بررسي آماري توزيع اُزن كلي جوّ در منطقه ايران براي فصل‌هاي متفاوت، طي سال‌هاي 2007 و 2008

Investigation of total ozone seasonal distribution over Iran area for 2007-2008

در اين تحقيق كه به‌منظور بررسي تغييرات منطقه‌اي اُزن كلي صورت گرفته است، از داده‌هاي اُزن كلي ماهواره‌اي OMI براي 10 ايستگاه از مراكز استاني منطقه ايران طي سال 2007 استفاده شد. در سال 2007 ميانگين مقدار سالانه منطقه‌اي اُزن، 291 واحد دابسون، بيشينه ماهانه منطقه‌اي اُزن كلي در ماه مارس مقدار 2/328 دابسون و كمينه آن در ماه اكتبر، مقدار 267 دابسون برآورد شد. مقايسه فصلي ايستگاه‌هاي منتخب منطقه نشان داد كه در فصل‌هاي تابستان و پاييز، بيشترين مقدار اُزن كلي مربوط به ايستگاه رشت و كمترين آن مربوط به ايستگاه شيراز است. طي سال 2007 تغييرات ميانگين ماهانه منطقه‌اي اُزن كلي بين 5 تا 27 درصد است و بيشترين تغييرات منطقه‌اي در فصل سرد و كمترين آن در فصل گرم رخ داده است. بيشترين تغييرات روز‌به‌روز اُزن كلي معمولاً در ماه‌هاي سرد فوريه و مارس و كمترين آن در ماه‌هاي گرم ژوييه و سپتامبر رخ مي‌دهد. محدوده تغييرات ميانگين ماهانه تغييرات روز‌به روز اُزن كلي ايستگاه‌هاي منتخب تقريباً بين 1 تا 8 درصد است و اين تغييرات با افزايش عرض جغرافيايي، افزايش پيدا كرده‌اند. براي بررسي توزيع فصلي اُزن كلي منطقه، نقشه‌هاي هم‌مقدار اُزن كلي رسم شد و الگوهاي فصلي براي سال‌هاي 2007 و 2008 به‌دست آمد. به‌منظور بهتر نشان دادن توزيع اُزن، علاوه بر 10 ايستگاه پيش‌گفته از 38 ايستگاه ديگر نيز استفاده شد. الگوي زمستاني و بهاري اُزن كلي در منطقه ايران نشان داد كه هم‌مقدارهاي اُزن در اين فصل تقريباً به‌صورت مداري است و اُزن كلي با افزايش عرض جغرافيايي افزايش پيدا مي‌كند. الگوي تابستاني و پاييزي اُزن كلي منطقه ايران نشان داد كه مقادير اُزن در ارتفاعات زاگرس كاهش و در مناطق ساحلي افزايش پيدا كرده است. كمينه اُزن در ارتفاعات بالاي زاگرس تشكيل مي‌شود و در بخش‌هاي شرقي ايران با افزايش طول جغرافيايي، مقدار اُزن افزايش ولي در بخش‌هاي غربي، كاهش پيدا مي‌كند. نتايج بررسي‌ها روشن ساخت كه در تمام فصل‌هاي سال، همبستگي مثبت معني‌داري بين مقادير اُزن و عرض جغرافيايي وجود دارد و اين همبستگي درفصل‌هاي زمستان و بهار قوي‌تر از ساير فصل‌ها است. همچنين در فصل‌هاي تابستان و پاييز، همبستگي منفي معني‌داري بين مقادير اُزن و ارتفاع برقرار و اين همبستگي در تابستان قوي‌تر از پاييز است.

In the present study the total atmospheric ozone distributions over Iran area for different seasons have been studied using data of OMI satellite and the ground station of the Institute of Geophysics, University of Tehran for 2007-2008. The mean daily ozone satellite data are available that are used for 10 points, representing the stations of main province centers around Iran. The data of ground station for Tehran is also used in order to check the satellite data that shows the difference between the two is less than 3 percent. The mean regional value of total ozone concentration for 2007 was 291 DU, while the maximum and minimum mean monthly values were respectively found for March, 328.2 DU and for October, 267 DU. The annual range of mean ozone variations over the area is 248-360.5 DU. The analyses also showed that the seasonal maximum for summer and autumn was for Rasht area and its minimum was observed for Shiraz. Investigations of the correlation coeffiecients between total ozone of selected stations show maximum correlation coeffiecients between Tehran and Gorgan stations with a value of 0.97 and 0.98 between Tabriz and Urmia stations that are nearer to each others. During 2007 the regional monthly mean variations of ozone over this area was between 5 to 27 percent, from which the maximum and minimum variations were respectively for cold and warm seasons. This was so for the daily variations that also increased with latitude. One of the important factors in total column ozone variations in cold season is the increase in synoptic activities which needs further investigations. Among the selected stations of the region, the highest variations of seasonal total ozone is for Rasht station with 55% and the lowest variations is for Bandar Abbas station with 32.8%. The most noticeable daily variations of total ozone occur in February and March especially for the stations of Tabriz, Orumieh and Rasht. While the least of variations take place for July to August especially for Shiraz and Zahedan. The range of the monthly mean variations of total ozone for all selected stations was also found to be between 1% to 8%. For the seasonal spatial distributions of total ozone in the region we prepared contour maps for the years 2007-2008 from the total ozone of about 48 points scattered over the area. These maps show that the total ozone contour for winter and spring were almost zonal, with its value increasing with latitude. This pattern was quite different for summer and autumn, with minimum value over the mountains (especially over Zagros range that have implications for UV radiation increase over the mountains) and maximum over the low land areas of coastal regions. Also in these warm seasons there is a gradual increase of total ozone from west (from the Zagros peak range) to east that appears to be due to the reduction of topographic height in this direction. In summer as the high pressure belt of 30° moves to the area prevailing a very calm condition the troposphere and stratosphere thicknesses are influenced (thinned slightly) by mountain ranges. This factor may be responsible for ozone reduction over the mountain ranges. In the summer time the spacial gradient of total ozone is largest in the western part of Zagros range and also in the northern part of Alborz Range and the coastal area of Caspian Sea.