پایش گرد و غبار

در سال‌های اخیر وقوع پدیده گرد و غبار در بخش‌های وسیعی از خاورمیانه از جمله عراق، ایران، عربستان، سوریه و پاکستان به عنوان یکی از معضلات زیست‌محیطی به شمار می‌رود که موجب آلودگی هوا شده است و بطور مستقیم سلامت انسان‌ها، حیوانات و پوشش‌های گیاهی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. از طرفی این طوفان‌ها موجب تخریب زیرساخت‌‌ها شده و مشکلات فراوانی را در خصوص مدیریت منابع آب، حفاظت و توزیع شبکه‌های آب و برق به وجود آورده است. دسترسی به آرشیو بلندمدت از تصاویر ماهواره‌ه‌ای، امکان پایش ساعتی، روزانه و ماهانه گرد و غبار را با اندازه‌گیری پارامترهای مختلف فراهم ساخته است. تصاویر سنجنده MODIS ماهواره Terra به دلیل اندازه‌گیری انواع پارامترهای هواشناسی در طول موج‎‌های مختلف، یکی از معروف‌ترین تصاویر ماهواره‌ای در پایش طوفان‌های گرد و غبار و توزیع آن است. لذا مؤسسه تحقیقات آب به عنوان بازوی تحقیقاتی وزارت نیرو در بخش مطالعات منابع آب کشور، پایش روزانه و ماهانه گرد و غبار کشور را بر اساس تصاویر ماهواره‌ای در دستور کار خود قرار داده است. بدین منظور میانگین ماهانه گرد و غبار منطقه خاورمیانه در سال 2017 بر اساس تصاویر ماهواره‌ای  MODIS تهیه شده و در سایت پژوهشکده منابع آب مؤسسه تحقیقات آب قرار گرفته است.

عمق اپتیکی (AOD)

یکی از پارامترهای اصلی در تعیین میزان غلظت و شدت گرد و غبار، برآورد میزان دید افقی بر اساس برآورد عمق اپتیکی (Aerosol Optical Depth -AOD) توسط تصاویر ماهواره‌ای است. با توجه به اینکه، ذرات معلق در جو با جذب و پخش تابش خورشید باعث تغییر وضعیت تابشی موجود بین سطح زمین و جو می‌شوند، تابش عبوری از جو قبل از رسیدن به سنجنده مورد نظر با برخورد به ذرات معلق موجود در هوا دچار اعوجاج می‌شود. اعوجاج ایجاد شده را می­‌توان با مدل انتقال تابشی تخمین زد و با تبدیل آن به بار ایجاد شده توسط آلاینده مقدار عمق اپتیکی را به دست آورد. عمق اپتیکی در واقع معیاری برای تعیین شفافیت است و نشان‌دهنده میزان جلوگیری از ورود تابش خورشید به جو به دلیل جذب و پراکنش ناشی از ذرات معلق موجود در هوا است.