دمای پتانسیل

هدف اساسی این تحقیق بررسی ارتفاع لایه آمیخته با استفاده از روش وارونگی بحرانی و نقش آن در آلودگی شهر تهران می باشد. در این راستا از داده های سال 2013 مربوط به پیمایش قائم جو برای ایستگاه مهرآباد از پایگاه داده های اقلیمی Wyoming استفاده گردید. همچنین داده های ساعتی عناصر آلاینده هوا شامل آلاینده های گازی CO, N2O,O3,SO2 و ذرات معلق (PM10) از مرکز کنترل کیفیت هوای تهران(AQCC) برای ایستگاه های(اقدسیه، ژئوفیزیک، پونک، شهر ری و منطقه 11) دریافت و اقدام به جداسازی روزهایی با غلظت آلودگی بالا و روزهایی با شرایط خوب بگونه ای که در تمامی ایستگاه های مورد بررسی یکسان باشند، گردید. با ترسیم و تحلیل گراف های Skew-T و براساس روش وارونگی بحرانی Heffter، از میان 100 روز همراه با وارونگی، 30 روز بحرانی تشخیص داده شد که از این میان 4 روز در دمای پتانسیل، یعنی 2 روز آلوده (6 فوریه و 16 اوت) و 2 روز پاک(9 فوریه و 5 ژوئن) انتخاب گردید. بر اساس نتایج پیمایش های قائم جوی در نمونه های آلوده، وارونگی ها در ساعات صبحگاهی از نوع تابشی بوده که مشخصه بارز آن ها، ضخامت کم و خیزآهنگ زیاد دمای پتانسیل می باشد. در حالی که در ساعات ظهر وارونگی ها ناشی از فرونشینی هوا بوده و مهمترین ویژگی آن ها، ضخامت زیاد و خیز آهنگ کم دمای پتانسیل می باشد. همچنین مشاهده گردید که در نمونه های پاک(فصل گرم و سرد سال) وارونگی ها در ساعات صبح و بعد از ظهر از نوع فرونشینی و شدت خیزآهنگ دمای پتانسیل مساوی بوده است. در نمونه های فصل گرم سال از نوع پاک، وارونگی مشاهده شده در ساعت صبحگاهی از نوع فرونشینی و درساعت بعدازظهر هیچ نوع وارونگی ای مشاهده نشده است

ارتفاع لایه مرزی، یکی از مهمترین مولفه های تعیین کننده، وسعت آمیزش آلاینده ها و کیفیت هوای لایه نزدیک به سطح زمین می باشد. متغیرهای زیادی در تعیین ارتفاع لایه مرزی اتمسفر نقش دارند که محققین مختلف از آنها برای برآورد و تخمین ارتفاع لایه مرزی و تعیین سقف آن استفاده نموده اند. هدف اساسی این تحقیق تقریب سقف یا ارتفاع لایه مرزی بر اساس پیمایش قائم جو در ایستگاه مهر آباد با استفاده از روش وارونگی بحرانی یا تحلیل نیمرخ عمودی دمای پتانسیل می باشد. در این راستا از داده های مربوط به پیمایش قائم جو برای ایستگاه مهرآباد از پایگاه داده های اقلیمی Wyoming بدست آمد استفاده گردید. با ترسیم و تحلیل گراف های Skew-T و براساس روش وارونگی بحرانی Heffter، درهر ماه یک روز به عنوان روز همراه با وارونگی بحرانی انتخاب گردید و سقف وارونگی به عنوان سقف لایه مرزی اتمسفری در نظر گرفته شد. نتایج گویای آن بود در دو ماه فوریه و دسامبر وارونگی های بحرانی از نوع سوبسیدانس هوای سرد بوده میزان خیزآهنگ دمای پتانسیل درآن ها به ترتیب برابر 024/0 و 0026/0 درجه کلوین در متر بوده است ارتفاع لایه مرزی در پایینترین حد خود بوده است که برابر 1482 و 1267 متر می باشد. بیشترین ارتفاع لایه مرزی براساس روش مذکور مربوط به ماه های جولای و اوت بوده که به ترتیب ارتفاع لایه مرزی برابر 3060 و 3312متر بوده است وارونگی های بحرانی مشاهداتی این روز ها نیز از نوع فرونشینی بوده است. همچنین در این تحقیق مشاهده گردید که دروارونگی های بحرانی نوع تابشی که فراوانترین نوع وارونگی بوده است، میزان خیزآهنگ دمای پتانسیل بسیار پایینتر از روزهای همراه با وارونگی فرونشینی و جبهه ای بوده است اما ضخامت لایه وارونه در وارونگی های تابشی بالاتر بوده است.