کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

تحلیل همبستگی دما و آلاینده‌های جوی در منطقه خلیج‌فارس با بهره‌گیری از داده‌های ماهواره‌ای Sentinel-5P و ERA5

نویسندگان :

حسین شکوهی¹ شهرزاد احسان منش² حسین مستانه³ پیام مساعدی⁴

1- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 2- دانشکده مهندسی عمران و معماری- دانشگاه شهید چمران اهواز 3- دانشگاه خلیج‌فارس بوشهر 4- اداره کل هواشناسی استان بوشهر

کلمات کلیدی :

خلیج‌فارس،کیفیت هوا،آلاینده‌های جوی،تحلیل سری زمانی،همبستگی دما،سنجش‌ازدور

چکیده :

پژوهش حاضر با هدف تحلیل همبستگی میان دمای سطح هوا و چهار آلاینده کلیدی شامل متان (CH₄)، دی‌اکسید نیتروژن (NO₂)، مونوکسید کربن (CO)و دی‌اکسید گوگرد (SO₂)در منطقه خلیج‌فارس انجام شد. داده‌های غلظت ستونی آلاینده‌ها از سنجنده TROPOMI ماهواره Sentinel-5P و داده‌های دمای ۲ متری هوا از بازتحلیل ERA5 در بازه پنج‌ساله (۱۰ آبان ۱۳۹۹ تا ۸ آبان ۱۴۰۴) استخراج گردید. پردازش و ادغام زمانی–مکانی داده‌ها در محیط گوگل ارث انجین انجام و پس از مدیریت مقادیر مفقود و نرمال‌سازی Z-score، تحلیل آماری با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون و تجزیه سری زمانی STL صورت گرفت. نتایج نشان داد NO₂ با ضریب همبستگی 4۹٫۳۴ درصد قوی‌ترین ارتباط مثبت را با دما دارد که بیانگر نقش فرایندهای فتوشیمیایی در تغییرات آن است، درحالی‌که SO₂ با ضریب 5٫9۱ درصد همبستگی معناداری نشان نداد. تجزیه STL آشکار ساخت مؤلفه فصلی سالانه حدود ۹۷ درصد واریانس دما را توضیح می‌دهد. متان روندی صعودی و معنادار با ضریب تعیین ۰٫۹۰۵ و شیب سالانه حدود 5/85 ppb نشان داد که حاکی از انباشت پیوسته و غالباً انسان‌زاد آن است، درحالی‌که CO و SO₂ فاقد روند بلندمدت مشخص بودند. نتایج بیانگر آن است که رفتار NO₂ بیش از سایر آلاینده‌ها تحت‌تأثیر نوسانات دمایی قرار دارد، اما افزایش CH₄ عمدتاً ناشی از منابع انتشار پایدار منطقه‌ای است؛ موضوعی که لزوم تدوین راهبردهای کنترلی متمایز برای منابع مختلف انتشار در خلیج‌فارس را برجسته می‌سازد.