شاخص PSI

به منظور شناسایی نقش الگوهای گردش منطقه ای جو در بروز روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد از یک روش تحلیل همدید ترکیبی استفاده شد. برای انجام پژوهش، چهار دسته داده، شامل داده های ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، داده های رقومی جوی، داده های ایستگاه جو بالا و خروجی های مدلHYSPLIT مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI)، کیفیت هوا برای شهر مشهد در یک دوره 7 ساله (1390-1384) مورد بررسی قرار گرفت و روزهای بسیار آلوده (200> PSI) شناسایی شد و با کاربست تؤامان تحلیل همدید دستی، ردیابی پسگرد ذرات معلق و بررسی شرایط ترمودینامیک جو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج بررسی بیانگر آن است که روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد در قالب چهار الگوی گردشی اصلی شامل: الگوی ترکیبی پرفشارسیبری-پشته جنب حاره ای، پرفشار مهاجر، پشته جنب حاره ای و الگوی کم فشار برون حاره، قابل طبقه بندی می باشند. در الگوی ترکیبی پرفشار سیبری-پشته جنب حاره ای، شکل گیری همزمان یک لایه وارونگی دمایی کم ضخامت در ترازهای زیرین جو و لایه وارونگی دیگری در وردسپهرمیانی، نقش تؤامان پرفشار سیبری و پشته جنب حاره ای را در افزایش آلودگی هوا نمایان می سازد. در الگوی پرفشار مهاجر، به واسطه استقرار پشته ای قوی در محدوده کوه های اورال- دریای خزر در وردسپهر میانی و شکل گیری یک مرکز گردش واچرخندی در حدفاصل دریای خزر تا بخش های شمالی خراسان در وردسپهر زیرین، شاهد ظهور همزمان چند لایه وارونگی کم ضخامت در نیمرخ قائم جو هستیم. الگوی پشته جنب حاره ای، الگویی برجسته از تیپ وارونگی فرونشستی را تنها در دوره گرم سال به نمایش می گذارد. در مقابل، در الگوی کم فشار، بروز روزهای بسیار آلوده، ناشی از توان جو در برداشت، انتقال و پخش گردوغبار و ذرات معلق است که بواسطه ناپایداری و صعود گسترده هوا به همراه عدم تغذیه رطوبتی مناسب در سامانه های چرخندی عبوری حاصل می گردد.

با سرعت زیاد شهرنشینی در ایران بسیاری از شهرها به ویژه کلان شهرها با معضلات زیادی مواجهه شدند که عدم پایداری را برای آنها به ارمغان آورده است. این پژوهش بحران آلودگی شهر تبریز به عنوان یکی از هشت شهر آلوده ایران را مورد بررسی قرار داده است. سؤالات مطرح شده در تحقیق عبارت است از بهترین الگوریتم درونیابی در توزیع آلودگی هوا کدام است؟ تراکم آلاینده ها در کدام بخش شهر تبریز بیشتر است؟ کاربری های مؤثر در کاهش و افزایش آلودگی هوای شهر کدامند؟ برای پاسخ به این سؤالات اطلاعات آماری آلاینده ها، مربوط به آلاینده های ذرات معلق هوا (PM10 )، ازن ( O3 )، دی اکسید گوگرد (SO2 )، دی اکسید نیتروژن ( NO2 ) و دی اکسیدکربن ( CO2 ) در بازه ی زمانی سال های 1383 تا 1392 برای کلیه ماه های سال، از پنج ایستگاه سنجش آلاینده های هوای شهر گردآوری و سپس این اطلاعات با استفاده از افزونه زمین آماری نرم افزار ARC GIS درحالت های مختلف درون یابی و مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد که: ضرایب میزان خطای درونیابی RMSE و MAE کریجینگ نسبت به IDW از میزان پایین تری برخوردار بوده، لذا بهترین شیوه درونیابی تعیین گردید. همچنین نتایج با معیارهای کیفیت هوا از جمله PSI آلودگی هوا مقایسه گردیده و وضعیت کیفیت هوای شهر در ایستگاه های مورد نظر تعیین و به نقش متقابل کاربری های اراضی مؤثر در کاهش یا افزایش آلودگی معرفی شدند.

در این پژوهش جهت شناسایی نقش الگوهای گردش منطقه ای جو در رخداد آلودگی های شدید هوای شهر اصفهان، از روش تحلیل همدید ترکیبی استفاده شد. برای انجام پژوهش، از داده های ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، داده های رقومی پروفیل جو، و خروجی های مدل پسگرد ذرات معلق (HYSPLIT) در یک دوره 11 ساله (1395-1384) استفاده شد. نتایج نشان داد که چهار عامل و الگو در زمان رخداد شدیدترین روزهای همراه با آلودگی در شهر اصفهان در تراز میانی جو حاکمیت دارند. نتایج حاصل از بررسی مقادیر PSI در هر الگو نشان داد که به ترتیب از الگوی یک تا چهار مقادیر شاخص 221، 238.6، 203 و 281 است. از شرایط همدیدی می توان به حضور پرفشار جنب حاره ای اشاره نمود که همزمان با لایه وارونگی دمایی در ترازهای زیرین جو و وردسپهر میانی همراه شده است. تقویت تاوایی منفی در بالاتر از تراز 700 هکتوپاسکال و وجود یک همگرایی سطحی ادامه یافته تا تراز یاد شده سبب شده تا ماهیت جو تابستانه به وضوح در رخداد آلودگی در این شهر مشهود گردد که با وجود ناهنجاری های فوی این شرایط تقویت شده است. از طرفی خروجی مدل پسگرد ذرات معلق نشان داد که رخداد روزهای بسیار آلوده در شهر اصفهان را نمی توان در آلاینده های شهری همچون کارخانه های صنعتی اتومبیل ها و... جست بلکه با ورود ذرات معلق از مناطق مختلف سبب شده تا آلودگی از شدت بالاتری برخوردار باشد بدین صورت که هجوم ذرات معلق گردوغبار در تشدید این پدیده امری انکار ناپذیر است.