پیش بینی وقوع توفان های گردوغبار شهر سنندج

در چند دهه اخیر توجه به توفان های گردوغبار با توجه به تأثیر آن بر تابش امواج کوتاه و بلند نور خورشید و نقشی که در تغییر اقلیم ایفا می کند، بیش از پیش شده است. همان طور که مشهود است، در سال های اخیر کشور ایران به خصوص مناطق غربی و جنوب غربی آن گریبان گیر پدیده ی گردوغبار است. با توجه به اهمیت این پدیده و نقش آن بر فعالیت های انسان، در این تحقیق به پیش بینی وقوع توفان های گردوغبار در شهر سنندج با درنظر گرفتن فاکتورهای هیدروسفر و اتمسفر (جو بالا و جو پایین) پرداخته شد. به منظور بررسی شرایط هیدروسفر، تصاویر ماهواره ی مودیس جهت شناسایی روزهایی که توفان گردوغبار در آن رخ داده در بازه زمانی 2008-2000 و از داده های ذرات معلق بازه زمانی 2009-2012 استفاده شد. سپس، با استفاده از داده های دمایی ایستگاه دمشق واقع در کشور سوریه به عنوان عامل ایجاد توفان گردوغبار شهر سنندج و دریای مدیترانه به عنوان عامل هیدروسفری، اختلاف دمایی بین خشکی و دریا در یک تا چهار روز قبل از وقوع توفان و یک روز بعد از وقوع توفان بررسی شد. برای بررسی شرایط اتمسفر جو بالا با استفاده از داده های فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، رطوبت ویژه، دمای هوا، مولفه های مداری باد و نصف النهاری باد، شرایط سینوپتیک روزهای با توفان گردوغبار و یک تا چهار روز قبل از وقوع توفان بررسی شد. در نهایت جهت پیش بینی وقوع توفان گردوغبار با استفاده از متغیرهای جو پایین، پارامترهای دمای هوا، سرعت باد، جهت باد، رطوبت نسبی و فشار هوای مربوط به ایستگاه دمشق در یک روز قبل از وقوع توفان گردوغباردر شهر سنندج به عنوان ورودی مدل و میزان ذرات معلق شهر سنندج در روز وقوع توفان به عنوان خروجی مدل های رگرسیون چندگانه، شبکه عصبی و سیستم استنتاج فازی مبتنی بر شبکه عصبی (anfis) انتخاب گردید. با توجه به نتایج حاصله، اختلاف درجه حرارت بین خشکی های سوریه و دریای مدیترانه در وقوع توفان های گردوغبار در شهر سنندج موثر می باشد و این اختلاف دمایی تا سه روز قبل از وقوع توفان وجود دارد و با رسیدن به روز وقوع توفان افزایش می یابد. در چهار روز قبل از وقوع توفان و روزهای بدون توفان اختلاف دمایی دیده نمی شود. به طور کلی وجود فرود نسبتاً عمیق بر روی شرقی ترین بخش دریای مدیترانه، گسترش هوا از روی مناطق خشک (بیابان های لیبی، مصر، شمال عربستان و عراق)به سوی ایران و پرارتفاع عربستان نقش مهمی در ایجاد توفان های گردوغبار مناطق جنوبی، جنوب غربی و غرب به ویژه شهر سنندج دارد. میزان رطوبت موجود بر روی بیابان های سوریه و عراق از چهار روز قبل از وقوع توفان با رسیدن به روز وقوع توفان کاهش می یابد و شرایط برای وقوع توفان مهیا می شود. جهت بردارهای باد ناشی از وزش دمایی نیز حاکی از انتقال جریان هوا از روی سوریه و عراق به سمت نیمه غربی ایران و به ویژه استان کردستان می باشد که شدت این جریان ها با رسیدن به روز وقوع توفان افزایش می یابد. نتایج حاصل از پیش بینی وقوع توفان با استفاده از مدل های رگرسیون چندگانه، شبکه عصبی و سیستم استنتاج مبتنی بر شبکه عصبی نشان داد که سیستم استنتاج فازی مبتنی بر شبکه عصبی با کم ترین میزان خطای مطلق و میانگین مربعات خطا در دو بخش آموزش (rmse=0.75 و mae=0.536) و آزمون (rmse=0.77 و mae=0.57) بهترین کارکرد را در پیش بینی این پدیده داشته است