Abstract

A severe dust event occurred from April 23 to April 27, 2014, in East Asia. A state-of-the-art online atmospheric chemistry model, WRF/Chem, was combined with a dust model, GOCART, to better understand the entire process of this event. The natural color images and aerosol optical depth (AOD) over the dust source region are derived from datasets of moderate resolution imaging spectroradiometer (MODIS) loaded on a NASA Aqua satellite to trace the dust variation and to verify the model results. Several meteorological conditions, such as pressure, temperature, wind vectors and relative humidity, are used to analyze meteorological dynamic. The results suggest that the dust emission occurred only on April 23 and 24, although this event lasted for 5 days. The Gobi Desert was the main source for this event, and the Taklamakan Desert played no important role. This study also suggested that the landform of the source region could remarkably interfere with a dust event. The Tarim Basin has a topographical effect as a “dust reservoir” and can store unsettled dust, which can be released again as a second source, making a dust event longer and heavier

چکیده

گرد وغبار شدیدی از 23 آوریل تا 27 آوریل در سال 2014 در شرق آسیا رخ داد. یک مدل شیمی جوی برخط مبتکرانه به نام WRF/Chem با مدل گردوغبار GOCART ترکیب شد تا درک بهتری از کل فرایند آن بدست آید. تصاویر با رنگ طبیعی و عمق اپتیکی آئروسل (AOD) روی ناحیه منشأ گردوغبار به کمک مجموعه داده­ های اسپکترورادیومتری با تصویربرداری وضوح متوسط (MODIS) سوار بر ماهواره NASA Aqua برای ردیابی تغییر گردوغبار و تایید نتایج مدل گرفته شدند. شرایط هواشناسی مانند بردارهای باد، دما، فشار و رطوبت نسبی برای تحلیل دینامیک هواشناسی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که انتشار گردوغبار تنها در 23 و 24 آوریل رخ داده است اگرچه این پدیده تا 5 روز باقی بود. صحرای گبی منبع اصلی این رویداد بود و صحرای تاکلاماکان هیچ نقش مهمی نداشت. این مطالعه همچنین نشان داد که عوارض سطحی ناحیه منشأ تاثیر قابل ملاحظه ­ای در پدیده گردوغبار دارد. حوضه تاریم اثر توپوگرافیکی به صورت مخزن گردوغبار دارد و می­ تواند غبار معلق را ذخیره کند و دوباره به عنوان منبع ثانویه آن را آزاد کند که پدیده گردوغبار را طولانی­ تر و سنگین­ تر می­ سازد.

1-مقدمه

پدیده­ای گردوغبار در نواحی خشک و نیمه­­ خشک شرق آسیا در چهار دهه گذشته توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. مطالعات بسیار آشکار ساخته ­اند که آئروسل­ های گردوغبار معدنی، تاثیر قابل توجهی بر سلامت انسان، میزان انرژی زمین و شیمی جو دارد. غلظت بالای مواد ذره­ای در پدیده­های گردوغبار، سبب بیماری ریه و همچنین التهاب قلبی­ عروقی می­ شود (Sun et al., 2005). آئروسل گردوغبار، تعادل تابشی خورشید و سیستم جوی را به صورت مستقیم و غیرمستقیم به هم می­ زند. ذرات رنگ درخشانی دارند و تمایل با پراکنده ساختن تابش خورشیدی در جهات مختلف دارند، بنابراین تابشی که به زمین می ­رسد نیز کاهش می­ یابد (Mahowald et al., 2014; Wang et al., 2013). به علاوه، آئروسل گردوغبار بر جو تاثیر می­ گذارد و ابرها یا هسته ­های یخ را چگال می­کند (Ackerman et al., 2004; Sassen et al., 2003)، بنابراین یک اثر غیرمستقیم بر میزان انرژی پرتوزا دارد. به علاوه، آئروسل گردوغبار سطوحی برای واکنش ­های فتوشیمیایی ایجاد می­کند...