تحلیل یک دهه دادههای ماهوارهای و ایستگاههای سنجش کیفیت هوا نشان میدهد دمای بالاتر سطح شهر میتواند غلظت ازن را تا بیش از دو برابر افزایش دهد که شرق و شمالشرق تهران بیشترین آسیب را میبینند.
به گزارش خبرنگار دیدهبان علم ایران، برخلاف تصور رایج، خطرناکترین آلاینده تابستانی تهران نه دود خودروهاست و نه ذرات معلق، بلکه گازی است که در هوای گرم و آفتابی و در نتیجه واکنشهای شیمیایی میان آلایندههای حاصل از ترافیک و صنعت تولید میشود؛ ازن سطح زمین (Ground-level Ozone). اکنون پژوهشی از محققان دانشگاه تهران نشان میدهد افزایش دمای سطح شهر که پیامد توسعه شهری و تشدید پدیده «جزیره گرمایی شهری» است، یکی از مهمترین عوامل تشدید این آلاینده سمی در پایتخت محسوب میشود.
این پژوهش که نتایج آن در مجله Science of the Total Environment منتشر شده، توسط آرمین نخجیری و امینالله کاکرودی از گروه سنجش از دور و GIS دانشگاه تهران انجام شده است. پژوهشگران با تلفیق دادههای ماهوارهای و اطلاعات ۲۰ ایستگاه پایش کیفیت هوا، تغییرات دمای سطح زمین و غلظت ازن را طی سالهای ۲۰۱۳ تا ۲۰۲۲ بررسی کردهاند.
ازن؛ محافظ آسمان، تهدید خیابان
ازن در لایه استراتوسفر، سپری طبیعی در برابر پرتوهای فرابنفش خورشید است، اما همین گاز در نزدیکی سطح زمین به یکی از زیانآورترین آلایندههای هوا تبدیل میشود. ازن مستقیماً از اگزوز خودروها یا دودکش صنایع خارج نمیشود، بلکه هنگامی تشکیل میشود که اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی فرار، در حضور نور شدید خورشید و دمای بالا با یکدیگر واکنش دهند.
به همین دلیل، روزهای گرم و آفتابی تابستان بهترین شرایط را برای تشکیل این آلاینده فراهم میکنند.
افزایش دمای سطح شهر، ازن را دو برابر میکند
تحلیل دادههای پژوهش نشان میدهد میان دمای سطح زمین و غلظت ازن، رابطهای مستقیم و از نظر آماری بسیار معنادار وجود دارد.
وقتی دمای سطح زمین از کمتر از ۱۵٫۹ درجه سانتیگراد به بیش از ۳۹٫۱ درجه سانتیگراد افزایش پیدا میکند، میانگین غلظت روزانه ازن از ۱۰٫۳ به ۲۱٫۴ قسمت در میلیارد (ppb) میرسد؛ یعنی بیش از دو برابر.
برخلاف تصور عمومی، این وضعیت با غروب خورشید پایان نمییابد. پژوهشگران نشان دادهاند زمانی که دمای شبانه سطح زمین از ۲۳٫۵ درجه سانتیگراد بیشتر باشد، غلظت ازن شبانه همچنان بالای ۱۰ ppb باقی میماند. این یافته نشان میدهد گرمای ذخیرهشده در ساختمانها، آسفالت و سایر سطوح شهری، میتواند آلودگی را تا ساعات شب حفظ کند.
چرا همه مناطق تهران به یک اندازه آلوده نیستند؟
یکی از مهمترین یافتههای این پژوهش، تفاوت چشمگیر الگوی توزیع ازن در نقاط مختلف تهران است.
بررسی نقشههای ماهوارهای نشان میدهد بیشترین غلظت ازن در مناطق مرکزی، شرقی و شمالشرقی تهران مشاهده میشود. این مناطق علاوه بر تراکم بالای ساختمانها، در مسیر تجمع آلایندههایی قرار دارند که توسط بادهای غالب از غرب شهر منتقل میشوند.
مناطق با بیشترین خطر
بر اساس نقشههای مقاله، مناطق ۱، ۳، ۷، ۸، ۱۳ و ۱۵ در میان کانونهای اصلی تجمع ازن قرار دارند.
در این مناطق چند عامل به طور همزمان عمل میکنند:
- تراکم بالای ساختمانها و خیابانهای باریک، تهویه طبیعی هوا را محدود میکند.
- قرارگیری در دامنههای جنوبی البرز، خروج آلایندهها را دشوارتر میکند.
- بادهای غالب غربی، پیشسازهای ازن را از غرب شهر به این مناطق منتقل میکنند.
- دمای بالای سطح زمین سرعت واکنشهای فتوشیمیایی را افزایش میدهد.
پژوهشگران همچنین اشاره میکنند که در بخشهایی از شمال تهران، پوشش گیاهی میتواند در روزهای بسیار گرم ترکیبات آلی طبیعی منتشر کند که در حضور آلایندههای ناشی از ترافیک، به افزایش تشکیل ازن کمک میکنند.
مرکز تهران؛ تلهای برای آلایندهها
مناطق ۶، ۱۰، ۱۱ و ۱۲ نیز به دلیل تراکم بالای ساختمانها، ترافیک سنگین و تهویه ضعیف، از پهنههای دارای غلظت نسبتاً زیاد ازن هستند.
به گفته پژوهشگران، خیابانهای محصور میان ساختمانهای بلند، همانند «درههای شهری» عمل میکنند و مانع گردش آزاد هوا میشوند.
چرا غرب تهران با وجود گرمای بیشتر، ازن کمتری دارد؟
یکی از نتایج جالب مقاله این است که گرمترین نقطه شهر الزاماً آلودهترین نقطه نیست.
در مناطق ۲۱ و ۲۲، دمای سطح زمین در برخی روزها به حدود ۳۸ درجه سانتیگراد میرسد؛ اما این مناطق به دلیل تراکم کمتر ساختمانها، وجود فضاهای باز و قرار گرفتن در مسیر بادهای غالب، تهویه مناسبتری دارند و غلظت ازن در آنها کمتر از مرکز و شرق تهران است.
این یافته نشان میدهد طراحی شهری و جریان هوا میتوانند اثر گرمای زیاد را تا حدی خنثی کنند.
روند نگرانکننده در یک دهه
پژوهش نشان میدهد طی سالهای ۲۰۱۳ تا ۲۰۲۲، هم دمای سطح زمین و هم غلظت ازن در تهران روندی افزایشی داشتهاند؛ روندی که پژوهشگران آن را نتیجه همزمان توسعه فیزیکی شهر و تغییرات اقلیمی میدانند.
تنها وقفه این روند، سالهای همهگیری کووید-۱۹ بود. کاهش تردد خودروها و افت فعالیتهای شهری باعث کاهش دمای سطح زمین و افت غلظت ازن شد، اما با بازگشت ترافیک، غلظت ازن نیز دوباره افزایش یافت و در سال ۲۰۲۱ به یکی از بالاترین مقادیر خود رسید.
جزیره گرمایی؛ حلقه مفقوده مدیریت کیفیت هوا
به گفته پژوهشگران، بیشتر برنامههای کنترل آلودگی هوا بر کاهش انتشار آلایندهها متمرکز هستند، اما نتایج این مطالعه نشان میدهد کاهش دمای سطح شهر نیز باید به یکی از محورهای اصلی مدیریت کیفیت هوا تبدیل شود.
توسعه بامها و دیوارهای سبز، استفاده از مصالح با بازتابندگی بالا برای خیابانها و ساختمانها، حفظ و تقویت کریدورهای طبیعی جریان باد، افزایش فضای سبز متناسب با شرایط اقلیمی و جلوگیری از ساختوسازهای متراکم در مسیرهای تهویه طبیعی شهر از راهکارهای پیشنهادی این محققان برای کاهش شدت جزیره گرمایی و میزان تشکیل ازن است.
انتهای پیام