فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه پدیده گردوغبار به‌عنوان یکی از مهم‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی مناطق خشک و نیمه‌خشک، طی سال‌های اخیر در استان ایلام شدت یافته و اثرات گسترده‌ای بر سلامت عمومی، زیرساخت‌های شهری، کشاورزی و پایداری منابع طبیعی داشته است. واقع شدن این استان در مرز با کشورهای عراق و سوریه، آن را در معرض مستقیم طوفان‌های گردوغبار با منشأ فرامرزی قرار داده است. در این راستا، پایش دقیق روند تغییرات مکانی–زمانی گردوغبار و شناسایی منشأهای آن، برای طراحی راهبردهای کنترلی و کاهش اثرات این پدیده، ضروری به نظر می‌رسد.   مواد و روش‌‌ها در این پژوهش، داده‌های ذرات معلق (PM) مربوط به سال‌های 2020 تا 2025 از ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا مهران و دهلران به‌عنوان داده‌های زمینی جمع‌آوری شد. همزمان، از شاخص‌های ماهواره‌ای شامل عمق نوری آئروسل (AOD) از سنجنده MODIS، شاخص جذب آئروسل (AAI) از سنجنده TROPOMI، شاخص NDDI (گردوغبار) و نقشه شمارش روزهای گردوغبار (DECM) استفاده شد. داده‌ها با استفاده از برنامه‌نویسی در محیط Google Earth Engine پردازش و تحلیل شدند. برای ردیابی مسیر حرکت توده‌های گردوغبار، از مدل عددی HYSPLIT با رهگیری معکوس 24 ساعته استفاده شد. همچنین، تصاویر ماهواره‌ای MODIS (True Color) به‌منظور اعتبارسنجی نتایج مدل و تحلیل بصری به‌کار گرفته شدند.   نتایج و بحث تحلیل شاخص شمارش روزهای گردوغبار (DECM) طی سال‌های 2020 تا 2024 حاکی از روند صعودی وقوع این پدیده در استان ایلام است. در سال 2020، کمترین روزهای گردوغبار ثبت شد، اما حتی در همین سال، شهرستان‌های دهلران و آبدانان با بیش از 30 روز مواجه بودند. در سال 2021، این مقدار در مناطق مرزی به بیش از 120 روز افزایش یافت، و در سال 2022، اوج بحران با ثبت بیش از 200 روز در نواحی مرزی نظیر مهران، دهلران، ایوان و جنوب ایلام مشاهده شد. اگرچه در سال‌های 2023 و 2024 این تعداد به‌ترتیب به 182 و 172 مورد کاهش یافت، اما تمرکز مکانی پدیده همچنان در نواحی مرزی باقی ماند. شاخص جذب آئروسل (AAI) که از داده‌های Sentinel-5P استخراج شده است، نیز روند بحرانی بودن شرایط را تأیید می‌کند. در سال 2020، میانگین AAI در مهران، دهلران و آبدانان حدود 0.28 بود؛ در سال 2021 این مقدار به 0.32 افزایش یافت و در سال 2022 به بیش از 1.3 رسید که معادل با شرایط بسیار ناسالم برای عموم مردم است. حتی با کاهش نسبی در سال‌های 2023 (0.87) و 2024 (0.86)، مقادیر همچنان در محدوده ناسالم باقی مانده‌اند. شاخص عمق نوری آئروسل (AOD) از محصولات MODIS نیز در تحلیل شدت گردوغبار نقش کلیدی داشته است. در سال 2020، مقادیر AOD در نواحی مرزی ایلام به بیش از یک رسید و در سال 2021 در برخی مناطق از 1.6 نیز فراتر رفت. بحرانی‌ترین سال در این زمینه، 2022 بود که در آن مقدار AOD در جنوب ایلام و غرب دهلران به بیش از 1.85 رسید. حتی مناطق مرکزی استان نیز در این سال با مقادیر AOD بیش از 0.5 مواجه شدند. در سال‌های 2023 و 2024 به ترتیب مقادیر 1.3 و 1.18 ثبت شد که گرچه کاهش نشان می‌دهند اما همچنان در محدوده ناسالم و خطرناک قرار دارند. شاخص NDDI نیز، بیانگر میزان رسوب‌گذاری ذرات گردوغبار بر سطح زمین است، در سال 2021 به اوج خود رسید و در برخی نواحی مرزی به بیش از 0.9 افزایش یافت. در سال 2022 مقدار شاخص به حدود 0.5 کاهش یافت که می‌تواند ناشی از عبور توده‌های گردوغبار بدون ته‌نشینی موضعی باشد. در سال 2023 این شاخص به پایین‌ترین سطح خود (کمتر از 0.5) رسید اما در 2024 بار دیگر تا 0.54 افزایش یافت. شبیه‌سازی مسیرهای حرکت ذرات گردوغبار با استفاده از مدل HYSPLIT برای دو رخداد بحرانی در سال 2025 انجام شد. در تاریخ 15 آوریل 2025 (26 فروردین 1404)، مدل نشان داد که منشأ اصلی گردوغبار از نواحی خشک غرب عراق بوده است. مسیر شبیه‌سازی‌شده نشان می‌دهد که توده گردوغبار ساعت 11:00 صبح به مرز ایلام و ساعت 12:00 به ایستگاه دهلران رسید. ساختار عمودی جریان نشان می‌دهد که ذرات در آغاز حرکت در ارتفاع 500 متری قرار داشتند و هنگام ورود به استان، به لایه‌های سطحی جو نفوذ کرده‌اند، که این امر با شاخص AQI 500 در ایستگاه دهلران همخوانی دارد. در رخداد دوم، مربوط به 25 می 2025 (4 خرداد 1404)، مدل HYSPLIT منشأ گردوغبار را بیابان‌های شرق سوریه تشخیص داد. ذرات گردوغبار در ارتفاع 2000 متری شکل گرفته و با گذر از عراق، ساعت 12:00 ظهر به ایستگاه مهران رسیده‌اند. در این مسیر نیز کاهش تدریجی ارتفاع تا سطح 500 متر باعث نفوذ ذرات به لایه مرزی و آلودگی شدید سطحی شده است. نقشه فراوانی مسیرها نشان داد که بیش از 90 درصد از مسیرهای شبیه‌سازی‌شده از بیابان‌های سوریه عبور کرده‌اند و تأثیر ترکیبی منابع عراق و سوریه را در انتقال آلودگی تأیید می‌کنند. در این رخداد نیز شاخص AQI در ایستگاه مهران به سطح 500 رسید. در مجموع، نتایج حاصل از مدلسازی و تحلیل‌های ماهواره‌ای نه‌تنها حاکی از تثبیت الگوی مکانی گردوغبار در نواحی مرزی ایلام است، بلکه بر نقش کلیدی کانون‌های فعال در عراق و سوریه و تأثیر سینوپتیکی جریان‌های باد در انتقال فرامرزی این ذرات نیز تأکید دارد.   نتیجه‌‌گیری یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که استان ایلام طی سال‌های اخیر با افزایش فراوانی و شدت پدیده گردوغبار مواجه بوده و کانون‌های فعال این پدیده به‌ویژه در نواحی مرزی تثبیت شده‌اند. نقش منابع فرامرزی، به‌ویژه بیابان‌های عراق و سوریه، در تشدید آلودگی گردوغبار استان، بسیار برجسته است. ترکیب تحلیل شاخص‌های ماهواره‌ای با مدل HYSPLIT امکان شناخت دقیق‌تر از منشأ، مسیر و شدت گردوغبار را فراهم نموده است. بر این اساس، اجرای راهکارهایی مانند احیای پوشش گیاهی مقاوم به خشکی، تثبیت خاک، مرطوب‌سازی اراضی خشک، ایجاد کمربند سبز در مرزها، توسعه همکاری‌های منطقه‌ای با کشورهای همسایه و به‌کارگیری سامانه‌های هشدار سریع بر پایه داده‌های ماهواره‌ای، برای مقابله با این بحران زیست‌محیطی حیاتی است. در غیر این صورت، تداوم روند فعلی می‌تواند به تثبیت یک وضعیت بحرانی و افزایش آسیب‌پذیری زیست‌محیطی، اجتماعی و اقتصادی در منطقه منجر شود.