عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی مسیرهای گرد و غباری بر فراز ایران
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -آلودگی هوا
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 882;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 54326
- تاریخ دفاع
- ۲۱ تیر ۱۳۹۱
- دانشجو
- علیرضا اصلمند
- استاد راهنما
- خسرو اشرفی
- چکیده
- ذرات معلق یکی از مهمترین آلاینده¬های هوا، از نظر اثرات منفی بر روی سلامت انسان¬ها، دخالت در تخریب محیط زیست و ایجاد ضررهای اقتصادیمی¬باشند که ممکن است از منابع انتشار انسان¬ساخت یا طبیعی به محیط پراکنده شوند. در مقیاس جهانی سهم اصلی ذرات معلق طبیعی، از مناطق خشک و نیمه خشک و به واسطه فرسایش بادی، وارد هوا می¬شود. در سال¬های اخیر، به دنبال تغییرات آب و هوایی و همچنین تخریب¬های گسترده محیط زیست ناشی از فعالیت¬های انسانی مانند جنگ، سدسازی و غیره، این پدیده در خاورمیانه شکل دیگری به¬خود گرفته و به¬صورت معضلی جدی درآمده است. طوفان¬های گرد و غباری زیادی در مناطق بیابانی غرب خاورمیانه، به وقوع پیوسته و صدمات زیادی را به ایران وارد کرده است. هدف از تحقیق حاضر شناخت پارامترهای موثر در فرسایش بادی، بررسی منابع برداشت و انتشار گرد و غبار، بررسی خطو¬ط¬¬سیر و چگونگی پخش آن با جفت نمودن مدل WRF و مدل HYSPLIT است. برای این منظور ابتدا غلظت¬های ذرات معلق در دو شهر تهران و اهواز بررسی و رویدادهای گرد و غباری مشخص شد، سپس دو رویداد ماه می و ژوئن به علت گستردگی دامنه¬ی پوشش گرد و غبار برای مد¬ل¬سازی انتخاب شدند. مدل میان مقیاس هواشناسیپیشرفته WRF،بادودامنهتنظیمواجراگردیدهوخروجیآنبهفرمتقابلفراخوانیتوسطمدلHYSPLITآمادهشد. دوقسمتمدلشاملشبیه¬سازیانتشاروپخشسهبعدیذراتبااستفادهازماژولانتشارذراتازکاربریبیابانیوشبیه¬سازیخطسیربه-کارگرفتهشده¬است. طبق نتایج مدل، وضعیت کاربری زمین (بیابانی بودن منطقه) و نبود پوشش گیاهی، سرعت بالای باد سطحی (ماه می و ژوئن به ترتیب 63/8 و 65/10 متر بر ثانیه) و ارتفاع زیاد لایه¬ی مرزی سبب برداشت، انتشار، اختلاط و حرکت توده¬ی گرد و غبار شده است. منشا اصلی طوفان¬های گرد و غباری در هر دو مطالعه در بیابان سوریه (مناطق بین شرق سوریه، غرب عراق، اردن و قسمت¬هایی از شمال عربستان) بوده و این محدوده در مناطق جغرافیایی 29 تا 34 درجه عرض جغرافیایی و 36 تا 41 درجه طول جغرافیایی واقع شده است. سه مسیر اصلی حرکت نیز شامل مسیر شمال غربی به جنوب شرقی، مسیر غربی به شرقی و مسیر چرخندی شامل حرکت ابتدایی به جنوب شرقی و چرخش توده به همراه صعود آن به سمت شمال شرقی است.
- Abstract
- Particulate matters have detrimental effects on human health, environment and economic. This air pollutant may emit from anthropogenic or natural sources. On global scale, main proportion of natural particulate matters release to the atmosphere because of wind erosion from arid and semi-arid regions. Recently, the amount of dust coming from Arabian countries has dramatically increased, especially dust storms that are affecting western and even central parts of Iran. This phenomenon has caused a lot of environmental and economical problems. The main aims of this research areWind erosion effective parameters recognition, dust source identification, trajectory and dispersion simulation using WRF (Weather research and forcasting) and HYSPLIT (Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory) modeling approach. For this purpose, particulate matters concentrations in Ahvaz and Tehran were surveyed and two dust events (May and June 2010) choose for case studies. The NCAR (The National Center for Atmospheric Research ARW-WRF (Advanced Research WRF) meso-scale model has been used to simulate the wind flow pattern and other meteorological variables in the study area in two domains. The Output of meteorological model has been converted to compatible format. In the presence work, dispersion and trajectory simulation have been utilized for two case studies. According to modeling results desert land use, lack of vegetation cover, high wind speed (8.63 m/s and 10.65 m/s in May and June, respectively) and high boundary layer height lead to emit, mixing and transport of dust. Main Dust hotspots in two these case studies were in Syrian desert (eastern Syria, western Iraq, Jordan and regions from Saudi Arabia) and these sources limited to 29 °N to 34 °N and 36 °E to 41°E coordinates. Also, trajectory simulations shows there are three main pathways including northwest to southeast direction, west to east and circulation pattern in which the air mass primarily move to southeast direction then rotate and move up to northeast direction.
