پژوهش های دانش زمین، جلد ۱۶، شماره ۱، صفحات ۵۰-۶۷
عنوان فارسی برآورد تابش فرابنفش خورشیدی (UV-B) با استفاده از ابزار پایش اُزون (OMI) ماهواره‌ی آئورا (AURA) در گستره‌ی ایران
چکیده فارسی مقاله مقدمه بخشی از پرتوهای خورشیدی را اشعه­ی فرابنفش تشکیل داده که طول موج کوتاه و انرژی زیادی دارد. اشعه­ی فرابنفش به سه محدوده­ی فرابنفش با طول موج بلند (UV-A) با دامنه­ی طول موج μm 390/0 – μm 315/0، فرابنفش با طول موج متوسط (UV-B) با دامنه­ی طول موج μm 315/0– μm 280/0 و  فرابنفش با طول موج کوتاه (UV-C) با طول موج کوچک­تر از μm 280/0 تقسیم می­شود. تابش نور  UV-Bآسیب­رسان­ترین تابش به روی پوست بوده و باعث عوارض گوناگونی از جمله آفتاب سوختگی، حساسیت­های پوستی و سرطان پوست می­شوند. این تابش زنجیره­ی DNA را با تغییر در مواد ژنتیک تحت تأثیر قرار داده و احتمال بالقوه­ی سرطان­زایی درون سلولی را افزایش می­دهد. شاخص اشعه­ی فرابنفش (UVI) یک مقدار کمی (عددی) است که شدت اشعه­ی ماوراء‌بنفش (UV) را در محل و منطقه­ی مورد نظر مشخص می­نماید. این شاخص پارامتری برای افزایش آگاهی­های عمومی در مورد اثرات تابش  UVروی سلامتی است و این­که برای مقادیر متفاوت آن به چه میزان محافظت از پوست نیاز است. براساس شاخص ارائه شده توسط سازمان بهداشت جهانی، سطح غلظت یا شاخص UV را در مقیاس 1 تا 11+ نشان می­دهند. هر چه مقدار این شاخص بیشتر شود، قدرت تخریبی آن بر پوست و چشم بیشتر است. مواد و روش­ها در این تحقیق نیز از فرآورده‌ی سطح 3 (OMUVBd-L3) شاخص تابش فرابنفش  خورشیدی (UV-B) سنجنده‌ی OMI با قدرت تفکیک مکانی 25/0 × 25/0 درجه­ی قوسی برای سری زمانی 2005 تا 2020 استفاده شد. داده­های مورد نیاز با گام زمانی روزانه از تارنمای  http://aura.gsfc.nasa.gov بارگیری و پس از پردازش­های لازم به مقادیر ماهانه و فصلی تبدیل گردید. داده­های مورد استفاده با اِعمال اٌلگوریتم‌های لازم، تبدیل به داده‌های شبکه‌ای و جداول اطلاعاتی شده و خروجی‌های لازم بر اساس مرز جغرافیایی ایران به صورت رستری استخراج گردید. در نهایت، جهت درک هرچه بهترِ رفتار زمانی ـ مکانی شاخص تابش فرابنفش رسیده به سطح زمین در ایران، نتایج به صورت نقشه، گراف و نمودار ارائه گردید و به برآورد زمانی- مکانی تابش فرابنفش خورشیدی در گستره­ی ایران پرداخته شد. نتایج و بحث به لحاظ مکانی تفاوت قابل ملاحظه­ای در توزیع تابش ورودی UV-B در ایران وجود دارد. بر اساس استاندارد شاخص جهانی تابش فرابنفش خورشیدی، بیش از 90 درصد از گستره­ی ایران در معرض خطر تابش زیاد تا بسیار زیاد است. بیشترین میانگین شاخص UV-B مربوط به فصل تابسان (29/11) و کمترین میانگین آن مربوط به فصل زمستان (53/3) است. به لحاظ توزیع فضایی نیز تفاوت­های چشم­گیری در میان فصول مشهود است. توزیع فضایی شاخص تابش فرابنفش ماهانه اطلاعات بیش­تری را درباره­ی جزئیات تغییرات تابش فرابنفش خورشیدی رسیده به سطح زمین در طول سال نشان می‌دهد؛ به طوری که می­توان ماه­های کمینه، بیشینه و همچنین ماه­های با شرایط تابش فرابنفش ورودی متعادل را مشخص نمود. مقایسه­ی مقدار تابش UV-B در ماه‌های مختلف، به طور آشکاری ماه ژانویه را به عنوان کم­خطرترین و ماه ژوئن را به عنوان پرخطرترین ماه سال نشان می­دهد. از آن جایی که مقدار شاخص تابش فرابنفش خورشیدی تابعی از مقدار کل تابش ورودی خورشید می­باشد. بنابراین عواملی از قبیل زاویه­ی تابش، مدت تابش و میزان UV، کنترل کننده­ی شاخص تابش فرابنفش خورشیدی UV-B است. نتیجه‌­گیری نتایج حاصل از واکاوی و مقایسه­ی نقشه‌های فصلی و ماهانه شاخص تابش فرابنفش خورشیدی در گستره‌ی ایران، بیان­گر این است که در تمامی ماه­ها و فصول سال از شمال به جنوب بر شدت تابش فرابنفش خورشیدی افزوده می­شود. در ناحیه­ی شمالی ایران، به دلیل عرض جغرافیایی بالاتر و برخورداری کمتر از میزان تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین، شاخص UV-B کمتر از سایر نواحی ایران است. از سوی دیگر، در عرض­های جنوبی­تر چون هم زاویه­ی تابش عمودی­تر و هم آسمان صاف­تر است، شرایط را برای دریافت بیشترین میزان انرژی خورشیدی و به تبع آن تابش فرابنفش UV-B خورشیدی فراهم می­آورد. حاکمیت چنین شرایطی در تمامی ماه­ها و فصول سال برقرار است، به طوری که نواحی تابشی (فرابنفش UV-B) با شرایط یاد شده کاملاً انطباق دارد. بنابراین می­توان گفت، در دوره­ی گرم سال (فصل بهار و تابستان)، نواحی مرتفع و همچنین عرض­های پایین­تر میزان پرتو فرابنفش خورشیدی بیشتر بوده و بر همین اساس خطر آسیب­پذیری چشم و پوست افزایش می­یابد. لذا پیشنهاد می­شود در صورت ضرورت به حضور در فضاهای در معرض تابش مستقیم نور خورشید، اقدامات حفاظتی در برابر تابش فرابنفش را به کارگیرند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله تابش UV-B،تحلیل فضایی،سنجنده‌ی OMI،ایران،
عنوان انگلیسی Estimation of solar ultraviolet (UV-B) radiation using Aura satellite Ozone monitoring instrument (OMI) in Iran
چکیده انگلیسی مقاله Introduction Part of the sun’s rays is made up of ultraviolet rays, which have short wavelengths and a lot of energy. Ultraviolet light in three ranges of long wavelength ultraviolet (UV-A) with a wavelength range of 0.390 - 0.315 μm, medium wavelength ultraviolet (UV-B) with a long range the wavelength is divided by 0.155 μm - 0.280 μm and short-wavelength ultraviolet (UV-C) with a wavelength less than 0.280 μm. UV-B light is the most harmful radiation on the skin and causes various side effects including sunburn, skin allergies and skin cancer. This radiation affects the DNA strand by altering the genetic material and increases the potential for intracellular carcinogenesis. Ultraviolet (UVI) index is a small (numerical) value that indicates the intensity of ultraviolet (UV) rays in the desired location and area. This index is a parameter for raising public awareness about the effects of UV radiation on health and how much skin protection is needed for different amounts. Based on the index provided by the World Health Organization, the concentration level or UV index is shown on a scale of 2 to +1. The higher the value of this index, the more destructive power it has on the skin and eyes.   Materials and Methods In this study, the Level 3 product (OMUVBd-L3) of the solar ultraviolet (UV-B) index of the OMI sensor with a spatial resolution of 0.25 × 0.25 degree for the time series 2005 to 2020 was used. The required data was downloaded from the website http://aura.gsfc.nasa.gov in a daily time step and after the necessary processing; it was converted into monthly and seasonal values. The data used were converted into network data and information tables by applying the necessary algorithms, and the necessary outputs were extracted as a raster based on the geographical border of Iran. Finally, in order to better understand the temporal-spatial behavior of the UV index reaching the surface in Iran, the results were presented in the form of maps, graphs and graphs and the temporal-spatial estimation of solar UV radiation in Iran.   Results and Discussion Spatially, there is a significant difference in the distribution of UV-B input radiation in Iran. According to the global index of solar ultraviolet radiation, more than 90% of Iran's area is exposed to high to very high radiation risk. The highest average of UV-B index is related to the summer season (11.29) and the lowest average is related to the winter season (3.53). In terms of spatial distribution, there are significant differences between the seasons. The spatial distribution of the monthly UV index provides more information about the details of changes in solar UV radiation reaching the earth's surface throughout the year; So that it is possible to determine the minimum and maximum, months as well as the months with balanced UV radiation conditions. A comparison of the amount of UV-B radiation in different months clearly shows January as the least dangerous month and June as the most dangerous month of the year. Since the value of the solar UV index is a function of the total amount of incoming solar radiation. Therefore, factors such as the angle of radiation, the duration of radiation and the amount of UV control the UV-B solar ultraviolet index.   Conclusion The results of the analysis and comparison of seasonal and monthly maps of solar UV index in Iran, indicate that in all months and seasons of the year from north to south, the intensity of solar UV radiation increases. In the northern part of Iran, due to higher latitude and less solar radiation reaching the earth's surface, the UV-B index is lower than other parts of Iran. On the other hand, in the more southern offerings, because both the angle of radiation is vertical and the sky is clearer, it provides the conditions for receiving the maximum amount of solar energy and consequently UV-B solar ultraviolet radiation. The prevalence of such conditions is established in all months and seasons of the year, so that the radiant regions (ultraviolet UV-B) are fully compliant with the mentioned conditions. Therefore, it can be said that in the warm period of the year (spring and summer), the highlands as well as the lower offerings have more solar UV radiation and therefore the risk of eye and skin vulnerability increases. Therefore, it is recommended to take protective measures against UV radiation if it is necessary to be present in areas exposed to direct sunlight.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله تابش UV-B,تحلیل فضایی,سنجنده‌ی OMI,ایران
نویسندگان مقاله کوهزاد رئیس پور |
گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

نشانی اینترنتی https://esrj.sbu.ac.ir/article_105351_8ab1d6fa6e0eef49f3e1ac34a9c89e9e.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات