آشنایی با مقصر تشدید آلودگی هوا ، عکس - وبلاگ چراغ روشن

به گزارش وبلاگ چراغ روشن، زومیت نوشت: عبارات شاخص آلودگی هوا و وارونگی دمایی هر ساله با کاهش دمای هوا و تشدید آلودگی آن زیاد به گوش می رسند. ولی تابه حال درباره آن ها مطالعه نموده اید؟

همانطور که در معرفی آلاینده ها گفته شد، منشأ بسیاری از آن ها فعالیت های انسانی، به ویژه سوزاندن سوخت های فسیلی است. این فعالیت ها تقریبا همیشه وجود دارند و تغییر زیادی در اندازه آن ها اتفاق نمی افتد. با این حال، برخی از روزهای سال آلوده تر از روزهای دیگرند. عوامل مختلفی در تشدید آلودگی هوا نقش دارند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.

فرایند انتقال آلاینده ها در شرایط عادی

تابش خورشید سطح زمین را گرم می نماید و هوای نزدیک به سطح زمین هم در تبادل دمایی با سطح، گرم می گردد. با افزایش دما، تراکم هوا در این لایه که لایه مرزی سیاره نامیده می گردد، کاهش پیدا می نماید و سبک تر می گردد؛ در نتیجه هوای بالای آن که سردتر و متراکم تر است به وسیله گرانش به سمت پایین حرکت می نماید و هوای گرم به بالا منتقل می گردد. این فرایند که همرفت نامیده می گردد تا زمانی که دما در تمام بخش ها یکسان گردد ادامه دارد؛ بنابراین هرگز متوقف نمی گردد.

سرعت باد در نزدیکی سطح زمین به علت اصطکاک با عوارض سطحی (توپوگرافی)، کمینه است و نمی تواند آلاینده ها را تا فواصل طولانی منتقل کند. همزمان با فرایند همرفت، گازها و ذرات آلاینده نیز از لایه مرزی به قسمت های فوقانی منتقل می شوند و می توانند به وسیله جریان باد به دوردست ها منتقل شوند. این فرایند باعث کاهش غلظت آلاینده ها می گردد.

ارتفاع لایه مرزی در طول روز با دریافت تابش خورشید افزایش پیدا می نماید و شب ها پس از سرد و متراکم شدن هوا، به کمترین اندازه خود می رسد. با افزایش ارتفاع لایه مرزی و در نتیجه افزایش حجم آن، غلظت آلاینده ها کاهش پیدا می نماید؛ بنابراین غلظت آلاینده ها تا میانه روز کاهش و شب ها تا پیش از طلوع خورشید، افزایش می یابد.

همین پدیده درباره فصل های مختلف سال نیز برقرار است و به همین علت، کیفیت هوا در تابستان بهتر از فصل های سرد است.

وارونگی دمایی

گاهی به دلایلی، هوای نزدیک سطح زمین از هوای بالای خود سردتر می گردد. این شرایط باعث پایداری هوا شده و فرایند همرفت را متوقف می نماید. به این شرایط، وارونگی دمایی گفته می گردد.

آلاینده ها در غیاب همرفت، در مکان خود باقی می مانند و با ادامه فعالیت منابع آلاینده، شرایط آلودگی تشدید می گردد.

فرایندهای مختلفی ممکن است باعث رخ دادن وارونگی دمایی شوند که در ادامه به آن ها می پردازیم.

وارونگی تابشی

در این نوع وارونگی، پس از غروب خورشید، سطح زمین، گرمای جذب شده در طول روز را به وسیله فرایند تابش گرمایی، در طول موج فروسرخ به فضا منتشر می نماید و به سرعت سرد می گردد. هوای نزدیک به سطح نیز در تبادل گرمایی با زمینِ سرد شده، به سرعت سرد می گردد؛ در حالی که هوای بالای آن هنوز گرمای خود را از دست نداده است. در نتیجه، وارونگی دمایی اتفاق می افتد و شرایطی پایدار از نظر گرمایی ایجاد می گردد که همرفت در آن متوقف شده است.

این نوع وارونگی معمولاً زمانی اتفاق می افتد که آسمان، صاف و بدون ابر باشد و گرمای تابش شده از زمین بتواند بدون مانع از جو خارج گردد. ابرها با بازتاب امواج فروسرخ منتشر شده از زمین، دوباره زمین را گرم می نمایند و با شروع فرایند همرفت، وارونگی دمایی از بین می رود. رطوبت بالای هوا نیز مانند ابرها عمل می نماید و می تواند مانع ایجاد وارونگی گردد.

بادهای نسبتاً شدید نیز می توانند با ترکیب لایه های هوای سرد و گرم، شروع نماینده همرفت باشند و وارونگی را از بین ببرند.

هر چه ساعات شب طولانی تر باشد، شرایط برای ایجاد وارونگی دمایی تابشی مناسب تر است. به همین علت است که این نوع وارونگی در پاییز و زمستان بیشتر رخ می دهد.

وارونگی در دره های محصور

در طول روز، تابش خورشید، قله و دامنه کوه را بیشتر از پایین دره گرم می نماید. هوای گرم دامنه، تراکم خود را از دست می دهد و ایجاد منطقه کم فشار می نماید؛ در نتیجه هوای سرد دره که متراکم تر و پرفشارتر است، به سمت بالای دامنه حرکت می نماید. این جریان به باد بالارو یا نسیم دره مشهور است.

پس از غروب خورشید، سطح دامنه، دمای خود را به سرعت به وسیله تابش از دست می دهد و متراکم می گردد. این هوای متراکم و پرفشار، بر اثر گرانش به سمت پایین دره که هنوز هوای گرمتری دارد حرکت می نماید. به این جریان، باد پایین رو یا نسیم کوه می گویند. این جریان، در فصول سرد سال که نور کمتری از خورشید به زمین می تابد، بیشتر دیده می گردد. بعلاوه، پوشش برف بالای قله ها در این فصل ها، باد پایین رو را تقویت می نماید.

هوای سرد قله، مانند جریان آب، چاله ها و منطقه ها پایین دره را پر می نماید و زیر لایه هوای گرم قرار می گیرد. در نتیجه شرایط پایداری گرمایی ایجاد شده و وارونگی دمایی رخ می دهد.

وارونگی فرونشست

مراکز پرفشار هوا، منطقه های از جو هستند که فشار هوا بیشتر از نواحی پیرامون است. این مراکز حاصل حرکت پایین رونده توده های هوا در تروپوسفر (پایین ترین لایه جو زمین) هستند. قدرتمندترین سامانه های پرفشار در نواحی سرد قطبی زمین حضور دارند. نوع دیگری از مراکز پرفشار، در کمربندهای پرفشار جنب حاره دیده می شوند. هوای مرطوب در منطقه ها استوایی در سطح زمین گرم شده، تراکم خود را از دست می دهد و بالا می رود. همزمان، فرایند مشابهی بصورت قرینه در سوی دیگر استوا طی می گردد و در نتیجه، هر دو توده هوای گرم، مجبور به حرکت به سمت قطب ها می شوند. با حرکت به سمت منطقه ها سرد قطبی، این توده ها سرد و متراکم می شوند و رطوبت خود را از دست می دهند. در نهایت در عرض های جغرافیایی 30 تا 35 درجه شمالی و جنوبی، پایین می آیند و سامانه های پرفشار گرم را ایجاد می نمایند.

فرایند مشابهی از نزدیکی نواحی قطبی شروع می گردد و در عرض 30 تا 35 درجه جغرافیایی، سامانه های پرفشار سرد را ایجاد می نماید.

سامانه های پرفشار باعث بادهای ضعیف و فرونشست توده های هوا در تروپوسفر هستند. پدیده فرونشست، باعث گرم و خشک شدن توده هوا در فرایندی بی دررو می گردد. رطوبت پایین هوا، آسمانی بدون ابر را در پی دارد که شرایط مناسب برای وارونگی تابشی است.

از سوی دیگر، در نبود بادهای قدرتمند سطحی، فرونشست باعث قرار گرفتن لایه هوای گرم در بالای هوای سرد می گردد که وارونگی فرونشست نامیده می گردد.

فرونشست هوا معمولا تا سطح زمین ادامه نمی یابد و در ارتفاع 2 هزار تا 4 هزار متری از سطح، متوقف می گردد. از این رو، وارونگی فرونشست می تواند همزمان با انواع دیگر وارونگی ها وجود داشته باشد.

وارونگی جبهه هوایی

جبهه های هوایی، مرز بین دو توده هوایی با ویژگی های متفاوت از نظر دما، رطوبت، تراکم و باد هستند. تفاوت بین این ویژگی ها، شرایطی آشفته و ناپایدار را در امتداد مرز توده های هوایی ایجاد می نماید که باعث پدیده هایی مانند طوفان، بارش و بادهای شدید می گردد.

با ورود جبهه هوای تازه به یک منطقه، مستقل از نوع آن، همیشه توده هوای گرم به خاطر تراکم کمتر، به سمت بالای توده هوای سرد حرکت می نماید و هوای سرد در زیر آن قرار می گیرد. این همان شرایط مورد احتیاج برای ایجاد وارونگی دمایی است.

برخلاف انواع دیگر وارونگی دمایی که معمولا لایه وارونگی دمایی در آن ها موازی با سطح زمین و افقی است، در وارونگی جبهه هوایی، این لایه شیب قابل توجهی دارد.

با توجه به آشفتگی شرایط جوی در اطراف جبهه های هوایی، این نوع وارونگی پایدار نیست و با جایگزینی توده هوای تازه، به سرعت از بین می رود.

آلودگی هوا حاصل شرایط جوی نیست

در نهایت باید در نظر داشت که این وارونگی دمایی نیست که منجر به آلودگی هوا می گردد. وارونگی دمایی فقط امکان انتقال آلاینده ها را از بین می برد و باعث تشدید آلودگی موجود می گردد. اگر به جای آلاینده ها، عطر گل ها در هوا پیچیده باشد، این عطر گل ها است که در هوا باقی می ماند.

تنها راه حل کاهش آلودگی هوا، کاهش و توقفِ سازوکارهای آلاینده و حرکت در مسیر توسعه سبک زندگی سازگار با محیط زیست است.

5858