ایجاد گرد و غبار در کنار هوای ناپایدار، وجود یا عدم وجود رطوبت است به طوری که اگر هوای ناپایدار رطوبت کافی داشته باشد بارش و طوفان رعد و برق و اگر فاقد رطوبت باشد طوفان گرد و غبار ایجاد می‌کند. در واقع تغییر در ویژگی عناصر دما، فشار، نم نسبی و … باعث ایجاد بارش و طوفان رعد و برق و یا سیستم‌های گرد و غباری می شود. فراوانی ذرات گرد و غبار در جو علاوه بر شدت باد و خشکی ذرات خاک به اندازه قطر ذرات نیز بستگی دارد. نوع و پوشش گیاهی نیز در شدت وقوع گرد و غبار نقش موثری ایفا می‌کند. مطالعات فراوانی وقوع طوفان‌های گرد و خاک نشان می‌دهد که بیش‌ترین وقوع آن‌ها در مناطق بسیار خشک با زمین لخت (80-60 روز در سال) ، پس از آن مناطق با پوشش گیاهان بوته‌ای (30- 20 روز در سال) و سپس چمن زارها (4-2 روز در سال) صورت می‌گیرد. از دیدگاه سینوپتیکی طوفان یک پدیده مخرب منحصر به فرد در روی نقشه‌های سینوپتیکی بوده که ترکیبی از پدیده های فشار، ابر، بارندگی، باد و … را در برگرفته و توسط رادار طوفان قابل شناسایی است. یکی از انواع بلایای طبیعی که هر ساله سبب خسارات زیادی در نواحی خشک و بیابانی جهان و ایران می‌شود طوفان گرد و غبار همراه با بادهای شدید است (دهقان‌پور، 1384).
2-1-2 انواع گرد و غبار
انتشار گرد و غبار به صورت وقایعی پراکنده و گاه و بی‌گاه که در اندازه، زمان و غلظت ذرات متفاوت است در جو زمین رخ می‌دهد. گرد و غبار معمولا بر حسب میزان اثرات آن‌ها بر روی افق دید دسته بندی می شوند:
گردوغبار وزشی: به وضعیتی گفته می شود که گرد و خاک در شعاع دید ناظر مشاهده می‌شود اما قابلیت دید تا کمتر از 1000 متر نیست.
طوفان گرد و غبار: کاهش دید به کمتر از 1000 متر می‌رسد.
گرد و غبار اتفاقی: کاهش دید به کمتر از 11 کیلومتر می‌رسد.
گرد و غبار زودگذر: گرد و غباری که از وسایل مکانیکی ، مانند عبور و مرور در جاده خاکی یا عملیات استخراج معادن به وجود می‌آیند (واشینگتون و همکاران7، 2003).
3-1-2 مکانیسم تشکیل
بسته به سرعت باد و اندازه ذرات خاک مواد به سه شکل غلتان، جهشی و معلق جا به جا می‌شوند ذرات درشت معمولا به صورت غلتیدن جا به جا می‌شوند ذرات متوسط به صورت جهشی جا به جا می‌شوند ذرات مذکور به هوا بلند شده و معمولا 4 برابر ارتفاعی که به هوا بلند می‌شوند به جلو رانده می‌شوند اما ذرات ریز دانه مانند ذرات رس به علت سبک بودن تا ارتفاع زیادی از سطح زمین بلند می‌شوند و مدت زیادی در هوا معلق باقی مانده و پس از طی مسافتی طولانی فرو می‌نشینند.
4-1-2 زمان‌بندی روزانه و فصلی گرد و غبار
در مناطق مختلف طوفان گرد و غبار در زمان خاصی از روز متمرکز می‌شود. در بیش‌تر مناطق، بزرگ‌ترین طوفان‌های گرد و غبار در اواخر صبح و بعد از ظهر رخ می‌دهند. یک طوفان گرد و غباری زمانی توسعه مییابد که یک سیستم به سمت ناحیه بیابانی حرکت کند.
5-1 -2 مدت زمان پایداری طوفان
مدت زمان پایداری طوفان با توجه به شرایط منطقه بین چند ساعت تا سه روز متغیر می‌باشد
6-1-2 عوامل موثر در ایجاد گرد و غبار
1. وضعیت زمین:
نوع خاک، رطوبت خاک، پوشش گیاهی
2. مهار آب‌های سطحی:
ایجاد سد، انحراف مسیر رودخانه، برداشت بی رویه از منابع آب (به ویژه آب‌های زیر سطحی)
3. شرایط جوی:
کم بارشی و خشکسالی
7-1-2 اصلی‌ترین عوامل ایجاد پدیده گرد و غبار
وزش بادهای به نسبت شدید بر روی بیابان‌های با خاک نرم و خشک، حرکت صعودی هوا موجب انتقال عمودی ذرات گرد و خاک معلق به ترازهای بالاتر جو می‌شود، انتقال ذرات معلق توسط جریانات سطوح فوقانی جو به نقاط دورتر است.
8-1-2 منشأ پدیده گرد و غبار
ذرات گرد و غبار ممکن است از فرسایش مواد معدنی و آلی خاک مشتق شده باشند. گرد و غبار ممکن است از تپه‌های شنی فعال به وجود آید. جاده‌های خاکی، کارگاه‌های ساختمانی، دستگاه‌های سنگ شکن و …. از منابع تولید گرد و غبار می‌باشند. تولید کنندگان اصلی گرد و غبار بستر خشک دریاچه‌ها و صحرای بزرگ آفریقا می‌باشد. بیش از 70% از طوفان‌های گرد و غبار به طوفان‌هایی که از بیابان‌های آفریقا نشات میگیرند نسبت داده می شود (پراسپرو و همکاران8،2002).
شکل (1-2): مراکز تولید گرد و غبار در جهان
9-1-2 عوامل تشکیل دهنده
طوفان‌های گرد و غباری که تحت تاثیر مستقیم و غیر مستقیم تغییرات آب و هوایی در حال گسترش می‌باشند به دلایلی در سال‌های اخیر جوامع انسانی و سلامت آن‌ها را در معرض تهدید قرار داده‌اند. تغییر در الگوهای خشکسالی، گسترش بیابان‌زایی و تغییر در پوشش گیاهی زمین که به نوعی به تغییر آب و هوا وابسته است از سویی و تغییرات انسان ساخت اراضی از عواملی هستند که در تشدید این معضل محیطی دخالت داشته‌اند. از دیگر عوامل موثر در تکوین و ایجاد ناپایداری سرعت باد و جریان‌های شدید لایه زیرین تروپوسفر است. شدت طوفان گرد و خاک توسط بقا آن و کاهش دید تعیین می‌شود (خسروی، 1389).
10-1-2 اثر عوامل آب و هوایی در طوفان گرد و غبار
گرد و غبار به طور قابل توجهی برحسب توزیع اندازه ذرات، چسبندگی سطحی خاک، و حضور عناصر زبری یا پوشش گیاهی تغییر می‌کند. آزمایش‌های انجام شده به وسیله تونل باد نشان داده که گستره محدوده سرعت‌های آستانه، از حدود 0.4 تا 3.39 متر بر ثانیه تغییر می‌کند. که برای سطوح دست خورده حدود 2 تا 6 برابر کمتر از سطوح دست نخورده است. در شرایط صحرایی، رویدادهای گرد و غبار با سرعت با
د مرتبط است برای توسعه یا تعدیل طوفان‌های گرد و غبار، بارندگی یک عنصر حیاتی به شمار می‌رود حتی مقادیر کوچکی از رطوبت خاک، به شدت فرسایش بادی را محدود می‌کند. وقوع خشکسالی ها نقش عمده‌ای در افزایش تولید گرد و غبار بازی می‌کنند. طوفان‌های گرد و غبار وقتی به وجود می‌آیند که مجموع بارش سالانه بطور قابل توجهی از بارش نرمال کمتر است. اکثریت گرد و غبارهای دنیا از نواحی محدودی مانند بیابان بزرگ آفریقا، خاورمیانه، آسیای جنوب غربی، مرکز استرالیا، مغولستان و بخش‌هایی از قاره اروپا و آمریکا منشاء میگیرند. در بررسی توزیع جهانی از این کمربند به عنوان کمربند غبار نام برده می‌شود. این کمربند جغرافیایی در نیم‌کره شمالی واقع شده است. در منطقه خاورمیانه از شمال آفریقا تا چین گسترده شده است. در خارج این کمربند میزان گرد و غبار کم است. به طور کلی منابع عمده گرد و غبار عبارتند از: سرزمین‌های کم ارتفاع و کم بارانی که از میانگین بارش سالیانه کمتر از 250 میلی‌متر برخوردار هستند.
11-1-2 منابع گرد و غباری ایران
حدود 25% از مساحت کشور ایران به دلیل قرار گرفتن بر روی کمربند خشک و بیابانی جهان، تحت سیطره طوفان‌های گرد و غباری می‌باشند. مهم‌ترین منبع گرد و غباری وارد شده به غرب کشور، صحرای سوریه، صحرای نفوذ در شمال شبه جزیره عربستان و بیابان‌های جنوب عراق می‌باشند و نقش صحرای بزرگ آفریقا در این میان بسیار ناچیز می باشد.
موقعی که کم فشارهای حرارتی در قسمت‌های شمالی شبه جزیره عربستان و یا روی خلیج فارس مستقر هستند به دلیل نزدیکی به غرب نقش بیش‌تری در تشدید و فعالیت گرد و غبار بازی می‌کنند. به خصوص در تابستان که بر روی ایران پر فشار آزور مستقر می‌باشد باعث می‌شود هوای شبه جزیره عربستان وارد ایران شود. ورود هوای گرم و خشک عربستان به داخل ایران باعث بالا رفتن دمای شهرهای استان خوزستان به 54 درجه سانتی‌گراد و رطوبت به 10 درصد می‌گردد. بنابراین این طوفان‌ها چون فاقد رطوبت و دارای سرعت و قدرت زیاد می‌باشند و هنگامی که از روی بیابان‌های عربستان و عراق می‌گذرند دارای مقادیر زیادی گرد و غبار و ذرات بسیار ریز بوده و هنگام رسیدن به ایران باعث تیرگی و آلودگی هوا و بالا رفتن دمای آن می‌شوند گرچه طوفان‌های گرد و غباری خوزستان در همه فصول ممکن است شکل بگیرند اما بیش‌ترین زمان وقوع آن‌ها در دوره گرم سال به خصوص در مرداد ماه می‌باشند. تعداد روزهای توام با طوفان‌های گرد و غباری در استان خوزستان معمولا بیش از 15 روز در سال است. نتایج حاصل از تحلیل آماری سال‌های 1996-2005 بیانگر فراوانی بیش‌تر روزهای گرد و غباری در دوره گرم سال نسبت به دوره سرد سال می‌باشد هم‌چنین تعداد روزهای گرد و غباری از غرب منطقه به سمت شرق کاهش مییابد. در جنوب شرق ایران نیز مهم‌ترین منبع تغذیه بار جامد طوفان‌ها بستر خشک هامون پوزک می‌باشد. اقلیم در دشت سیستان با بالا بودن درجه حرارت طی دوره وزش بادهای 120 روزه و قطع منابع بارش و خشکی فیزیکی محیط همراه است این عوامل باعث مهیا شدن شرایط جوی مناسب وزش بادها گردیده و با وجود کاهش رطوبت خاک امکان تغذیه طوفان‌های گرد و غباری را فراهم می‌سازد. اختلاف فشار بین افغانستان و دشت سیستان، وجود مراکز فشار قوی در سیبری از عوامل به وجود آورنده و تشدید کننده بادها و طوفان‌های گرد و غباری در دشت سیستان می‌باشند این طوفان‌ها از ارتفاعات شمال شرق به طرف جنوب شرق ایران پس از عبور از بیابان‌ها در دشت سیستان به یک باد گرم و خشک تبدیل می‌شوند و خسارات فراوانی را به مزارع کشاورزی و پوشش گیاهی وارد می‌نمایند (خسروی، 1389).
زمان وزش این بادها معمولا از نیمه خرداد تا نیمه مهر ماه می‌باشد اما در بعضی منابع زمان وزش آن‌ها را از اول خرداد تا آخر شهریور نیز ذکر نموده‌اند. سرعت این بادها متغیر است و از 30 کیلومتر در ساعت شروع و حداکثر به 120 کیلومتر در ساعت می‌رسند. توزیع مکانی طوفان‌های گرد وغباری درکشور ما در چاله‌های مرکزی مانند دشت لوت و دشت کویر و چاله‌های شرقی به حداکثر خود می‌رسد در منطقه بین زاهدان و کرمان تعداد روزهای طوفان‌های گرد و غباری به 150 روز در سال می‌رسند محل بیشینه این طوفان‌ها در نواحی خشک و بدون پوشش گیاهی و به لحاظ توزیع زمانی در مرداد ماه اتفاق می‌افتد.
12-1-2 عناصر آب و هوایی
1. دما
مقداری از انرژی تابشی خورشید توسط عوارض سطح زمین جذب شده، تبدیل به انرژی حرارتی می‌شود. این انرژی به شکل «دما» یا درجه حرارت جلوه می‌کند. گرچه اصلی‌ترین عامل ایجاد دما، انرژی حاصل از جذب تابش کوتاه خورشیدی در سطح زمین است ولی عوامل متعددی از قبیل ماهیت فیزیکی، هدایت گرمایی، ناهمواری و ارتفاع از سطح زمین، جابه جایی افقی و عمودی هوا، ابرناکی، جریان‌های اقیانوسی در آن دخالت دارند (مسعودیان و کاویانی، 1386: 112)
2 . فشار
فشار هوا نیرویی است که هوا بر یک واحد از سطح زمین وارد می‌کند و مقدار آن در سطح دریاهای آزاد، برابر با وزن ستونی از جیوه به ارتفاع 76 سانتی‌متر است (مسعودیان و کاویانی، 1386: 143). فشار هوا نه تنها از نظر تاثیر مستقیم در روی موجودات زنده اهمیت دارد، بلکه از لحاظ نقشی که در سایر عوامل آب و هوایی دارد، مانند تبخیر، تبادلات گازی بین اتمسفر و خاک، شایان مطالعه دقیق بوده و باد و جریان هوا خود محصول اختلاف فشار بین دو ناحیه بوده و موجب جا به جایی توده‌های هوا می‌گردد.
3. رطوبت
ر
طوبت هوا یعنی مقدار بخار آب موجود در هوا. هوای خشک در طبیعت وجود ندارد و حتی در هوای ظاهرا خشک بیابان‌ها هم مقداری رطوبت موجود است. در شرایط معمولی، میزان بخار آب جو در ماه‌های گرم، از 3/1 درصد و در ماه‌های سرد، از 4/0 درصد تجاوز نمی‌کند. رطوبت به سه حالت بخار، مایع و جامد وجود دارد که در هوای صاف و معمولی رطوبت به صورت بخار است که به چشم دیده نمی‌شود (کاویانی،1380). برای سنجش رطوبت جو مقیاس‌های متفاوتی به کار می‌رود که مهم‌ترین آن‌ها رطوبت مطلق و رطوبت نسبی می‌باشد. که میزان رطوبت نسبی در مطالعه‌ی حاضر به کار گرفته شده است. رطوبت نسبی؛ نسبت مقدار رطوبت موجود در هوا را نسبت به رطوبت اشباع در همان دما نشان می‌دهد و بر حسب درصد بیان می‌شود.
4. باد
باد جریان هوایی است که از مراکز پر فشار به طرف مراکز کم فشار به حرکت در می‌آید. از هنگامی که جو به وجود آمده است باد وجود داشته و تا وقتی که زمین هست و نابرابری دما روی آن وجود دارد باقی خواهد بود. دامنه تغییرات حرکت باد بی نهایت گسترده است و از بادهای محلی کوچک گرفته تا بادهایی در مقیاس سیاره‌ای را شامل می‌شود.
5. دید افقی:
حداکثر مسافتی است که یک دیده‌بان می‌تواند اشیاء را با نور معمولی به‌خوبی تشخیص دهد.
6. کد پدیده هواشناسی:
در هواشناسی 100 کد بین‌المللی برای بیان پدیده‌های جوی وجود دارد. که بیانگر انواع بارندگی‌ها، مه‌ها، رعد و برق‌ها و طوفان‌ها است. در پدیده‌شناسی هواشناسی از کد 04 تا کد 09 و30 تا 33 از بین 100 کد هوای حاضر مخصوص غبار، طوفان گرد و خاک و شن است. 06 حالتی که دید عمودی کاهش یابد و این مصداق حالتی است که از سطوح فوقانی گرد و خاک به لایه‌های سطح زمین فرود آید.
13-1-2 نقشه‌های سینوپتیک
نقشه‌های سینوپتیک، نقشه‌هایی هستند که پس از دریافت اطلاعات از مراجع دو گانه ایستگاه‌های سینوپتیک و داده‌های اخذ شده از رادیوسوند، در زمان‌های مختلف تهیه می‌شوند. این گونه نقشه‌ها مبنایی برای انجام پیش‌بینی‌های روزانه در مراکز و سازمان‌های هواشناسی کشورند و اطلاعات مهمی را برای مطالعات اقلیم‌شناسی سینوپتیک تشکیل می‌دهند (فرج زاده، 1386: 23).
2-2 بررسی منابع
گرد و غبار می‌تواند از طریق جذب و پراکنده نمودن انرژی دمایی هوا، تشکیل ابر، فعالیت‌های همرفتی، غلظت دی‌اکسیدکربن و گوگرد در آتمسفر چرخه‌های زمین و بیابان‌زایی تاثیر گذارد. یکی دیگر از موضوعات مطرح شده در این زمینه آن است که گرد و غبار به واسطه غلظت و توزیع عمودی آن در آتمسفر، اندازه و ویژگی کانی‌شناسی ذرات می‌تواند به عنوان عامل تغییر آب و هوا عمل نماید. از مهم‌ترین پیامدهای مستقیم طوفان‌های گرد و غبار تاثیر مخرب آن بر سلامتی انسان است. به طوری که جدا شدن گرد و غبار از بسترهای خشک باعث انتقال ذرات ریز خاک، املاح و ترکیبات شیمیایی وریزگردها به آتمسفر شده و در نهایت، باعث ایجاد مشکلات فراوان می‌شود. با توجه به آثاری که این پدیده در بعد جهانی بر جای می‌‌گذارد، کارشناسان مربوطه با ابزارهای متفاوت از جمله تصاویر ماهواره‌ای، نقشه‌های هوا، روش‌های آماری مختلف آن را بررسی می‌کنند تا با شناسایی منشاء و آثار آن‌ها اقدامات لازم برای کاهش آسیب‌های احتمالی ناشی از گرد و غبارها انجام شود.
1-2-2 منابع خارجی
انگلستادلر9 (2001) در ارتباط با پهنه‌بندی مکانی فراوانی وقوع گرد و غبارهای جهان مطالعه کرد و نتیجه گرفت که بستر خشک دریاچه‌ها و صحرای کبیر آفریقا تولیدکنندگان اصل