سامانه نشریات علمی

---

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 داده‌های سال 2013 مربوط به پیمایش قائم جو برای ایستگاه مهرآباد از پایگاه داده‌های اقلیمی Wyoming استفاده گردید. همچنین داده‌های ساعتی عناصر آلاینده هوا شامل آلاینده‌های گازی CO, N2O,O3,SO2 و ذرات معلق (PM10) از مرکز کنترل کیفیت هوای تهران(AQCC) برای ایستگاه‌های(اقدسیه، ژئوفیزیک، پونک، شهر ری و منطقه 11) دریافت و اقدام به جداسازی روزهایی با غلظت آلودگی بالا و روزهایی با شرایط خوب بگونه‌ای که در تمامی ایستگاه‌های مورد بررسی یکسان باشند، گردید. با ترسیم و تحلیل گراف‌های 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 پیمایش‌های قائم جوی در نمونه های آلوده، وارونگی‌ها در ساعات صبحگاهی از نوع تابشی بوده که مشخصه بارز آن ها، ضخامت کم و خیزآهنگ زیاد دمای پتانسیل می‌باشد. در حالی که در ساعات ظهر وارونگی‌ها ناشی از فرونشینی هوا بوده و مهمترین ویژگی آن‌ها، ضخامت زیاد و خیز آهنگ کم دمای پتانسیل می‌باشد. 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.

---

توفان گردوغبار یک رویداد طبیعی است که در مناطق خشک و نیمه‌خشک شکل می‌گیرد و پیامدهای نامطلوب بسیاری را به همراه دارد. از آنجا که غالب پژوهش‌های انجام شده بصورت موردی است و پژوهش جامع مروری که مجموعه گسترده‌ای از پژوهش­های موجود را مورد ارزیابی قرار داده و به نتایج کلی برسد، در منطقه جنوب غرب ایران وجود ندارد؛ لذا در این پژوهش به مرور جامع منابع موجود پرداخته شده است که شامل مروری بر مطالعات در زمینه تغییرات زمانی-فضایی، مدل‌سازی و آشکارسازی گردوغبار و سلامت در جنوب غرب ایران است..
بررسی سابقه مطالعات توفان گردوغبار از منابع اطلاعاتی نشان داد که بیشتر محققان (40/61 درصد) از روش آماری- سینوپتیکی برای مطالعه توفان‌های گردوغبار استفاده کردند و مهمترین شاخص‌هایی که در ویژگی‌های فیزیکی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفت، فراوانی و تراکم بود که به ترتیب 21/34 و 21/34 درصد از مطالعات را به خود اختصاص داده‌اند.
بررسی مطالعات در مورد روش‌های آشکارسازی پدیده گردوغبار نشان می‌دهد که صرفاً استفاده از باندهای حرارتی و یا انعکاسی نمی‌تواند پدیده گردوغبار را با دقت بالا آشکارسازی نماید، بنابراین باید مدلی توسعه دهند که از ترکیب باندهای انعکاسی و حرارتی برای این منظور بکار رود، بعبارتی استفاده از ترکیب طیف‌های انعکاسی و حرارتی MODIS می‌تواند در تشخیص توفان‌های گردوغبار در منطقه مورد مطالعه نتایج بهتری ارائه دهد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که منشا اکثر توفان‌ها در خارج از ایران است. همچنین در معرض قرار گرفتن به آلاینده‌های هوا، به ویژه هنگام رخداد گردوغبار خاورمیانه، منجر به افزایش بیش از حد بستری شدن در بیمارستان است. بطوری‌که در زمان پدیده گردوغبار، مراجعات بیماران ریوی به مراکز درمانی با رشد 70 درصدی روبرو بوده است.
مرور مطالعات شبیه سازی مسیر حرکت ذرات گردوغبار نشان می‌دهد که اغلب مسیرها از مناطق شمالی و مرکزی عراق و سوریه گذشته و منشاء توفان‌های گردوغبار، مناطق کویری و خشک شمال و مرکز عراق و سوریه هستند.
نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که منطقه مرزی بین سوریه و شمال غرب عراق، غرب و جنوب غرب عراق به همراه شرق و شمال شرق عربستان کانون‌های اصلی گردوغبار برای منطقه مورد مطالعه هستند و شرایط همدیدی همزمان با رخداد گردوغبارهای برخاسته نشان‌ از نقش بارز سیستم‌های سیکلونی در رخداد و انتقال این پدیده است، چرا که همزمان با رخداد این پدیده در دوره گرم، تقویت قابل توجه سیستم کم فشار عراق بهمراه شکل‌گیری تراف در زاگرس سبب شکل‌گیری و انتقال گردوغبار به منطقه مورد مطالعه می­شود.
 

---

با توجه به اهمیت حیاتی هوا و سیر صعودی افزایش عوامل آلوده کننده‌ی آن، ضرورت مطالعه‌ی عوامل آلاینده‌ی آن به منظور آگاهی از وضعیت موجود امری ضروری به نظر می‌رسد.  پدیده‌ی آلودگی هوا یکی از مهمترین معضلات بخشهای زیادی از کشور ایران می‌باشد که به دلایل متعددی روز به روز بر میزان آن افزوده شده‌است. مونوکسید کربن یکی از خطرناکترین آلاینده‌های معیار هوا می‌باشد که با توجه به اهمیت مطالعه‌ی آن، تکنیکها و روشهای متعددی جهت پایش آن در اتمسفر کره زمین به کار گرفته شده‌است. در این مطالعه نیز از داده‌های مونوکسید کربن سنجنده‌ی AIRS Aqua/ که امکان بررسی میزان و روند تغییرات گاز مونوکسید کربن را در اتمسفر تمام جهان فراهم نموده استفاده گردید. داده‌های مربوطه با فرمت NetCDF طی دوره‌ی آماری (2018 – 2003) از وبگاه https://disc.gsfc.nasa.gov/datasets/AIRS3STM_006 استخراج و با استفاده از نرم‌افزارهایArcGIS  و Grads بارزسازی و تحلیل شده است. نتایج حاصله بیانگر کاهش میزان مونوکسید کربن در طول سریهای زمانی ماهانه  و سالانه‌ی بوده‌است. در این میان تفاوتهای ماهانه و فصلی بسیار چشمگیر بوده به طوری که به لحاظ ماهانه، بیشترین میزان مونوکسید کربن در ماههای ژانوبه، فوریه و مارس و کمترین میزان آن در ماههای آگوست، سپتامبر و اکتبر اتفاق افتاده‌است. در میان فصول، بیشترین و کمترین میزان مونوکسید کربن به ترتیب در فصول زمستان و تابستان مشاهده گردید. به لحاظ مکانی نیز، بیشترین میزان مونوکسید کربن سطحی با میانگین  ppb150 بر فراز شهر تهران و ناحیه ساحلی دریای خزر و کمترین میزان آن با میانگین ppb 115 بر روی ارتفاعات زاگرس بارزسازی گردید.
 

---

امروزه با افزایش میزان آلودگی هوا، ضرورت شناخت بیشتر علل وقوع آن را مطرح ساخته است. در این میان ازون تروپوسفری می­تواند بر سلامتی انسان و محیط­زیست اثر گذار باشد. از­این­رو هدف این پژوهش بررسی روند تغییرات غلظت ازون تروپوسفری  با پارامترهای هواشناسی، پیش سازهای ازون (دی اکسید نیتروژن و اکسیدهای نیتروژن) است. در این پژوهش از داده­های ایستگاه هواشناسی کرمانشاه و ایستگاه کیفیت هوای ادراه کل حفاظت محیط­زیست کرمانشاه (ایستگاه زیبا پارک) در بازه­ی 10 ساله (1386 تا 1395) استفاده شده است. در این پژوهش تغییرات غلظت ازون تروپوسفری و ارتباط آن با تغییرات اکسیدهای نیتروژن (NO_X) و NO₂ پارامترهای هواشناسی شهر کرمانشاه انجام شده است. براساس نتایج، بیش­ترین غلظت ازون تروپوسفری در ساعت­های 14 تا 16، ماه­های خرداد، تیر و مرداد رخ داده است، بالاترین مقدار غلظت ازون تروپوسفری فصلی نیز در فصل تابستان و بهار ثبت شده است. مطالعه پارامترهای هواشناسی مانند دمای هوا و سرعت باد نشان داد که ارتباط مستقیمی با میزان غلظت ازون تروپوسفری دارد. از طرفی با افزایش میزان بارندگی غلظت ازون تروپوسفری کاهش پیدا می­کند. نتایج بررسی رابطه  بین ازون تروپوسفری، اکسیدهای نیتروژن و دی اکسید نیتروژن نشان داد که بیشترین مقدار ازون تروپوسفری در کمترین مقدار اکسیدهای نیتروژن و دی اکسید نیتروژن رخ می­دهد و تغییرات غلظت ازون تروپوسفری در طول روز برعکس تغییرات اکسیدهای نیتروژن و دی اکسید نیتروژن است.

---

در این پژوهش جهت شناسایی نقش الگوهای گردش منطقه­ای جو در رخداد آلودگی­های شدید هوای شهر اصفهان، از روش تحلیل همدید ترکیبی استفاده شد. برای انجام پژوهش، از داده­های ایستگاه­های سنجش آلودگی هوا، داده­های رقومی پروفیل جو، و خروجی­های 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 می­توان به حضور پرفشار جنب حاره­ای 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 نمی­توان در آلاینده­های شهری همچون کارخانه­های صنعتی اتومبیل­ها 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.

---

با مشاهده اولین مورد تائید شده کووید-19 در شهر قم در 30 بهمن 1398 محدودیت‌هایی توسط دولت و دستگاه‌های اجرایی جهت جلوگیری از شیوع ویروس کووید-19 در تمام شهرهای ایران اعمال شد. بنابراین این مطالعه با هدف بررسی تغیر در تولید و انتشار آلاینده‌های دی‌اکسید گوگرد، دی‌اکسید نیتروژن، مونوکسید کربن و ازن در قبل و بعد از شیوع ویروس کووید-19 در سه کلان‌شهر تهران، اصفهان و مشهد با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای سنتینل-5 انجام گرفت. برای این منظور با استفاده از سامانه گوگل ارث انجین مقادیر غلظت این آلاینده‌ها به‌صورت میانگین ماهانه در دو بازه 1 اسفند 1397 تا 1 اسفند 1398 برای دوره پیش از شیوع کووید-19 و بازه 1 اسفند 1398 تا 1 اسفند 1399 برای دوران شیوع کووید-19 در نظر گرفته شد. سپس برای ارزیابی معنی‌دار بودن تغیر در غلظت این آلاینده‌ها در قبل و بعد شیوع ویروس کووید-19 از آماره T-test (t وابسته) در سطح معنی‌داری 05/0 >p-value استفاده شد. نتایج آزمون T-test نشان داد که برای آلاینده‌های دی‌اکسید گوگرد، دی‌اکسید نیتروژن، مونوکسید کربن در هر سه شهر هیچ تغیر معناداری در میانگین غلظت داده‌ها رخ نداده است؛ اما ازن برای هر سه شهر تهران، اصفهان و مشهد دارای روند کاهشی و سطح معنی‌داری 05/0 >p-value بوده است. بیشترین مقدار تغیر در کاهش غلظت ازن برای کلانشهر تهران در خرداد ماه و آبان تا بهمن، برای اصفهان بین مهرماه تا اواسط دی و برای مشهد در اردیبهشت تا خرداد ماه و آبان تا بهمن مشاهده شد. همچنین، تغییرات مکانی ازن در شهر تهران در قبل و بعد شیوع اپیدمی قابل توجه بوده است. نتایج این مطالعه نشان داد که اعمال محدودیت‌ها نتیجه‌ای در کاهش انتشار آلاینده‌های اولیه از منابع انسانی نداشته است و فقط ممکن است در طی یک بازه کوتاه غلظت آلاینده­ها کاهش یابد اما بعد از رفع محدودیت­ها مجدد روند افزایشی داشته باشند.