پیش‌بینی وضعیت تحرک‌پذیری ماسه‌های روان در آینده بر اساس آزمون تحلیل حساسیت (مطالعه‌ی موردی: شهرستان منجیل)

نویسندگان

1 مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی

2 دانشگاه جیرفت

چکیده

تپه‌های ماسه‌ای از مهم‌ترین و حساس‌ترین لندفرم‌های حساس به فرسایش بادی می‌باشند که میزان فعالیت آن‌ها بسته به‌ شدت تأثیر عوامل متعدد اقلیمی و زمینی، متفاوت است. پایش بلندمدت این عوامل به همراه وضعیت تحرک‌پذیری ماسه‌های روان در مناطق مختلف می‌تواند اثر قابل‌توجهی بر کاهش اثرات نامطلوب آن‌ها داشته باشد. یکی از مناطق حساس به پدیده‌ی فرسایش بادی در شمال غرب ایران، تپه‌های ماسه‌ای اطراف شهرستان منجیل است که به‌عنوان منطقه‌ی مطالعاتی در پژوهش حاضر موردتوجه قرار گرفته است. اهداف اصلی این مطالعه، بررسی تأثیر شرایط اقلیمی بر میزان تحرک‌پذیری ماسه‌های روان این منطقه‌ و نیز پیش‌بینی اثرات تغییر احتمالی عوامل اقلیمی بر تحرک‌پذیری ماسه‌های روان شهرستان منجیل است. بدین منظور از داده‌های ساعتی مربوط به عناصر اقلیمی و رویدادهای گردوغبار استفاده گردید. نتایج نشان داد که در بازه‌ی زمانی 2016-1994 سیر تغییرات روزهای غبارآلود و شاخص تحرک‌پذیری ماسه‌های روان در این منطقه‌، نزولی و ارتباط بین آن‌ها مثبت و معنی‌دار بوده است. در سال‌های 1995 تا 1999 و 2006 و 2008 نیز شهرستان منجیل در خطر بیابان‌زایی بسیار شدید قرار داشته و با گذشت زمان از شدت آن کاسته شده است. همچنین نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه، بیش از 90 درصد بادهای محلی با سرعتی بیش از 11 متر بر ثانیه و با جهت غالب شمالی در منطقه‌ی مطالعاتی جریان داشته‌اند. بر اساس نتایج تحلیل حساسیت مشخص شد که اگر در آینده، فراوانی بادهای فرسایش‌زا و یا میزان تبخیر و تعرق پتانسیل به اندازه‌ی حداقل 10 درصد کاهش یابد، مقدار شاخص لنکستر از 9/241 به 6/194 کاهش خواهد یافت و وضعیت کاملاً فعال آن‌ها به وضعیت پایدارتری خواهد رسید. همچنین پیش‌بینی می‌شود اگر این دو پارامتر اقلیمی به‌طور هم‌زمان به میزان 30 درصد کاهش یابند، تپه‌ها همچنان فعال خواهند بود؛ مگر آنکه این عوامل به‌طور هم‌زمان به 40 درصد تقلیل یابند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Predicting Mobility of Sands in the Future Based on Sensitivity Analysis Test (Case Study: Manjil City)

نویسندگان [English]

  • Samira Zandifar 1
  • Mohammad khosroshahi 1
  • Zohre Ebrahimikhusfi 2
  • Maryam Naeimi 1
چکیده [English]

Sand dunes are one of the most important and sensitive wind erosion susceptible landforms whose activity varies depending on the severity of the impact of various climatic and terrestrial factors. Long-term monitoring of these factors, along with the mobility status of sand sands in different areas, can have a significant effect on reducing their adverse effects. One of the sensitive areas of wind erosion in northwest of Iran is sand dunes around Manjil city which is considered as a study area in the present study. The main objectives of this study are to investigate the effect of climatic conditions on the mobility of sand flows in this region as well as to predict the effects of climate change on the mobility of sand flows in Manjil. Hourly data related to climatic elements and dust events were used. The results showed that during the period of 1994-1996, the changes of dusty days and the mobility index of the sand flows in this downward region and the relationship between them were positive and significant. Also in the years 1995 to 1999, 2006 and 2008, Manjil has been in extreme danger of desertification and has declined sharply over time. The results also showed that on an annual scale, more than 90% of local winds were flowing at a speed of more than 11 m / s with the dominant northern direction in the study area. Based on the results of the sensitivity analysis, it was found that if the frequency of erosive winds or potential evapotranspiration decreased by at least 10% in the future, the Lancaster index would decrease from 249.9 to 194.6 and their fully active status would decrease. The situation will be more stable. It is also predicted that if these two climatic parameters are reduced by 30% simultaneously, the hills will remain active unless these factors are reduced to 40% simultaneously.

کلیدواژه‌ها [English]

  • UNEP aridity index
  • Lancaster Index
  • Sensitivity analysis
Abbasi, H. R., Opp, C., Groll, M., Rohipour, H., & Gohardoust, A. (2019). Assessment of the distribution and activity of dunes in Iran based on mobility indices and ground data. Aeolian Research, Volum 41, pp 100539. Amgalan, G., Liu, G.R., Lin, T.H., Kuo, T.H. (2017). Correlation between dust events in Mongolia and surface wind and precipitation. Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences. Volum 28, Issue 1, pp 23- 32. Alipour, A., M. Hashemi, F. Pazhooh, M., Naserzade, H. (2017). Recognize and Compare the of Iran's Deserts from the Aspect of Geomorphology and Climatology (case study: Iran's east and central areas desert). pp 21-34. Ashkenazy, Y., Yizhaq, H., Tsoar, H., (2012). Sand dune mobility under climate change in the Kalahari and Australian Deserts, Climatic Change, Volum 12, Issue 3, pp 1-23. Bogle, R., Redsteer, M.H. and Vogel, J., (2015). Field measurement and analysis of climatic factors affecting dune mobility near Grand Falls on the Navajo Nation, southwestern United States. Geomorphology, Volum 228, pp.41-51. Cao, Hui, Jian Liu, Guizhou Wang, Guang Yang, and Lei Luo. (2015). Identification of sand and dust storm source areas in Iran." Journal of Arid Land7, Volum 5, pp 567-578. Chepil, W., (1956). Influence of Moisture on Erodibility of Soil by Wind 1. Soil Science Society of America Journal. Volum 20, pp 288-292. Csavina, J., Field, J., Félix, O., Corral-Avitia, A.Y., Sáez, A.E. and Betterton, E.A., (2014). Effect of wind speed and relative humidity on atmospheric dust concentrations in semi-arid climates. Science of the Total Environment, Volum 487, pp.82-90. Ebrahimi Khusfi, Z., Roustaei, F., Ebrahimi Khusfi, M., & Naghavi, S. (2019). Investigation of the relationship between dust storm index, climatic parameters, and normalized difference vegetation index using the ridge regression method in arid regions of Central Iran. Arid Land Research and Management, pp 1-25. Guan, Qingyu, Xiazhong Sun, Jing Yang, Baotian Pan, Shilei Zhao, and Lei Wang. (2017). Dust storms in northern China: long-term spatiotemporal characteristics and climate controls." Journal of Climate. Volum 30, Issue 17, pp 6683-6700. Halos, Saadiyah H., and Faten G. Abed. (2019). Effect of spring vegetation indices NDVI & EVI on dust storms occurrence in Iraq." In AIP Conference Proceedings, Volum. 2144, Issue 1, pp. 040015. AIP Publishing LLC. Kaskaoutis, D.G., Kosmopoulos, P., Kambezidis, H.D., and Nastos, P.T. (2007). Aerosol climatology and Discrimination of different types over Athens, Greece based on MODIS data. Atmospheric Environment. Volum 41, pp 7315-7329. Lancaster, N., (1985). Variations in wind velocity and sand transport on the windward flanks of desert sand dunes. Sedimentology. Volum 32, PP 581–593. Lancaster, N., (1989). The dynamics of star dunes: an example from the Gran Desierto, Mexico. Sedimentology. Volum 36, PP 273–289. Lancaster, N., Nickling, W.G., McKenna Neuman, C.K., Wyatt, V.E., (1996). Sediment flux and airflow on the stoss slope of a barchan dune. Geomorphology. Volum 17, pp 55–62. Martínez, M. Luisa, Rosario Landgrave, Rodolfo Silva, and Patrick Hesp. (2019). Shoreline Dynamics and Coastal Dune Stabilization in Response to Changes in Infrastructure and Climate." Journal of Coastal Research. Volum 92, Issue, PP 12-16. Middleton, N. J. (2017). Desert dust hazards: A global review. Aeolian research. Volum 24, pp 53-63. Rodgers, Susan, Nicholas O'Keefe, (2019). Factors affecting dune mobility in Newborough, Wales." In X JORNADAS DE GEOMORFOLOGÍA LITORAL, pp. 129. Samadi, M. Darvishi Boloorani, A. Alavipanah, S, K. Mohamadi, H. Najafi, M, S. (2014). Global dust Detection Index (GDDI); a new remotely sensed methodology for dust storms detection. Environmental Health Science & Engineering. Volum 12, Issue 1, pp 1-14. Tsoar, H., Levin, N., Porat, N., Maia, L., Herrmann, H., Tatumi, S. H., Sales, V. C., (2009). The effect of climate change on the mobility and stability of coastal sand dunes in Cear´a State (NE Brazil). Quat. Res. 71 (2), 217–226. Zhang, Xiao-Xiao, Brenton Soharratt, Lian-You Liu, Zi-Fa Wang, Xiao-Le Pan, Jia-Qiang Lei, Shi-Xin Wu et al. (2018). East Asian dust storm in May 2017: observations, modelling, and its influence on the Asia-Pacific region. Atmospheric Chemistry and Physics. Volum 18, Issue 11, pp 8353-8371.