌های سنگین ازجمله آثار و شواهد ناهنجارهای اقلیمی است که کره‌ی زمین را با بحران‌های مختلف ازجمله سیلاب‌های شدید، خسارت در بخش‌های مختلف حمل‌ونقل و مرگ‌های انسانی مواجه کرده است (خورشید دوست و همکاران، ۵۴:۱۳۹۵).
مبانی نظری مطالعات متعددی در زمینه بارش‌های رعد و برقی صورت گرفته‌شده است که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره میشود. کیا و همکاران (2005)، ساختار بارش رعدوبرق و تخلیههای آذرخش در حاشیه شمال شرق کینگهای فلات تبت مطالعه نمودند و نتیجه گرفتند که فعالیت آذرخش در بخش پایین و طوفان شدیدتر از بخش فوقانی است. فنگ(2011)، شاخص آسیب‌رسانی طوفانی باد و تگرگ در استان شاندونگ چین را توسط رادار داپلر بررسی و چنین نتیجه گرفته است که سرعت باد در جلوی طوفان بیشتر از عقب آن است. رامش و همکاران( 2012)، تقابل خشکی- دریا در فعالیت آذرخش در جنوب شرقی آسیا را با استفاده از ردیاب ناپایدار نوری بررسی کردند. زپکا و همکاران( 2013)، نیز در پیشبینی آذرخش در جنوب‌شرقی شرقی برزیل، از مدل WRF استفاده کردند و نتیجه گرفتند که مدل WRF بهترین مدل برای شناسایی آذرخش در مساحت بزرگتر است و مناسبترین روش برای پیشبینی آذرخش است. کاراجایندیس و همکاران (2016)، با استفاده داده ماهوارهای راداری رعدوبرق منطقه مینلند یونان را بررسی و به این نتیجه رسیدند که بیشترین فراوانی وقوع رعدوبرق در محدوده ماه‌های می تا سپتامبر اتفاق میافتد. نسترو (2013)، تحلیل حداکثر فرین بارش با استفاده از تصاویر ماهواره در غرب مدیترانه را بررسی و به این نتیجه رسیده است که پراکندگی مکانی عامل ایجاد بارش‌های فرین در منطقه میباشد. سنروی(2014)، در تحقیقی فعالیت طوفانهای رعد و برقی و برقی را در جنوب آفریقا و تابستان در استرالیا میتوان مشاهده می‌کرد. ساینگ و همکاران (2013)، تغییر نوع بارش در اثر فعالیتهای تابش خورشیدی و تأثیر ارتفاع به بارش رعد و برقی را در جنوب شرقی آسیا مطالعه کردند. کولی آر و همکاران (2013)، با استفاده از تصاویر ماهوارهای نواحی که مناسب برای رعد و برقی و برقی بودند را در امریکای جنوبی مطالعه و به این نتیجه رسیدند که عامل توپوگرافی نقش مؤثر در ایجاد رعدوبرق دارد. گوپالاکریشن و همکاران(2011)، مشخصات الکتریکی رعدوبرقها را در بخش شرقی هند بررسی و به این نتیجه رسیدند که بیشترین رعدوبرقها در این ناحیه دارای ساختار بار دوقطبی مثبت هستند. پتروا و همکاران(2012)، فعالیت آذرخش فصل تابستان را در مدیترانه در طی تابستان سال 2005 و 2006 موردبررسی قراردادند و نتیجه گرفتند که رعدوبرق در نواحی قارهای و ساحلی در ساعتهای بعدازظهر در نواحی دریایی در ساعتهای صبح اتفاق میافتد. شارما و همکاران(2010)، فعالیتهای آذرخش دو موقعیت جغرافیایی گرمسیر مثل سریلانکا و سودان را بررسی کردند و نتیجه گرفتند که فعالیتهای آذرخش برای هر موقعیت منحصر به‌فرد می‌باشند. وی یو و همکاران (2014)، بهرهبرداری از رادارهای باند پهن Ku برای مشاهده هرچه بهتر مناطق رعد و برقی؛ یوشیکاوا و همکاران(2012)، بررسی ویژگیهای انتشار محدود رعدوبرق؛ یوشیدا و همکاران(2012)، بررسی ویژگیهای رعدوبرق در شمال چین و برآورد تخلیه انرژی آن، لو و همکاران(2013)، لیو و همکاران(2013) مطالعه ویژگی رعدوبرق در طول فصل موسمی، بررسی نقش ذرات معلق در ایجاد رعدوبرق در منطقه مدیترانه، مک‌لا و همکاران(2014) و پرواستاکیس(2016) از جمله تحقیقاتی می‌باشند که در مورد بارش‌های رعد و برقی و برقی انجام شدند.
مطلب فائد(1386)، نیز با استفاده از تصاویر ماهوارهای مدلسازی بارش‌های رعد و برقی شمال غرب ایران انجام داده است. جلالی و جهانی (1387)، پراکنش مکانی بارش‌های تندری شمال‌غرب ایران را با استفاده از توزیع گاما در مقیاس سالانه و فصلی موردبررسی قرار دادند و بر اساس مطالعه آن‌ها از غرب به شرق و از جنوب‌غرب به شمال‌شرق منطقه موردمطالعه از میزان فعالیت سامانههای تندری کاسته میشود. فرهادی و همکاران (1393)، صعود رطوبت از دریای سرخ و دریای مدیترانه را عامل بارش زاگرس جنوبی در تابستان میدانند و این موضوع را بیان میکنند که ویژگیهای توپوگرافی و جغرافیایی، میزان بارش را در برخی مناطق افزایش و در بعضی مناطق کاهش می‌دهند. ساری صراف و همکاران (1388)، تغییرات بارندگی نسبت به ارتفاع و تعیین روابط منطقه‌ای گرادیان بارندگی به‌منظور برآورد میزان بارش به‌صورت نقطهای در مناطق فاقد ایستگاه اهمیت دارد (جهان‌بخش و همکاران، 1390) و مهم‌ترین علل وقوع بارش‌های رگباری در جنوب ارس را ناپایداریهای محلی در فصل گرم و ورود جبهه سرد در فصل سرد تشخیص دادند (خوشحال و قویدل، 1386). ایرانپور و همکاران(1394)، بر اساس مطالعه‌ای که انجام دادند، این نتیجه را گرفتند که در ایستگاه نوژه همدان به‌صورت همدید توفان تندری به همراه بارش رگباری رخ میدهد. دیهم(1393)، اقلیم دادههای بارش‌های رعد و برقی را با استفاده از تصاویر ماهوارهای بررسی و به این نتیجه رسید که بارش‌های رعد و برقی و برقی با الگوی فشار در سطح زمین و سطح بالای جو در ارتباط هستند و بارش‌های رعد و برقی در استان اردبیل علیرغم ایجاد بارندگی از مخاطرات جوی محسوب میشود. با توجه به بررسی پیشینه پژوهش، در این تحقیق تلاش گردید برای رسیدن به اهداف پژوهش از دادههای ایستگاههای سینوپتیک و تصویر ماهواره استفاده کند.
روش تحقیق الف. بارش: بارش‌های رعد و برقی و برقی استان از سال 1995 تا 2012 از ایستگاههای سینوپتیک استان تهیه گردید و کدهای مربوط به بارش‌های رعد و برقی در جدول 1، نشان داده‌شده است.
جدول 1. جزئیات کدهای هوای مربوط به وقوع بارش‌های رعد و برقی
ب. محاسبه آب قابل بارش: توسط سنجنده MODIS مربوط به‌روزهای بارش رعد و برقی از سایت [1]ladsweb دانلود شد. ج. درونیابی داده‌ها: به‌وسیله نرمافزار ArcGIS برای نشان دادن چگونگی توزیع بارش‌های رعد و برقی در سطح استان اردبیل از روش(IDW) استفاده‌شده است. د. نرمافزار : ENVI4.4 از این نرمافزار جهت پردازش و آماده‌سازی تصاویر مودیس استفاده شده است. با استفاده از باندهای 17
باندهای 17 و 18 سنجنده مودیس جهت استخراج آب قابل بارش از فرمول رابطه 1 استفاده شد:
((0.02)-(alog10(b1)/0.65))*2
رابطه 1. استخراج آب قابل بارش
محدوده موردمطالعه
استان اردبیل در شمال‌غرب ایران حدود 17953 کیلومترمربع مساحت دارد. موقعیت آن در عرض جغرافیایی 37 درجه و 45 دقیقه تا 39 درجه و 42 دقیقه شمالی و در طول جغرافیایی 47 درجه و 3 دقیقه تا 48 درجه و 55 دقیقه شرقی قرار دارد. از شمال با جمهوری آذربایجان و از شرق با استان گیلان و از جنوب با استان زنجان و از غرب با استان آذربایجان شرقی همسایه است (شکل1).این استان در فصلهای سرد سال تحت تأثیر توده‌هوای مهاجر از شمال، شمال غرب و غرب قرارمی گیرد. در فصل تابستان نیز گاهی سیستمهای کم‌فشار بارانزایی نیز تأثیر گذاشته و بارندگیهای تابستانه را در این مناطق باعث میگردد بخش‌هایی از استان تحت تأثیر اقلیم خزری قرار داشته و دریای خزر در شرق استان بر شرایط دمایی و رطوبتی آن اثر میکند و موجب تعدیل آب‌وهوا در آن مناطق میشود. با عنایت به این‌که استان از دو‌بخش کوهستانی‌سرد و جلگه‌های معتدل تشکیل‌شده و به‌تبع عوامل طبیعی و جغرافیایی، دارای تنوعات اقلیمی قابل‌توجه است. ویژگی سردی که ناشی از تأثیر توده‌های هوای سرد شمالی، ارتفاع و عرض جغرافیائی است، صفت مشترک اقلیمهای گوناگون استان گردیده و حتی در پست‌ترین نقاط استان که دارای اقلیم معتدل هست بهطور متوسط در حدود 60 روز از سال دارای شرایط یخبندان بوده و سردی هوا برتمامی استان و کلیه اقلیمها کم‌وبیش تأثیر می‌گذارد(جدول 2).
جدول 2.مختصات جغرافیایی ایستگاههای سینوپتیک
شکل1.موقعیت ایستگاههای هواشناسی استان اردبیل
یافتهها درونیابی بارش‌های رعد و برقی عنصر بارش یکی از عناصر پیچیده و حیاتی اتمسفر زمین است و تغییرات زمانی و مکانی آن ویژگیهای محیطی هر ناحیه جغرافیایی را کنترل میکند( لیو و همکاران، 2013). در این تحقیق با استفاده از دادههای بارش ایستگاههای استان، مقادیر بارش فصلی تهیه گردید(اشکال2 تا 5). نتایج حاصل از تحلیل مقادیر بارش ایستگاه‌ها بیانگر آن است که بارش شدید رعد و برقی در استان اردبیل، در نیمه فصل بهار و اوایل تابستان رخ‌داده است و اردیبهشت از ماه‌های پر بارش در استان اردبیل است که همراه با سیستمهای فعال و پر بارش میباشد. فراوانی بارش‌های رعد و برقی بهاره استان اردبیل در شکل (2- الف) نشان داده شده است که بیشترین فراوانی بارش‌های رعد و برقی در ایستگاه خلخال و پارسآباد پارسآباد ارسآباد و کمترین بارش‌های رعد و برقی در ایستگاه پارسآباد و کمترین بارش‌های رعد و برقی در ایستگاه مشکینشهر اتفاق افتاده است. در شکل (2- ب) فراوانی بارش‌های رعد و برقی تابستانه در استان اردبیل نشان میدهد که بیشترین فراوانی بارش‌های رعد و برقی در ایستگاههای خلخال و اردبیل و کمترین بارش‌های رعد و برقی در ایستگاه پارسآباد رخ‌داده است. شکل (2- پ) فراوانی بارش‌های رعد و برقی پاییزه استان اردبیل را نشان میدهد که بیشترین فراوانی پاییزه بارش‌های رعد و برقی در ایستگاه خلخال و اردبیل و کمترین بارش‌های رعد و برقی در ایستگاه پارسآباد و مشکینشهر رخ‌داده است. شکل (2- ت) فراوانی بارش‌های رعد و برقی زمستانه استان اردبیل را نشان میدهد که بیشترین فراوانی بارش‌های رعد و برقی در ایستگاه خلخال و کمترین بارش‌های رعد و برقی در ایستگاه اردبیل، پارسآباد و مشکینشهر اتفاق افتاده است.
شکل (الف) بارش‌های رعد و برقی در فصل بهار
شکل (ب) بارش‌های رعد و برقی در فصل تابستان
شکل (پ) بارش‌های رعد و برقی در فصل پاییز
شکل (ت) بارش‌های رعد و برقی در فصل زمستان شکل 2.درونیابی بارش‌های رعد و برقی و برقی در چهار فصل استان اردبیل
برآورد آب قابل بارش برای برآورد آب قابل بارش از تصویر سنجنده مودیس، ابتدا تصاویر ماهواره آکوا، سنجنده مودیس و سطح یک از سایت مربوط دانلود گردید. در بازه زمانی 1995 تا 2012 تنها دو روز وجود داشت که بارش‌های رعد و برقی در همه ایستگاه‌ها مشترک بود انتخاب شد.تصاویر مربوط به‌روزهای 10/5/2010 و روز 18/6/2012 اخذ شد و برای پردازش وارد نرمافزار ENVI شد (شکلهای 3- الف- ب). مرحله اول. فراخوانی نرمافزار و load کردن تصاویر موردنظر و ژئورفرنس کردن تصاویر در نرمافزار ENVI.
مرحله دوم. محاسبه فرمول مربوطه در Band Math، برای محاسبه Transparency باند جذبی (17 و 18) بر باند عبوری (باند 2) تقسیم گردید. تصاویر خروجی حاصل از مرحله دوم (تصاویر خروجی از باند 17 و 18) در (شکلهای 3- پ- ت) نشان داده شد. مرحله سوم. محاسبه بخارآب بر اساس رابطه (1) انجام شد و (شکلهای 3- ث - ج) حاصل گردید.
شکل(الف) تصاویرسنجنده MODIS سال 18/6/2012
شکل(ب) تصاویرسنجنده MODIS سال 10/5/2010
شکل(پ) تصاویرسنجنده MODIS سال 18/6/2012
شکل(ت)تصاویرسنجنده MODIS سال 10/5/2010
شکل(ث) تصاویرسنجنده MODIS سال 18/6/2012
شکل(ج) تصاویرسنجنده MODIS سال 10/5/2010 شکل 3. شکلهای استفاده‌شده در نرمافزار ENVI برای برآورد آب قابل بارش و خروجی حاصل از آن
بعد از پردازش تصاویر ماهوارهای در نرمافزار ENVI، برای استحصال آب قابل بارش تصاویر به محیط نرمافزار ArcGIS منتقل شد و با استفاده از تابع Spatial Analysts نقاط دارای بارش استخراج شد. تصاویر درونیابی شده از سنجنده مودیس در مرحله بعدی، باهدف نمایش تغییرات مکانی بارش‌های رعد و برقی اطلاعات ثبت‌شده توسط سنجنده مودیس برای روزهای 10/5/2010 و روز 18/6/2012 اخذ و مورد پردازش قرار گرفت و این تصاویر ماهوارهای در محیط نرمافزار ArcGIS درونیابی و در محدوده استان اردبیل شبیهسازی شدند. هدف از انتخاب این دو روز این است که معلوم شود آیا دادههای ماهوارهای با دادههای زمینی مطابقت دارد؟ شکل 4-الف، توزیع بارشی رعد و برقی ثبت‌شده در روز 10 ماه می سال 2010 در ساعت 9 به‌وقت گرینویچ را نشان میدهد و این مدل نشاندهنده استقرار یک مرکز بارش شدید در ایستگاه پارسآباد و خلخال است و چند هسته بارش با مقادیر کم در ایستگاه اردبیل و مشکینشهر میباشد. بیشترین بارش در این ساعت در ایستگاه پارسآباد و خلخال اتفاق افتاده است که 3 میلیمتر میباشد. شکل 4- ب، توزیع بارشی رعد و برقی ثبت‌شده در روز 18 ماه ژوئن سال 2012 در ساعت 45 :9 به وقت گرینویچ را نشان میدهد و این مدل نشاندهنده استقرار یک مرکز بارش شدید در ایستگاه پارسآباد و مشکینشهر و اردبیل است و هستههای بارش با مقادیر کم در ایستگاه خلخال میباشد. بیشترین بارش در این ساعت در ایستگاه پارسآباد اتفاق افتاده که 6 میلیمتر است و در همین راستا، اشاره به این نکته لازم است که این تصاویر در یک ساعت مشخص از سنجنده گرفته‌شده است و چه‌بسا در ساعتهای دیگر مقدار بارش‌ها در ایستگاه‌ها متفاوت میباشد.
شکل (الف) توزیع بارش رعد و برقی روز 10/5/2010
شکل (ب) توزیع بارش رعد و برقی روز 18/6/2012
شکل 4. تصاویر درونیابی شده از سنجنده مودیس
بحث و نتیجهگیری عنصر بارش، یکی از عناصر پیچیده و حیاتی اتمسفر زمین است و تغییرات زمانی و مکانی آن ویژگیهای محیطی هر ناحیه جغرافیایی را کنترل میکند. ازاین‌رو، بسیاری از اقلیم شناسان بارندگی را مهم‌ترین پدیده جوی و بارش‌های حاصل را اصلی‌ترین عنصر اقلیمی تلقی میکنند، چراکه فرایند بارش با سامانههای سینوپتیک جوی، تبادلات انرژی بین سطح زمین و هوا و اقیانوس مرتبط است (رسولی، 1390). برآورد مقدار بارش، در کشورهای در حال توسعه، به دلیل کاربردهای فراوان در برنامهریزیهای کشاورزی، صنعت و خدمات بسیار مهم است. این مسئله در کشور ما که فاقد شبکه منظم و متراکم ثبت بارش به‌خصوص در مناطق مرتفع است نیز اهمیت بیشتری پیدا میکنند (مجرد و مرادی فر، 1382). استان اردبیل ازجمله مناطقی است که به دلیل وقوع توفانهای شدید، علاوه بر نابود کردن مقدار زیادی از محصولات کشاورزی
ممکن است سبب تلفات انسانی نیز شوند. بنابراین، شناخت سازوکار تشکیل، توسعه و پیشبینی رخداد توفان تندری و پدیده‌های ناشی از آن مانند تگرگ، بارش سنگین و سیلآسا، صاعقه و باد شدید، می‌توانند کمک فراوانی را در جهت کاهش خسارت این توفان فراهم کنند. هدف این پژوهش، مدلسازی تغییرات مکانی بارش‌های ناشی از وقوع رعدوبرق از طریق تجزیه‌وتحلیل مشاهدات ایستگاههای سینوپتیک و سنجنده مودیس میباشد که نتایج آن به شرح زیر است:
1. بارش‌های رعد و برقی در اواخر بهار و اوایل تابستان، از شدت زیادی برخوردار است که رسولی (1384: 25) توزیع زمانی بارش‌های رعد و برقی را در محدوده شهر تبریز مورد بررسی قرارداد و احتمال وقوع این نوع بارش‌ها را در فصول بهار و تابستان به اثبات رساند؛ 2. بیشتر بارش‌های رعد و برقی در استان اردبیل در ایستگاه خلخال و کمترین بارش‌ها به ایستگاه مشکینشهر تعلق دارد؛ 3. دادههای حاصل از تصاویر مودیس با دادههای ایستگاههای سینوپتیک زمینی تطابق دارد؛ 4. دادههای سنجنده مودیس به‌منظور بررسی پارامترهای هیدرولوژی ازجمله بارش‌های رعد و برقی بسیار مناسب میباشد، از آن جهت که دارا بودن قدرت تفکیک مناسب (زمانی، طیفی، رادیو متریک و مکانی) بر مزیت این نوع داده‌ها افزوده است. همچنین، در مطالعات دیگر، برآورد آب قابل بارش و استخراج نقشه‌های بارش تصاویر حاصله از سنجنده مودیس مورد پردازش قرار می‌گیرد. ازجمله این مطالعات میتوان به مطالعه مناطق رعد و برقی با استفاده از تصاویر مادون قرمز ماهواره و متئورست (Athanasios et al, 2016: 57-69)، مطالعه مناطق رعدوبرقی و علل آن در شبه‌جزیره هند و چین(Devendra et al, برقی و (Athanasios et al, 2016: 57-69)، مطالعه مناطق رعدوبرقی و علل آن در شبه‌جزیره هند و چین(Devendra et al, 2015: 1058-1103) و بررسی مناطق رعد و برقی در آسیا ( Tomoo et al, 20158: 89-102 )اشاره کرد. در این تحقیق، به‌منظور تهیه نقشه‌های بارش‌های رعد و برقی با توجه به تعداد و محدوده طیفی باندهای این سنجنده از باند 17 و 18 این سنجنده به منظور برآورد آب قابل بارش حاصل از بارش‌های رعد و برقی استفاده شده است؛ 5. نتایج نهائی نشان میدهد که بارش‌های رعد و برقی مستخرج از تصاویر ماهوارهای به‌مراتب دقیقتر از دادههای حاصل از طریق برداشتهای زمینی میباشد و نیز میتوان نقشه‌های بارش‌های رعد و برقی را با سرعت و دقت استخراج و در روند برنامهریزی و مدیریت بهینه منابع آب در استان اردبیل با اطمینان به کار گرفت.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
منابع 1. ایرانپور، فخرالدین، یزدان پناه، حجتالله، حنفی، علی (1394)، تحلیل ترمودینامیکی توفان تندری در ایستگاههای هواشناسی استان همدان، جغرافیا و مخاطرات محیطی، 13: 131-115. 2. احمدی، محمود، قویدل، رحیمی، جا نثاری، محدثه (1394)، تحلیل زمانی- مکانی سالانه توفانهای تندری استان تهران، فصلنامه جغرافیای طبیعی، شماره 28: 100-87. 3. احمدیان پور، محسن، علیجانی، بهلول، صادقی، علیرضا (1389)، شناسایی الگوهای همدیدی بارش‌های شدید شمال شرق ایران، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، 1: 16-1. 4. جلالی، ارو، جهانی، محمود (1387)، بررسی پراکنش مکانی بارش‌های تندری شمال غرب ایران، مجله فضایی جغرافیایی، شماره 23: 58-35. 5. جهان‌بخش‌اصل، سعید، رضایی بنفشه، مجید، پژوه، یعقوب (1390)، نقش توپوگرافی در برآورد گرادیان بارندگی طبقات ارتفاعی مناطق کوهستانی، مطالعه موردی دامنه شمالی البرز مرکزی، فصلنامه علوم و فنون منابع طبیعی، 2: 25-15. 6. خوشحال دستجردی، جواد، قویدل، یوسف (1386)، شناسایی ویژگیهای سوانح محیطی منطقه شمال غرب ایران (نمونه مطالعاتی: خطر توفانهای تندری)، فصلنامه مدرس علوم انسانی، شماره 53: 115-111. 7. خورشیددوست، علی‌محمد، رسولی، علیاکبر، سلاجقه، علی، نساجی زواره، مجتبی (1395)، ارزیابی همگنی سری‌های زمانی دمای بیشینه و کمینه سالانه و فصلی (مطالعه موردی ناحیه خزر)، مجلات تخصصی نور، شماره 57: 149-133.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,368 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 693 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||