بررسی ویژگی های اپتیکی و اندازه ذرات گرد و غبار و وابستگی های آن ها به کمک داده هایAERONET

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه سنجش از دور دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی

2 گروه سنجش از دور دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی

چکیده

افزایش وقوع پدیده­های گرد و غباری لزوم تحقیقات در راستای شناسایی دقیق، پایش مداوم و مقابله با این پدیده را نشان می­دهد. در کنار شناسایی ویژگی­های شیمیایی، ویژگی­های اپتیکی و اندازه ذرات گرد و غبار نیز اهمیت فراوانی دارد. شناسایی گرد و غبار و ویژگی­های دقیق آن به وسیله سنجش از دور یک روش پیشرو و همچنان چالش برانگیز است که نیازمند اطلاعات از پیش تهیه­ای شده­ای از ویژگی­های اپتیکی و اندازه ذرات گرد و غبار منطقه است. در این تحقیق با استفادهاز داده­های سطح 2 سنجندهAERONET که ماسک ابر و کنترل کیفیت شده هستند، پارامترهای ویژگی اپتیکی و اندازه ذرات ایران بررسی شده­اند. در مجموع از 469 داده روز مستقل مربوط به سال­های 2001 تا 2012 مربوط به سه ایستگاه AERONET موجود در منطقه برای انجام این مطالعه بهره گرفته شده است. خلاصه­ای  از نتایج حاصل از بررسی متغیرها در منطقه مطالعاتی که پس از جداسازی داده­های غیر گرد و غباری صورت گرفته به شرح زیر است:  بیش از 50% گرد و غبار­های ثبت شده دارای عمق اپتیکی 4/0تا 6/0 برای طول موج 44/0 میکرون بوده و هیچ داده­ای مبنی بر عمق اپتیکی بالاتر از 5/2 ثبت نشده است­، پارامترهای البدوی تفرق منفرد بین 9/0 تا 95/0 ، عدم تقارن در بازه 74/0تا 71/0برای طول موج 44/0 تا 02/1 میکرون بدست آمده­اند که بیانگر وابستگی آن­ها به طول موج است. مقدار i003/0±52/1برای پارامتر ضریب شکست بدست آمده است. نتایج نشان از وابستگی بین پارامترهای توزیع اندازه ذرات به عمق اپتیکی بوده است به همین دلیل توابعی بر این پارامترها بر اساس عمق اپتیکی برازش داده شده است. در نهایت کلیه نتایج این مطالعه با تحقیق جهانی و داخلی انجام گرفته در همین راستا ارزیابی شده­اند.
 

کلیدواژه‌ها


Ackerman, S. A., 1997,  Remote sensing aerosol using satellite infrared observations: Journal of Geophysical Research, v. 102, no. D14, p. 17069−17079.

Andrews, E., Sheridan, P. J., Fiebig, M., McComiskey, A., Ogren, J. A., Arnott, P., Covert, D., Elleman, R., Gasparini, R., Collins, D., Jonsson, H., Schmid, B., Wang, J., 2006, Comparison of methods for deriving aerosol asymmetry parameter: Journal of Geophysical Research, v. 111, no. D05S04.

Dubovik, O., Holben, B., ECK, T. F., Smirnov, A., Kaufman, Y. J., King, M. D., TANRE, D., Slutsker, I., 2001, Variability of Absorption and Optical Properties of Key Aerosol Types Observed in Worldwide Locations: The atmospheric sceinces, v. 59.

Eck, T. F., Holben, B., Reid, J. S., Dubovik, O., Smirnov, A., O'Neill, N. T., Slutsker, I., Kinne, S., 1999, Wavelength dependence of the optical depth of biomass burning, urban and desert dust aerosols: J. Geophys. Res, v. 104, no. D24, p. 31,333-331,350.

Ge, J. M., Su, J., Ackerman, T. P., Fu, Q., Huang, J. P., Shi, J. S., 2010, Dust aerosol optical properties retrieval and radiative forcing over northwestern China during the 2008 China_U.S. joint field experiment: Journal of Geophysical Research, v. 115.

Goudie, A. S., 2009, Dust storms: Recent developments: Journal of Environmental Management, v. 90, p. 89–94.

Hansen, J. E., Travis, L. D., 1974, Light scattering in planetary atmospheres: Space Sci. Rev, v. 16, p. 527-610.

Holben, B., Eck, T. F., Slutsker, I., Tanre, D., Buis, J. P., Setzer, A., Vermote, E., Reagan, J. A., Kaufman, Y. J., Nakajima, T., Lavenu, F., Jankowiak, I., Smirnov, A., 1998, AERONET—A Federated Instrument Network and Data Archive for Aerosol Characterization: Remote Sens. Environ, v. 66, p. 1–16.

Holben, B. N., Eck, T. F., Frase, R. S., 1991, Temporal and spatial variability of aerosol optical depth in the Sahel region in relation to vegetation remote sensing: Remote Sens., v. 12, p. 1147-1163.

Kaufman, Y. J., Setzer, A., Ward, D., Tanre, D., Holben, B., Menzel, W. P., Pereira, M. C., Rasmussen, R., 1992, Biomass Burning Airborne and Spaceborne Experiment in the Amazonas (BASE-A): Journal of Geophysical Research, v. 97, no. D13, p. 14581–14599.

62

 
Kaufman, Y. J., Tanre, D., Gordon, H. R., Nakajima, T., Lenoble, J., Frouins, R., Grassl, H., Herman, B. M., King, M. D., Teillet, P. M., 1997, Passive remote sensing of tropospheric aerosol and atmospheric correction for the aerosol effect: Journal of Geophysical Research, v. 102, no. D14, p. 16,815-816,830.

King, M. D., Menzel, W. P., Kaufman, Y. J., Tanré, D., Gao, B. C., Platnick, S., Ackerman, S. A., Remer, L. A., Pincus, R., Hubanks, P. A., 2003, Cloud and aerosol properties, precipitable water, and profiles of temperature and water vapor from MODIS: IEEE Trans.Geosci.Remote, v. 41, p. 442–458.

Levy, R. C., Remer, L. A., Mattoo, S., Vermote, E., Kaufman, Y. J., 2007, Second-generation operational algorithm: Retrieval of aerosol properties over land from inversion of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer spectral reflectance: J. Geophys. Res, v. 112, no. D13211.

Levy, R. C., Remer, L. A., Tanré, D., Mattoo, S., Kaufman , Y. J., 2009, Algorithm for remote sensing of tropospheric aerosol over dark targets from MODIS:Reversion 2; Collections 005 and 051: .

Prospero, J. M., Ginoux, P., Torres, O., Nicholson, S. E., Gill5, T. E., 2002, Envirmental Characterization Of Global Sourses Of Atmospheric Soil Dust Identified With The NIMBUS7 Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) Absorbing Aerosol Product: Geophysics, v. 40.

Rashki, A., Eriksson, P. G., Rautenbach, C. J. d. W., Kaskaoutis, D. G., Grote, W., Dykstra, J., 2013, Assessment of chemical and mineralogical characteristics of airborne dust in the Sistan region, Iran: Chemosphere, v. 90, no. 2, p. 227–236.

Rashki, A., Kaskaoutis, D. G., Rautenbach, C. J. d., Eriksson, P. G., Qiang, M., Gupta, P., 2012, Dust storms and their horizontal dust loading in the Sistan region, Iran: Aeolian Research, v. 5, p. 51–62.

Shao , Y., Dong, C. H., 2006, A review on East Asiandust storm climate, modelling and monitoring: Global and Planetary Change, v. 52, p. 1–22.

Shao , Y., Wyrwoll, K.-H., Chappell , A., Huang , J., Lin , Z., McTainsh, G. H., Mikami , M., Tanaka , T. Y., Wangh, X., Yoon, S., 2011, Dust cycle: An emerging core theme in Earth system science: Aeolian Research, v. 2, p. 181–204.

Zarasvandi, A., Carranza, E. J. M., Moore, F., Rastmanesh, F., 2011, Spatio-temporal occurrences and mineralogical–geochemical characteristics of airborne dusts in Khuzestan Province (southwestern Iran): Journal of Geochemical Exploration, v. 111, p. 138–151