بررسی روند طوفان‌های گردوخاک با استفاده از شاخص DSIA در جنوب‌شرق ایران و ارتباط آن با شاخص NDVIA

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مدیریت و کنترل بیابان، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 استاد، گروه بیابان‌زدایی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

3 استادیار، مؤسسه آموزش و ترویج کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

10.29252/aridbiom.2024.20371.1948

چکیده

طوفان‌های گردوخاک پدیده‌هایی طبیعی اما با اثرات جدی و مخرب بر محیط‌زیست و جوامع انسانی هستند. منطقه جنوب‌شرق ایران یکی از فعال‌ترین منابع طوفان گردوخاک در ایران است و مشکلات و تهدیدهای جدی را به‌ویژه در سال‌های اخیر به‌دنبال داشته است. هدف این مطالعه، بررسی تغییرات ناهنجاری مکانی و زمانی طوفان‌های گردوخاک در جنوب‌شرق ایران طی یک دوره زمانی 21 ساله (2020-2000) و ارتباط آن با تغییرات ناهنجاری مکانی و زمانی پوشش گیاهی در منطقه مورد مطالعه است. برای انجام این هدف از شاخص DSIA و NDVIA استفاده شد. در آخر، با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون ارتباط بین شاخص DSIA وNDVIA  مورد بررسی قرار گرفت. روند تغییرات زمانی شاخص DSIA از سال 2000 تا 2012 در بیشتر سال‌ها مثبت و افزایشی است و بیشترین مقدار DSIA در سال 2012 رخ داد که برابر با 96 درصد است. سپس از سال 2012 تا 2020 این روند به صورت کاهشی بود و کمترین مقدار DSIA برابر با 67- درصد مربوط به سال 2020 است. همچنین با حرکت از شرق به غرب منطقه مورد مطالعه، از مقدار شاخص DSIA کاسته شد. نتایج نشان داد تغییرات NDVIA از سال 2000 تا 2012 نزولی است (کمترین مقدار برابر با 12- درصد در سال 2007)، اما از سال 2012 تا 2020 روند تغییرات صعودی است (بیشترین مقدار برابر با11+ درصد در سال 2014). به علاوه، نتایج همبستگی پیرسون نشان داد شاخص DSIA به‌طور معنی‌داری با شاخص NDVI همبستگی دارد، این همبستگی به صورت منفی است (05/0p-value< 52/0- = r). با توجه به همبستگی منفی و معنادار بین شاخص NDVIA و DSIA، از سال 2012 تا 2020 همراه با بهبود شرایط پوشش گیاهی و افزایش شاخص NDVIA از میزان شاخص DSIA کاسته شد. تأثیر این همبستگی به صورت مکانی نیز مشاهده شد، به‌صورتی که با حرکت از شرق به غرب منطقه با افزایش شاخص NDVIA از میزان DSIA کاسته شد. نتایج این مطالعه می‌تواند اطلاعات کلیدی را در برنامه‌ریزی و کاهش اثرات طوفان‌های گردوخاک در جنوب‌شرق ایران در اختیار تصمیم‌گیران قرار دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Abbasi, H. R., Opp, C., Groll, M., Rohipour, H., Khosroshahi, M., Khaksarian, F., & Gohardoust, A. (2018(. Spatial and temporal variation of the aeolian sediment transport in the ephemeral Baringak Lake (Sistan Plain, Iran) using field measurements and geostatistical analyses. Zeitschrift für Geomorphologie, 61(4), 315-326
[2]. AlizadehChoobari, O., Zawar-Reza, P., Sturman, A. (2014(. The global distribution of mineral dust and its impacts on the climate system: a review. Atmospheric Research, 138, 152–165. doi:10.1016/j.atmosres.2013.11.007
[3]. Albugami, S., Palmer, S., Cinnamon, J., & Meersmans, J) .2019(. Spatial and temporal variations in the incidence of dust storms in Saudi Arabia revealed from in situ observations. Geosciences (Switzerland),  9(162), 1-20, doi: 10.3390/geosciences9040162
[4]. Behrooz, R. D., Kaskaoutis, D. G., Grivas, G., & Mihalopoulos, N. (2020(. Human health risk assessment for toxic elements in the extreme ambient dust conditions observed in Sistan, Iran. Chemosphere, 262, 127835.doi:10.1016/j.chemosphere.2020.127835
[5]. Broomandi, P., Karaca, F., Guney, M., Fathian, A., Geng, X., & Kim, J. R. (2021). Destinations frequently impacted by dust storms originating from southwest Iran. Atmospheric Research, 248, 105264. doi: 10.31224/osf.io/zm6vn
[6]. Ebrahimi Khusfi, Z., & Roustaei, F. (2022). Dust storm index anomaly for sand-dust events monitoring in western Iran and its association with the NDVI and LST anomalies. Environmental Science and Pollution Research, 29, 11101–11115. doi: 10.1007/s11356-021-16416-7
[7]. Eskandari, H., Borji, M., Khosravi, H., & Mesbahzadeh, T. (2016(. Desertification of forest, range and desert in Tehran province, affected by climate change. Solid Earth, 7, 905-915. doi: 10.5194/se-7-905-2016
[8]. Evans, S., Ginoux, P., Malyshev, S., & Shevliakova, E. (2016). Climate-vegetation interaction and amplification of Australian dust variability. Geophysical Research Letters, 43(22), 11-823. doi: 43. 10.1002/2016GL071016
[9]. Hamidi, M., Kavianpour, M. R., & Shao, Y. (2017). A quantitative evaluation of the 3–8 July 2009 Shamal dust storms. Aeolian Research, 24, 133-143. doi:10.1016/j.aeolia.2016.12.004
[10]. Hussain, S., Mubeen, M., Akram, W., Ahmad, A., Habib-Ur-Rahma, M., Ghaffar, A., Amin, A., Awais, M., Farid, H.U., Farooq, A., & Nasim, W. (2019). Study of land cover/land use changes using RS and GIS: a case study of Multan district, Pakistan. Environmental Monitoring and Assessment, 192(1), 1-15. doi: 10.1007/s10661-019-7959-1
[11]. Kamali, P., Tazeh, M., Kalantari, S., Fehresti, M., & Jebali, A. (2023). Investigating the relationship between dust storm index and some climatic parameters, vegetation index and land form types (Yazd-Ardakan Plain). Desert Management, 10(4), 93-108. doi: 10.22034/jdmal.2023.1989675.1407 [in farsi]
[12]. Karimi, N., Namdari, S., Sorooshian, A., Bilal, M., & Hwidary, P. (2019). Evaluation and modification of SARA high-resolution AOD retrieval algorithm during high dust loading conditions over bright desert surfaces. Atmospheric Pollution Research,  10(4), 1005–1014. doi: 10.1016/j.apr.2019.01.008
[13]. Kianian, A. & Mobarghaei Dinan, N. (2017). Zoning the Soil Affected by Wastewater Irrigation with Using IDW Method (Case Study, South of the Rey City). Environmental Researches7(14), 81-90.
[14]. Kharazmi, R., Tavili, A., Rahdari, M. R., Chaban, L., Panidi, E., & Rodrigo-Comino, J. (2018). Monitoring and assessment of seasonal land cover changes using remote sensing: a 30-year (1987-2016) case study of Hamoun Wetland, Iran. Environmental Monitoring and Assessment, 190(6), 355, 1-23. doi: 10.1007/s10661-018-6726-z
[15]. Maleki, H., Sorooshian, A., Goudarzi, G., Nikfal, A., Baneshi, M.M. (2009). Temporal Profile of PM10 and Associated Health Ef-fects in one of the Most Polluted Cities of the World (Ahvaz, Iran) between 2009 and 2014. Aeolian Research, 22, 135-140. doi: 10.1016/j.aeolia.2016.08.006
[16]. Miri, A., Maleki, S., & Middleton, N. (2021a). An investigation into climatic and terrestrial drivers of dust storms in the Sistan region of Iran in the early twenty-first century. Science of the Total Environment, 757, 143952. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.143952
[17]. Miri, A., Dragovich, D., Dong, Z. (2021b). Wind flow and sediment flux profiles for vegetated surfaces in a wind tunnel and field-scale windbreak. Catena, 196, 104836.
[18]. Mosavi Baygi, M. & Ashraf, B. (2011). Study of leading to drought of autumn and winter synoptic patterns in Khorasan Razavi Province. Journal of soil and water conservation, 18(4), 184-167. [in farsi]
[19]. Namdari, S., Valizadeh Kamran, K., & Sorooshian, A. (2021). Analysis of some factors related to dust storms occurrence in the Sistan region. Environmental Science and Pollution Research, 28(33), 45450-45458. doi: 10.1007/s11356-021-13922-6
[20]. Nicholson, S. E., & Farrar, T. J. (1994). The influence of soil type on the relationships between NDVI, rainfall, and soil moisture in semiarid Botswana. I. NDVI response to rainfall. Remote Sensing of Environment, 1994, 207-220. doi: 10.1016/0034-4257(94)90038-8
[21]. Rashki, A., Arjmand, M., & Kaskaoutis, D. G. (2017). Assessment of dust activity and dust plume pathways over Jazmurian Basin, southeast Iran. Aeolian Research, 24, 145-160. doi: 10.1016/j.aeolia.2017.01.002
[22]. Tan, M. (2016). Exploring the relationship between vegetation and dust-storm intensity (DSI) in China. Journal of Geographical Sciences, 26. 387-396. doi: 10.1007/s11442-016-1275-2