سنجش شفافیت آب در خلیج فارس و دریای عمان با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای
هدف پژوهش
هدف از این پژوهش، بررسی شفافیت آب و تعیین عوامل مؤثر بر تغییرات آن در خلیج فارس و دریای عمان بود. این مطالعه بر پایه داده‌های میدانی و تصاویر ماهواره‌ای انجام شد تا بتوان الگوهای تغییرات زمانی و مکانی شفافیت آب را به‌دست آورد. پژوهشگران با توجه به اهمیت بالای خلیج فارس و دریای عمان برای کشورهای ساحلی، تلاش کردند تا اطلاعات دقیق‌تری درباره وضعیت کیفی آب و میزان شفافیت آن ارائه دهند که بتواند برای مدیران و تصمیم‌گیران محیط‌زیستی در حفظ و احیای این اکوسیستم‌ها مفید باشد.
روش کار
در این پژوهش از داده‌های ماهواره‌ای Aqua-MODIS ناسا و داده‌های میدانی جمع‌آوری‌شده در هفت گشت دریایی بین سال‌های 2018 تا 2021 استفاده شد. داده‌های میدانی شامل مشاهدات و اندازه‌گیری‌های مربوط به شفافیت آب (به‌کمک دیسک سچی) در ایستگاه‌های مشخصی از خلیج فارس، تنگه هرمز و خلیج عمان بود. برای افزایش دقت، نقاط مشاهده زمینی (GCP) در ایستگاه‌های مختلف ثبت و از داده‌های GPS برای تعیین موقعیت دقیق این ایستگاه‌ها استفاده شد.
تصاویر ماهواره‌ای با کمک نرم‌افزارهای ویژه‌ای مانند SeaDAS پردازش شدند و اثرات جوی و اختلالات نوری آنها به حداقل رسید. این تصاویر همچنین با داده‌های میدانی مطابقت داده شدند تا مدل‌هایی برای برآورد شفافیت آب به‌طور دقیق توسعه یابند. داده‌های میدانی که از طریق گشت‌های اقیانوس‌شناسی به‌دست آمده بودند، در قالب مدل‌هایی مانند مدل توانی تجزیه و تحلیل شدند. در نهایت، مدلی توسعه داده شد که با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای، مقادیر شفافیت آب را با دقت مناسبی تخمین بزند.
یافته‌ها
این پژوهش نشان داد که تصاویر ماهواره‌ای، به‌ویژه سنجنده Aqua-MODIS، برای پایش شفافیت آب در خلیج فارس و دریای عمان ابزار مناسبی است. مدل‌های توسعه‌یافته توانستند شفافیت آب را به‌طور دقیق در مناطق مختلف تخمین بزنند و این موضوع در نقشه‌های توزیع مکانی شفافیت آب به‌خوبی دیده شد. بررسی‌ها نشان داد که خلیج عمان نسبت به تنگه هرمز و خلیج فارس تغییرات شفافیت بیشتری دارد و این تغییرات به‌ویژه در فصل زمستان بیشتر به‌چشم می‌خورند. این تغییرات فصلی و جغرافیایی، به‌طور عمده ناشی از عوامل طبیعی مانند باد، جریان‌های آبی، و ورود رسوبات از رودخانه‌ها و طوفان‌های فصلی است.
برای مثال، در فصل تابستان که جریان‌های آبی شدیدتر و بادهای موسمی کاهش می‌یابد، شفافیت آب در این منطقه بیشتر است. اما در فصول سردتر سال، به‌ویژه پاییز و زمستان، وزش بادهای شمالی و ورود ذرات معلق از مناطق اطراف، باعث کاهش شفافیت آب می‌شود. همچنین، ورود آب‌های سطحی و سیلابی از رودخانه‌های شمال خلیج فارس نیز باعث کاهش کیفیت آب می‌شود.
کاربردها و اهمیت
این پژوهش، اطلاعات مهمی برای مدیریت و حفاظت از منابع آبی در خلیج فارس و دریای عمان فراهم می‌آورد. شفافیت آب نشان‌دهنده کیفیت آب است و کاهش شفافیت می‌تواند به‌معنای افزایش آلودگی و کاهش سلامت اکوسیستم‌های آبی باشد. با کمک این مدل‌ها، می‌توان تغییرات شفافیت آب را به‌طور پیوسته و در فواصل زمانی کوتاه رصد کرد و به‌سرعت به هرگونه تغییرات ناگهانی و غیرمنتظره، مانند افزایش آلودگی یا شکوفایی جلبکی، واکنش نشان داد.
در نتیجه، اطلاعات به‌دست‌آمده از این پژوهش می‌تواند به‌صورت مستقیم در اختیار مدیران و سیاست‌گذاران محیط‌زیست قرار گیرد. مدیران می‌توانند با استفاده از این داده‌ها، برنامه‌های پایش محیطی مؤثرتری اجرا کنند و در صورت مشاهده علائم هشداردهنده، اقدامات لازم برای حفاظت از منابع آبی انجام دهند.
جمع‌بندی
پایش شفافیت آب با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و داده‌های میدانی، روشی کارآمد و کم‌هزینه برای بررسی کیفیت آب در مناطق دوردست و وسیع است. این پژوهش به کمک مدل‌های پیشرفته، امکان تخمین دقیق شفافیت آب را فراهم کرده و اطلاعاتی ارزشمند در خصوص تغییرات مکانی و زمانی کیفیت آب ارائه داده است. داده‌های به‌دست‌آمده می‌تواند پایه‌ای برای اجرای برنامه‌های حفاظتی و مدیریت محیط‌زیست در خلیج فارس و دریای عمان باشد و به مدیران کمک کند تا با تصمیم‌گیری بهتر، اکوسیستم‌های آبی این منطقه را برای نسل‌های آینده حفظ کنند.