عنوان پایان‌نامه
نقش جبهه های جستی در گسیل گرد و خاک در منطقه تهران
- رشته تحصیلی
- هواشناسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80014;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 1361;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80014;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 1361
- تاریخ دفاع
- ۱۵ تیر ۱۳۹۵
- دانشجو
- شهره محمدی
- استاد راهنما
- پرویز ایران نژاد, عباسعلی علی اکبری بیدختی
- چکیده
- گرد و خاک یکی از پدیده های جوی مهم حال حاضر می باشد که پیامدهای زیست محیطی نامطلوبی بر جای می گذارد. یکی از عوامل ایجاد گرد و خاک، جبهه های جستی ناشی از توفان های همرفتی می باشند که معمولا در بهار و اوایل تابستان تشکیل می شوند. توفان های همرفتی پدیده هایی خرد مقیاس تا میان مقیاس هستند که به صورت ناگهانی و پرانرژی ظاهر می شوند و تغییرات پارامترهای هواشناختی مانند دما، فشار، رطوبت و دید افقی را به همراه دارند. در این مطالعه با استفاده از داده های متار که از ایستگاه هواشناسی مهرآباد استخراج شده است از سال 2008 تا 2015 برای چهار ماه زمان وقوع، سرعت و جهت باد، کاهش دما و افزایش فشار و دید افقی جبهه های جستی بررسی و آهنگ شارش گرد و خاک (F) برای آنها محاسبه گردیده است. آهنگ شارش گرد و خاک یا همان شار جرمی قائم گرد و خاک در سطح کمیتی مهم در ارزیابی رخداد گرد و خاک می باشد که به پارامترهای متفاوتی مانند سرعت اصطکاکی آستانه، سرعت اصطکاکی، طول زبری، سرعت باد وابسته می باشد و می توان به کمک آنها مقدار F را محاسبه نمود. در ابتدا با کمک سنجنده MODIS از مد MODBA1 شاخص NDVI برای روزهایی که جبهه های جستی رخ داده اند استخراج و با کمک آن تابع زبری سطح f_?محاسبه می شود. سپس با رعایت این شرط که در زمان رخداد جبهه جستی بارش رخ نداده و سطح زمین خشک می باشد مقادیر سرعت اصطکاکی آستانه u_(*t)با استفاده از روابط بیان شده برای استان تهران محاسبه می شود. از طرفی زبری سطح بر اساس پوشش گیاهی (مرکز شهر، چمن زار، کوه...) تخمین زده می شود تا با استفاده از آن و سرعت جبهه جستی، سرعت اصطکاکی یعنی u_* به دست آید که در نهایت مقادیر متفاوت F برای 29 جبهه جستی در سال های متفاوت به دست می آید. همچنین در ده سال گذشته نقشه های پتانسیل آهنگ شارش گرد و خاک در محیط GIS رسم و میانگین آنها در محدوده میانگیری به دست می آید. با بررسی این میانگین ها دیده می شود که در سال های مورد نظر پتانسیل آهنگ شارش گرد و خاک به سرعت جبهه های جستی، تعداد جبهه های جستی در روز های بدون باران بستگی دارد بطوریکه با افزایش سرعت و تعداد جبهه های جستی مقدار پتانسیل آهنگ شارش گرد و خاک نیز افزایش یافته می یابد از طرفی مشاهده می شود در ماه های می و آوریل بیشترین آهنگ شارش گرد و خاک و در ماه می کمترین مقدارآهنگ شارش گرد و خاک وجود دارد. همچنین نمودارهای ذرات معلق PM10 سال 2008، افزایش ذرات معلق را در استان تهران و همزمان با ورود جبهه جستی به خوبی نشان می دهد.
- Abstract
- Dust is one of the important atmospheric phenomena with adverse effects on the environment. One source mechanism of dust emission is gust fronts caused from convective storms that usually happen in the spring or beginning of summer. Convective storms are small to moderate scale phenomena which occur suddenly and energetically and may change meteorological parameters such as temperature, pressure, humidity and horizontal visibility. In this study, the thunderstorm data are collected from Mehrabad weather station from 2008 to 2015. Then, for four months spring and early summer, wind speed and direction, temperature reduction, pressure increase and visibility change due to gust fronts are investigated and dust emission flux rate is calculated for each event. Dust emission flux rate, F is an important quantity in evaluating dust occurrence. This quantity depends on parameters such as threshold friction velocity, friction velocity, frontal area index and wind velocity by which one can compute F. First, remote sensing data of MODIS, from mode MODBA1 index is utilized to estimate NDVI which is used to calculate correction function of surface roughnessf_?. Then, with the condition that there is no rainfall and the earth is dry, the threshold friction velocity for Tehran Province is calculated. The roughness based on vegetation (downtown, grass, mountain, etc) is estimated and is used with gust fronts velocity to find friction velocity, u_*. Finally, different values of F for 29 gust fronts within years are obtained. Moreover, potential maps of dust emission flux rate in the GIS environment are plotted and their averages are determined. These averages show that in the intended years, the potential of dust emission flux rate depends on the numbers and velocity of gust fronts when there is no rainfall. In other words, an increment in the numbers and velocity of gust fronts will increase the potential of dust emission flux rate, that seems to be the case for recent years. It is observed that the dust emission flux rate is maximum in April and minimum in May. Also, the aerosol records of PM10 in 2008 show that the dust concentration increases in Tehran Province with the arrival of gust fronts, particularly from south east and south west of the city. Keywords: Gust fronts, Dust emission, Surface roughness, Tehran area.
