شاخص کیفیت هوا (AQI)

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.

شدت و میزان آلودگی هوای نواحی شهری متأثر از تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی در سال های اخیر افزایش یافته است و اثر آن در شهرهای بزرگ صنعتی از جمله اصفهان مشهود است. به منظور بازیابی و بررسی این تأثیر از اطلاعات و آمار هواشناسی ایستگاه سینوپتیک اصفهان جهت بررسی تغییرت اقلیمی و از داده های شاخص AQI برای بررسی شدت و میزان آلودگی استفاده شده است. بررسی ها نشان داد در یک دوره 63 ساله، 43/1 درجه سلسیوس متوسط سالانه دمای شهر اصفهان افزایش نشان می دهد که موجب گردیده شده و میزان و شدت آلودگی هوای شهر اصفهان در انتهای دوره (سال های 97-1390 افزایش یابد. نتایج نشان داد بر اساس میانگین ماهانه شاخص AQI در 83 ماه از 96 ماه از سال 90 تا 97 در وضعیت زرد یا سالم برقرار است، در 12 ماه وضعیت نارنجی و در یک ماه وضعیت قرمز حکمفرما است. ماه های فصل گرم با شرایط تقریبا ثابت عمدتا زرد یا نارنجی است. ولی در فصل سرد بخاطر توربولانس جو، شرایط کاملا دگرگون شده بطوری که هم تحت شرایط پایداری مطلق هوا و بروز اینورژن، با وضعیت قرمز و حتی وضعیت خطرناک و بحرانی مواجه است و هم تحت شرایط ناپایداری جوی، هوای کاملا پاک بروز می کند. البته روزهای همراه با آلودگی رقم بزرگتری را به خود اختصاص داده است. لذا برای اینکه در ماه های سرد مواجه با وضعیت بحرانی و خطرناک در کیفیت هوا نشویم باید میانگین شاخص AQI را از 3/84 به زیر شاخص 50 یعنی هوای پاک کاهش داد.

شهر تهران به عنوان یکی از آلوده ترین شهرهای جهان شناخته شده است که این آلودگی ناشی از سیستم نادرست شهرسازی، رشد و توسعه ناهمگون و بدون ارزیابی می باشد. در این شرایط در صورتی که بتوان الگوی قابل اطمینانی برای پیش بینی وضعیت آتی آلاینده های موجود در هوای شهر ارائه داد، می توان با شناخت دقیق تری از آلاینده ها، راهکارهای مناسبی را از منظر مدیریت پایدار شهری اتخاذ نمود. هدف از انجام این تحقیق، پهنه بندی آلاینده های شاخص هوا در ارتباط با مجموعه های ورزشی شرق تهران (مناطق 4،7،8،13) می باشد. بدین منظور، داده های ایستگاه های سنجش آلودگی در پیرامون منطقه به روش کریجینگ، برای بازه زمانی 6 ساله (97-1390) درون یابی شدند. به عنوان استاندارد، از شاخص کیفیت هوا (AQI) استفاده گردید. رویهم گذاری لایه ها با استفاده از نرم افزار ArcGIS, 9.2 انجام شد. نتایج نشان داد که تغییرپذیری غلظت این آلاینده در ایستگاه های مختلف متفاوت است و پراکنش آلاینده ها در محدوده مطالعاتی از الگوی یکسان و مشابهی پیروی نمی کند. شدیدترین درجه آلودگی در ایستگاه ستاد بحران (49/90) ثبت گردیده است. بیشترین تعداد روزهای هوای پاک در ایستگاه گلبرگ (488 روز) و کمترین آن در ایستگاه ستاد بحران (160 روز) مشخص شده است. همچنین، ایستگاه ستاد بحران دارای بیشترین تعداد روز با کیفیت هوای «ناسالم» و «ناسالم برای گروه های حساس» می باشد. در این میان، ایستگاه دروس دارای تعداد روزهای آلوده کمتری بوده است. در نهایت، 22 مجموعه ورزشی در محدوده مطالعاتی در معرض آلودگی شدید هوا قرار دارند.  

در پاسخ به همه گیری کووید-19، دولت ها در سراسر دنیا به دنبال ارائه راهکاری در راستای مدیریت بحران برای کاهش انتشار آلاینده ها ناشی از منابع ترافیکی بودند. ازاین رو، تصمیم بر آن شد که تغییرات آلاینده های هوا و حجم ترافیک به عنوان یکی از زیرمجموعه های شاخص زیست محیطی توسعه پایدار شهری در زمان همه گیری کووید -19 و مقایسه آن با دوره قبل از همه گیری در بازه زمانی 01/11/1396 تا 29/12/1400 موردبررسی قرار گیرد. هدف از این پژوهش، مقایسه غلظت آلاینده ها در دوره همه گیری با دوره قبل از آن و همچنین ارائه الگو برای پیش بینی شاخص کیفیت هوا در کلان شهرهای ایران است. ابتدا داده های جمع آوری شده آلاینده ها از کلان شهرهای ایران پردازش و پاکسازی شدند. بعد از انتخاب ویژگی ها با الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، روش های یادگیری ماشین اعمال شد. نتایج نشان می دهد الگوی افزایشی و یا کاهشی یکسانی در غلظت آلاینده ها در دوران کووید-19 نسبت به قبل از آن، در تمامی کلان شهرها دیده نمی شود و تأثیر محدودیت ها بر روی غلظت آلاینده ها در شهرهای مختلف، متفاوت است؛ بنابراین لازم است جهت مدیریت این بحران و همچنین بحران آلودگی هوا که می تواند در انتشار بیماری نقش چشمگیری داشته باشد، برای هر موقعیت شهری، الگوی محدودیت های ترافیکی مختص آن موقعیت تهیه گردد. همچنین نتایج بیانگر این است شاخص کیفیت هوا در اکثر کلان شهرهای ایران نه تنها کاهش نداشته، بلکه افزایش یافته است؛ بنابراین می بایست تدابیر دقیقی برای مدیریت هرگونه بحران مشابه در آینده در جهت کاهش غلظت آلاینده ها و بهبود شاخص کیفیت هوا با توجه به موقعیت مکانی و جغرافیایی هر شهر در نظر گرفته شود.