بررسی رابطه بین فراوانی وقوع طوفان‌های گرد‌و‌غبار با متغیرهای دمایی در جنوب‌شرقی ایران (مطالعه موردی: استان سیستان و بلوچستان)

نویسندگان

1 استادیار، مرکز تحقیقات پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد سنجش از دور، مرکز تحقیقات پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران

3 استادیار، موسسه آموزش و ترویج کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران. ایران

4 دکتری کنترل و مدیریت بیابان، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان،

5 استاد، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22092/ijfrpr.2025.368227.1657
چکیده

سابقه و هدف: گرمایش جهانی با تأثیر بر سرعت و شدت فرسایش می‌تواند بر روی سلامت و بهره‌وری خاک اثرگذار باشد. مطالعات قبلی در این زمینه نشان داده است، خطر فرسایش بادی در مناطق خشک و نیمه‌خشک به‌دلیل افزایش تبخیر از سطح خاک و  کاهش رطوبت خاک‌دانه‌ها بیشتر از سایر مناطق است. تغییرات دما می‌تواند به‌صورت مستقیم بر میزان آب خاک و تولید محصول در گیاهان تأثیر بگذارد. به‌عنوان‌مثال، دماهای بالا می‌تواند منجر به خشکی خاک و محدود‌شدن رشد گیاهان شود. خاک‌های خشک‌تر با پوشش گیاهی کمتر مستعد فرسایش بادی هستند. همچنین، تغییرات دمایی با تغییر گرادیان فشار در مناطق بیابانی و خشک باعث ایجاد بادهای شدید و دائمی می‌شوند که خود از دلایل اصلی ایجاد طوفان‌های گرد‌و‌غبار در این مناطق است.مواد و روش‌ها: در این مطالعه رابطه بین متغیرهای دمای سطح زمین، دمای میانگین، حداکثر و حداقل و پوشش گیاهی بر روی فراوانی وقوع طوفان‌های گرد‌و‌غبار در استان سیستان و بلوچستان بررسی شد. این متغیرها در یک بازه زمانی 20 ساله از سال 2000 تا 2020 با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای مادیس و داده‌های هواشناسی تهیه شد. از شاخص DSI برای بررسی روند تغییرات روزهای همراه با گرد‌و‌غبار استفاده گردید. همچنین، از روش شبکه عصبی پرسپترون چندلایه برای پیش‌بینی اهمیت متغیرهای مورد ‌مطالعه در فراوانی روزهای همراه با گرد‌و‌غبار استفاده شد. در طراحی شبکه عصبی پرسپترون تابع فعال ورودی برابر با سیگموئید و تابع فعال خروجی تابع همانی بود. شبکه مورد‌نظر با استفاده از یک لایه پنهان و 5 نورون طراحی شد. از روش رگرسیون خطی نیز برای بررسی روند تغییرات متغیرها استفاده شد.نتایج و یافته‌ها: نتایج نشان داد، روند تغییرات شاخص DSI در منطقه مورد ‌مطالعه به‌صورت کاهشی و معنادار است (007/0= P-value). بیشترین و کمترین مقدار این شاخص به‌ترتیب برابر با 40 و 4 می‌باشد. نتایج همچنین نشان داد، شاخص LST و دمای حداکثر به‌ترتیب بیشترین اهمیت و متغیر NDVI کمترین اهمیت را در پیش‌بینی طوفان‌های گرد‌و‌غبار در منطقه مورد ‌مطالعه دارد. بیشترین و کمترین مقدار شاخص LST برابر با 10 و 6 درجه سلسیوس مشاهده شد. همچنین نتایج نشان داد، در سال‌های اخیر روند تغییرات این شاخص به‌صورت کاهشی و معنادار بوده است (03/0= P-value). از‌نظر تغییرات مکانی بیشترین مقدار شاخص LST در ایستگاه‌های زابل، ایرانشهر و سراوان و در مقابل کمترین مقدار این شاخص در ایستگاه‌های زاهدان، خاش و چابهار مشاهده شد. همچنین، بیشترین و کمترین مقدار شاخص دمای حداکثر برابر با 32 و 30 درجه سلسیوس می‌باشد. روند تغییرات این متغیر معنادار نبود.نتیجه‌گیری: از بین متغیرهای دمایی مورد ‌مطالعه به‌ترتیب دمای سطح زمین و دمای حداکثر بیشترین تأثیر را در روند تغییرات شاخص طوفان گرد‌و‌غبار داشت. در منطقه مورد‌ مطالعه میانگین دمای سطح زمین و دمای حداکثر به‌ترتیب برابر با 8 و 31 درجه سلسیوس اندازه‌گیری شد که از این نظر می‌توانند تأثیرات زیادی را بر روی سایر عوامل محیطی مانند فشار هوا، باد، رطوبت خاک و ... داشته باشند. متغیر پوشش گیاهی، دمای میانگین و دمای حداقل نیز به‌ترتیب کمترین تأثیر را داشتند. روند تغییرات مکانی نیز نشان‌دهنده تأثیرپذیری روند تغییرات شاخص طوفان گرد‌و‌غبار از دمای سطح زمین و دمای حداکثر بود و شمال استان سیستان و بلوچستان وضعیت بحرانی‌تری را از‌نظر مقادیر طوفان گرد‌و‌غبار تجربه می‌کند. در‌مجموع می‌توان نتیجه گرفت، با توجه به نقش و اهمیت دمای سطح زمین در تغییرات شاخص DSI، در منطقه مورد ‌مطالعه، مدیریت و برنامه‌ریزی در استان سیستان و بلوچستان باید در جهت اجرای آمایش سرزمین مناسب و مدیریت تغییرات کاربری اراضی در جهت کاهش دمای سطح زمین و کنترل کانون‌های تولید گرد‌و‌غبار باید باشد.