اینورژن

رشد بی‌رویة شهر تهران در چند دهة اخیر و فقدان یک برنامه‌ریزی مدوّن برای توسعة شهر و طراحی خیابان‌ها و مساکن سبب ایجاد آلودگی‌های شدید به خصوص در زمان وقوع اینورژن‌های شدید شده است. در مجموع، چهار الگوی سینوپتیکی باعث ایجاد اینورژن‌های شدید در شهر تهران می‌شود که به ایجاد آلودگی‌های شدید منجر می گردد. در الگوهای شمارة A1، CوD استقرار یک پشتة عمیق در ترازهای 850 و700 هکتوپاسکال و پایداری دینامیکی حاصل از آن باعث انتقال هوای گرم از عرض های پائین بر روی هوای سرد سطح زمین شده و اینورژن‌های خیلی شدید را ایجاد می‌کند. در الگوهای شمارة A2 و B انتقال هوای سرد به وسیله سامانه‌های پر فشار سطح زمین و استقرار یک ناوة عمیق بر روی تهران و انتقال هوای سرد پشت آن از عرض های بالاتر بر روی تهران، در ترازهای 850، 700 و 500هکتوپاسکال پایداری شدیدی را ایجاد می‌کند.

در این مقاله رابطه بیماری آسم با عناصر اقلیمی و آلاینده های شهر تهران مورد بررسی قرار گرفت . رشد روز افزون جمعیت به تبع آن افزایش وسایط نقلیه این شهر را از سویی به خاطر شرایط توپوگرافی و عوامل طبیعی آن و از سوی دیگر آلاینده هایی که حاصل فعالیتهای افراطی انسان است به صورت یکی از آلوده ترین شهرهای جهان در آورده است ‘ که ثمره آن ناراحتیهای ریوی ‘ چشمی ‘ سردردهای مزمن و دهها بیماری دیگر است . بیماری آسم در سالهای اخیر رشد بالایی داشته است . در این راستا بیمارستانهای امام حسین ‘ امام خمینی ‘ شهداء تجریش و لقمان حکیم در نقاط مختلف تهران در طی سالهای 1999-1995 انتخاب گردید و آمار تعداد بیماران مراجعه کننده در ماههای مختلف ثبت گردید . علاوه بر آن اطلاعات دیگر از سازمان هواشناسی ‘ محیط زیست و کنترل کیفیت هوا اخذ گردید . سپس با روش آماری به تجزیه و تحلیل ارتباط این بیماری با عناصر اقلیمی و آلاینده ها در دوره های زمانی مختلف پرداخته شد . نتایج حاصله معنی دار بودن ارتباط بیماری آسم و افزایش آلاینده ها را در طی 5 سال گذشته به نحو چشم گیری نشان می دهد .

هدف از این تحقیق بررسی سطوح رخداد وارونگی دما و تاثیر آن بر روی آلودگی هوای شهر تهران است. بدین منظور ابتدا برای 5 ایستگاه انتخابی سطح شهر تهران، طی سالهای 1383 تا 1387، 100 روز از روزهایی که ایستگاه ها بیشترین میزان آلودگی را داشته اند انتخاب گردید و وضعیت وارونگی در سطوح 900 تا 300 هکتوپاسکال در روزهای آلوده با استفاده از نمودارهای Skew-T و نقشه های فشار سطح زمین، 500 هکتوپاسکال و امگای سطح 850 هکتوپاسکال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که بین 73 تا 5/85 درصد میزان آلودگی در ایستگاه های سطح شهر تهران ناشی از وارونگی دما بوده است. از طرفی دیگر نتایج نشان داد وارونگی های دمایی شهر تهران متاثر از سامانه های فشار و تشعشع زیاد سطح زمین است. از نظر میزانCO، PM10 و SO2 ایستگاه آزادی آلوده ترین ایستگاه بوده اند. از نظر NO2 ایستگاه شهر ری آلوده ترین و از نظر میزان غلظت O3 ایستگاه شهر ری آلوده ترین ایستگاه بوده است. با اینکه جهت باد غالب تهران از غرب به شرق است اما درآلودگی های ناشی از وارونگی، به دلیل سرعت کم جریان هوا، باد تاثیر زیادی در پالایش هوا ندارد. همچنین از نظر توزیع فضایی آلودگی، در مرکز و غرب از شرق بیشتر است. بعلاوه از شمال به جنوب تهران، بر میزان غلظت آلاینده های NO2 و O3 افزوده می گردد و از میزان غلظت آلاینده های CO، PM10 و SO2 کاسته می-شود.

وارونگی هوا پدیده اقلیمی است که سبب افزایش تراکم آلایندگی در شهرهای پُرجمعیت و صنعتی می شود؛ به طوری که عبور از آستانه کیفیت هوا مشکلات عدیده ای برای شهروندان به دنبال دارد. توجه مدیران برای مقابله با این مشکل بیشتر معطوف به عوامل آلاینده چون ترافیک است. اما باید دید اگر این پدیده در فصول مختلف وجود دارد و عوامل آلاینده نیز تغییر چندانی در طول سال ندارد، چه عاملی سبب عبور مقدار شاخص کیفیت هوا از آستانه می شود و اگر استمرار اینورژن موجب چنین وضعیتی است، می توان راهکارهای اقلیمی برای کاهش استمرار این وضعیت پیشنهاد کرد. این پژوهشِ کاربردی با روش تحلیلِ فضاییِ مؤلفه های اقلیمی (فشار و دما) و آلاینده های هوا (O3, PM, Co, SO2, NO2) و با بهره گیری از روش همبستگی و تکنیک کریجینگ و با استفاده از تحلیلگر Surfer انجام گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که: * در حاکمیت اینورژن از طریق هسته های سلولی فشار و دما امکان تحریک سلول ها برای ایجاد آشفتگی وجود دارد. * در ماه آبان و آذر با کنترل ترافیک و در دی ماه با کنترل آلوده کننده های صنعتی می توان از عبور شاخص کیفیت از حد مجاز جلوگیری کرد.

شهر تهران یکی از آلوده ترین شهرهای دنیا محسوب می شود. براساس آمارهای سازمان محیط زیست طی سه ماه از 15 سال مطالعه شده، درمجموع 48 روز آلودگی هوا از آستانه مجاز (150 AQI) می گذرد. این روزها مقارن با زمانی است که وارونگی هوای تهران به بیشترین ماندگاری خود می رسد. آنچه باعث می شود آلودگی هوا در تهران از آستانه مجاز بگذرد، زمان ماندگاری وارونگی هوا در تهران است. بر این اساس هدف پژوهش حاضر، شناخت چیدمان نگاره های اقلیمی در حالت وارونگی و امکان سنجی تحریک سلول های بسته فشاری یا دمایی به منظور کاهش آلودگی هوای شهر تهران است. برای رسیدن به این هدف، ترازهای دارای سلول های بسته دمایی و فشاری بررسی شدند و ترازی انتخاب شد که این سلول ها در آن بیشترین تفاوت تعدادی را دارند؛ درنهایت با مطالعه شرایط جغرافیایی، توپوگرافی و سلول های انتخاب شده، شرایط مناسب برای پیدایش آشفتگی هوایی به منظور کاهش آلودگی هوا بررسی شد. بدین منظور از نرم افزارهای Arc GIS، Surfer و Voxler استفاده شد. نتایج حاصل از این پژوهش برمبنای داده های فشار و دمای تهران در طول 15 سال آماری (2003- 2017) نشان می دهد بالاترین حد ارتفاعی اینورژن تهران در روزهای آلوده از 1800 متر نمی گذرد. فقط در شش روز از روزهایی که آلودگی از آستانه مجاز تهران می گذرد، سلول های بسته دمایی و فشاری با بیشترین جاذبه نیوتونی تشکیل می شود. براساس نتایج به دست آمده و بررسی شرایط توپوگرافی و همچنین تطبیق سلول ها با این شرایط به نظر می رسد در محدوده مطالعه شده از جنبه نظری امکان ایجاد مصنوعی آشفتگی هوا در تهران برای کنترل میزان آلودگی وجود دارد.