۰۶ آذر ۱۴۰۳
به روز شده در: ۰۶ آذر ۱۴۰۳ - ۱۲:۰۹
فیلم بیشتر »»
کد خبر ۱۷۳۴۳۶
تاریخ انتشار: ۱۵:۴۶ - ۲۸-۰۴-۱۳۹۰
کد ۱۷۳۴۳۶
انتشار: ۱۵:۴۶ - ۲۸-۰۴-۱۳۹۰

استادفيزيك دانشگاه تهران: افزايش شدت تابش اشعه ماوراء بنفش را تاييد نمي كنيم

از آنجا که منشـأ اصلي دريافت UV در زمين تابش خورشيدي است با نگاهي به ميزان فعاليت خورشيد در ماه‌هاي اخير، انتظار ما از افزايش دريافت پرتوهاي خورشيدي ازجمله اشعه ماوراي بنفش برآورده خواهد شد. همچنين منحني مجموع تابش خورشيدي در ماههاي اخير و سالهاي قبل نشان مي‌دهد افت‌وخيز به دليل ماهيت فعاليت خورشيدي وجود دارد لکن متعارف بوده و نمي‌توان نسبت به سال قبل انتظار دريافت تابش زيادي داشت.
در پي بحث‌هاي مطرح شده در خصوص شدت گرفتن پرتوهاي ماوراي بنفش خورشيد در هفته‌هاي اخير، دو تن از اساتيد فيزيك دانشگاه تهران با بررسي شدت اشعه UV با تجهيزات موجود در دانشکده فيزيک دانشگاه و داده‌هاي ازن سايت رسمي موسسه ژئوفيزيک دانشگاه تهران به بررسي شدت اشعه ماوراي بنفش در تهران پرداختند كه براساس نتايج اين تحقيق شدت UV تهران اخيراً هيچ تغيير خاصي نداشته و کماکان مانند سابق در ساعات اوج (11 الي 15) بايد پوست و چشم را مراقبت كرد.

دكتر محمدرضا محمدي‌زاده، دانشيار دانشكده فيزيك دانشگاه تهران كه با همكاري دكتر محمد تقي توسلي، استاد دانشکده فيزيک دانشگاه تهران اين بررسي را انجام داده‌اند در گفت‌و‌گو با ايسنا اظهار كرد: با توجه به گزارش‌هاي متفاوت و ضد و نقيض چند روز اخير برخي دستگاه‌ها در اين زمينه تلاش شده با تهيه گزارشي علمي ضمن پاسخگويي به برخي ابهامات و سوالات ايجاد شده در اين خصوص به ارتقاي آگاهي عمومي جهت مقابله با تاثيرات اين پديده كمك شود.

اشعه ماوراي بنفش چيست؟

وي در ابتدا در تعريف اشعه ماوراي بنفش (UV) خورشيد گفت: امواج الکترومغناطيسي در ناحيه پهن طول موجي 103 (امواج راديويي) تا 12- 10 متر (امواج گاما) گسترده است. در اين بازه، امواج ماوراي بنفش طول موج‌هايي بين 100 تا 400 نانومتر دارند كه امواج الکترومغناطيسي با طول موج‌هاي بين 315 تا 400 نانومتر به عنوان UV-A، امواج با طول موجهاي بين 280 تا 315 نانومتر به عنوان UV-B و امواج با طول موج‌هاي بين 100 تا 280 نانومتر به عنوان UV-C شناخته مي‌شوند.

محمدي‌زاده با بيان اين كه مهمترين منبع امواج UV براي کره زمين تابش خورشيدي است، تصريح كرد: از آنجا که انرژي امواج الکترومغناطيسي با طول موج نسبت معکوس دارد UV-C پرانرژي‌ترين بخش امواج UV است که خوشبختانه اين بخش از تابش خورشيدي توسط استراتوسفر جذب مي‌شود و صرف توليد O3 (ازن) مي‌شود؛ بنابراين، تقريباً تمامي تابش UV-C و تابش‌هاي کوتاهتر از آن که زيانبارترند توسط اکسيژن جذب شده و به توليد ازن مي‌انجامد.

وي گفت: ازن موجود در اطراف کره زمين باعث کاهش تابش اشعه UV با طول موجهاي 200 تا 340 نانومتر به زمين مي‌شود. در واقع مقدار UV-A وارد شده به سطح زمين از دو نوع ديگر بيشتر است که البته کم خطرتر هم هست؛ بنابراين، هرچه ميزان ازن موجود در جو بيشتر باشد جذب اشعه UV بيشتر و عبور آن به سمت زمين کمتر است. به همين دليل بايد از عواملي که باعث کاهش ازن جو مي‌شود پرهيز کرد.

دانشيار فيزيك دانشگاه تهران با اشاره به برخي عوامل موثر بر شدت تابش اشعه ماوراي بنفش خورشيدي به سطح زمين از قيبل زاويه تابش خورشيد، عرض جغرافيايي، ارتفاع از سطح دريا، انعکاس اشعه UV از سطح آب، شن و ماسه، سيمان و به‌ ويژه برف، ميزان ذرات حائل، ابرها و ذرات معلق در هوا گفت: مقدار کمي از تابش ماوراي بنفش جهت توليد ويتامين D و درمان بيماري‌هايي مانند نرمي استخوان و اگزما مفيد و لازم است. لکن قرار گرفتن زياد در برابر تابش UV باعث آفتاب سوختگي پوست بدن، بروز لک، پيري زودرس پوست، سرطان توموري و غيرتوموري پوست، بروز التهاب قرنيه و آب مرواريد در چشم و همچنين تضعيف سيستم ايمني بدن مي‌شود؛ بنابراين، مراقبت بدن از تابش UV بسيار حياتي است.

شاخص UV چيست؟

محمدي‌زاده خاطرنشان كرد: به منظور آگاهي از مقدار مجاز دريافت اشعه، شاخصي ( بدون بعد) براي جذب اشعه ماوراي بنفش تعريف شده است. اين روزها دستگاه‌هاي پيشرفته‌اي با روش طيف نگاري نوري براي اندازه‌گيري شدت تابشي، شاخص اشعه UV، به کار مي‌رود. اين شاخص که به صورت يک عدد بين 1 تا 11+ به دست مي‌آيد ميزاني است از تخريب احتمالي پوست توسط تابش UV خورشيد در سطح زمين. هر چه اين شاخص بزرگتر باشد قدرت تخريب پوست و چشم بيشتر است و زمان کمتري براي تخريب ترميم ناپذيرلازم است.

وي تصريح كرد: روشهاي محاسباتي وجود دارند که با استفاده از يک مدل ارائه شده با استفاده از داده‌هاي تجربي قبلي و ورودي‌هايي از قبيل طول و عرض جغرافيايي، ارتفاع از سطح دريا و دماي محيط شاخص UV را پيش‌بيني عددي مي‌کنند. اين روشها از آنجا که اندازه‌گيري مستقيم نيستند قطعاً به اندازه روشهاي تجربي مستقيم، قابل اعتماد نيستند. بخش عمده‌اي از سايتهايي که شاخص UV را براي همه نقاط دنيا پيش‌بيني مي‌کنند از اين نرم‌افزارهاي شبيه‌ساز بهره مي‌برند. اين روشهاي محاسباتي زماني ارزش واقعي پيدا مي‌کنند که مقادير پيش‌بيني شده توسط آنها با اندازه‌گيري مستقيم تأييد شود.

جزئيات و نتايج اندازه‌گيري‌ها

محمدي زاده خاطرنشان كرد: اندازه‌گيري‌هاي اين بررسي با دستگاه‌هاي موجود در دانشکده فيزيک دانشگاه تهران انجام شده است. شدت اشعه UV با UV light meter حساس به بازه طول موجي 290 الي 390 نانومتر (يعني UV-A و UV-B) مدل AA.06501 اندازه‌گيري شده است. شاخص UV با دستگاه Ultraviolet light meter, UV HAWK اندازه‌گيري شده است. داده‌هاي ازن از سايت رسمي موسسه ژئوفيزيک دانشگاه تهران استخراج شده است. مقدار ازن در اين موسسه با دستگاه اسپکترومتر Dobson Beck 109 واقع در عرض 35.73 درجه شمالي و طول جغرافيايي 51.38 درجه شرقي در ارتفاع 1419 متري از سطح دريا اندازه‌گيري شده است. اطلاعات سنجش ازن و آلودگي هوا در اين موسسه همانند داده‌هاي مرکز شيمي جو، ازن و آلودگي هوا مستقر در اصفهان، به مرکز بين المللي داده هاي ازن و تابش ماوراي بنفش مستقر در کانادا ارسال مي‌شود. دستگاه پيشرفته‌تر موجود در مرکز اصفهان که علاوه بر مقدار ازن، شدت تابش UV را نيز اندازه‌گيري مي‌کند از نوع فوتواسپکترومتر Brewer MK IV حساس به بازه طول موجي 286 الي 363 نانومتر است. اين دستگاه در مختصات 32.4 درجه عرض شمالي و 51.1 درجه طول شرقي در ارتفاع 1535 متري از سطح دريا داده جمع‌آوري مي‌کند.



شكل 1. مقدار شدت اشعه ماوراي بنفش در روز 20 تيرماه 1390 در منطقه اميرآباد شمالي. منحني مربع داغخلي دماي محيط را در ساعت مختلف سنجش شدت UV نشان مي‌دهد.

وي تصريح كرد: در شکل 1 شدت اشعه ماوراي بنفش در منطقه اميرآباد شمالي تهران که در روز 20 تيرماه 1390 اندازه‌گيري شده بر حسب زمان آمده است. شدت از مرتبه بزرگي چند ميلي‌وات بر سانتيمتر مربع است که در ساعات بين 12 الي 14 بيشينه مقدار خود را دارد. تقارن منحني شدت UV نسبت به ميانه روز (حدود ساعت 13) جالب است هرچند تغييرات دما، نمودار مربع داخلي شکل1، چنين روندي را ندارد. به نظر مي‌رسد گرماي جذب شده تا ساعت 13 نياز به زمان بيشتري جهت کاهش دما دارد. اين مقدار از شدتUV هر چند براي بدن خيلي خطرناک نيست لکن براي مدت طولاني بدون پوشش مناسب تحت اين اشعه قرارگرفتن، به‌خصوص در ساعات اوج شدت، براي بدن توصيه نمي‌شود. البته، جهت کمّي شدن اين نتيجه، لازم است به مقدار شاخص UV مراجعه کنيم.



شكل 2. مقدار ميانگين شاخص UV پيش‌بيني شده توسط سايت UVAWARENESS (دايره و خط پيوسته) در باره روزهاي 12 تا 22 تيرماه. منحني خط چين - مربع‌ها مقادير اندازه‌گيري شده در اميرآباد شمالي در 20 تيرماه است.  دايره‌هاي سياه مقدار شاخص UV پيش‌بيني شده توسط سايت UVAWARENESS را در تهران نشان مي‌دهد كه براي روزهاي 12 تا 22 تيرماه جاري ميانگيري شده است.

وي با اشاره به تفاوت نتايج اندازه‌گيري‌هاي انجام شده در تهران و مقدار شاخص UV پيش بيني شده توسط سايت uvawareness گفت: قرائن موجود در اين سايت و به عهده نگرفتن هيچ گونه مسئوليتي در قبال نتايج، حاکي از آن است که داده هاي آن علي‌الاصول مي‌بايست مبتني بر نتايج شبيه‌سازي عددي براساس يک مدل اقليم شناسي باشد. همچنين منحني خط چين مربع‌ها، مقدار اندازه‌گيري شده در منطقه اميرآباد شمالي تهران را در روز 20 تيرماه 1390 نشان مي‌دهد. در اين روز هوا آفتابي بوده و منحني تغييرات دماي آن نيز در شکل 1 ارائه شده است. چنانچه مي‌بينيد روند کلي افزايش و به اوج رسيدن در ساعات مياني روز تاييد مي‌شود. لکن مقدار بيشينه آن عدد 8 است كه  در ابتداي حوزه شدت بسيارزياد تلقي مي‌شود. يعني در ساعات 11 تا 15 اين روز بايد براي چشم و پوست از محافظ استفاده کرد و حتي‌الامکان در سايه تردد كرد. به هر حال، اين مقدار با مقدار گزارش شده منابع اجتماعي يعني اعدادي مثل 12.7 و يا 10 بسيار متفاوت است. داده‌هاي تجربي ما نشان مي‌دهد اين منحني اندازه‌گيري شده کمابيش تا چند روز حوالي 20 تيرماه شکل کلي خود را دارد. به اين معني که عدد بيشينه 8 خيلي تغيير نخواهد کرد.

محمدي زاده خاطرنشان كرد: جالب است که مرکز شيمي جو، ازن و آلودگي هوا مستقر در اصفهان نيز که مجهز به دستگاه اندازه‌گيري UV است در روزهاي ميانه تيرماه 1390 (15 تا 23 تيرماه) عدد بيشينه شاخص UV را 8 اندازه‌گيري کرده است. حال آن كه بنا بر داده‌هاي اين سايت، ميانگين بيشينه تابش در خردادماه در محل اين سايت 9 بوده است.

دانشيار فيزيك دانشگاه تهران در ادامه با بيان اين كه در کشور پهناوري مثل ايران با تنوع شدت تابش خورشيد، ضروري است كه چندين مرکز در نقاط مختلف کشور اين شاخص را اندازه‌گيري كرده و هر روز به همراه گزارش وضعيت آب و هوا به مردم ارائه كنند به ايسنا گفت: البته واضح است که اندازه‌گيري ما در تهران و مرکز اصفهان با دقت کافي قابل تعميم به استان خوزستان با دماي 52 درجه و عرض جغرافيايي متفاوت (و يا ساير نقاط) نيست و بديهي است که بين دو منحني شکل 2، نتيجه تجربي بر پيش‌بيني عددي مرجح است.

وي خاطرنشان كرد: داده‌هاي مرکز بين‌المللي سنجش ازن و UV جهان در کانادا از شهرهاي خود اين کشور در سال 2011، حاکي از آن است که مقادير اندازه‌گيري شده، تقريباً هميشه، از مقادير انواع پيش‌بيني‌هاي عددي کمتر است. به عنوان مثال در شهر تورنتو که نزديکترين عرض جغرافيايي (43 درجه شمالي) را نسبت به تهران (35 درجه شمالي) در بين داده‌هاي موجود در اين سايت دارد حداکثر شاخص UV اندازه‌گيري شده حدود 8 بوده است در حالي که مقادير پيش‌بيني به مقدار 10 هم مي‌رسد. به نظر مي‌رسد اگر تفاوت "اندازه‌گيري" و "پيش‌بيني عددي" براي آحاد مردم جا بيافتد نگراني‌هاي بي‌مورد تقليل خواهد يافت.

تغيير شديد UV با ميانگين ازن اندازه‌گيري شده متصور نيست

دانشيار فيزيك دانشگاه تهران گفت: از آنجا که جنجال خبري اخير درباره شدت UV اين سوال را پيش آورده است که شايد اخيراً شدت UV در ايران تغييرات شديدي داشته است (چنانکه ديديم اصولاً اين حرف صحيح نيست) مي‌توان از شواهد ديگري نيز کمک جست. از آن جا كه مقدار ازن اندازه‌گيري شده با مقدار شدت UV رسيده به هر منطقه نسبت عکس دارد. شکل 3 مقدار ميانگين ازن اندازه‌گيري شده در ماه‌هاي مختلف در سالهاي 2009 تا 2011 ميلادي را در شهر تهران نشان مي‌دهد. روند کلي تاکنون در سال 1390 که مربوط به ابتداي سال تا 10 خرداد 1390 است همانند دو سال قبل است. بنابراين انتظار نداريم در شدت UV دريافتي در تهران در سال 1390 تغيير شديدي نسبت به سالهاي قبل ببينيم. جالب است که اين شکل تاييد مي‌کند در زمستان که شدت UV کمتر است مقدار ازن زياد و در تابستان معکوس آن است.



شکل 3. مقدار ميانگين ازن اندازه‌گيري شده در ماههاي مختلف در سالهاي 2009 الي 2011 ميلادي. داده‌ها از سايت رسمي موسسه ژئوفيزيک دانشگاه تهران استخراج شده است.

وي خاطرنشان كرد: از آنجا که منشـأ اصلي دريافت UV در زمين تابش خورشيدي است با نگاهي به ميزان فعاليت خورشيد در ماه‌هاي اخير، انتظار ما از افزايش دريافت پرتوهاي خورشيدي ازجمله اشعه ماوراي بنفش برآورده خواهد شد. منحني تعداد لکه‌هاي خورشيدي در سالهاي مختلف تا امسال نشان مي‌دهد سال 2011 در اواسط دوره فعاليت دوره‌اي خورشيد در توليد لکه‌هاست؛ بنابراين انتظار نداريم در سال 2011 شاهد تغيير جدي در تابش خورشيدي باشيم. همچنين منحني مجموع تابش خورشيدي در ماههاي اخير و سالهاي قبل نشان مي‌دهد افت‌وخيز به دليل ماهيت فعاليت خورشيدي وجود دارد لکن متعارف بوده و نمي‌توان نسبت به سال قبل انتظار دريافت تابش زيادي داشت.

ميزان فعاليت‌هاي خورشيدي دو، سه ماه اخير، تاييدكننده افزايش تابش خورشيدي نيست

محمدي زاده تصريح كرد: داده‌هاي طوفان (storm) و بادهاي (winds) خورشيدي مشاهده شده در سه ماه اخير (مي، ژوئن و جولاي 2011)  نشان مي‌دهد فقط 7 روز از حدود 75 روز اين بازه زماني توفان و باد خورشيدي در حد جزئي و متوسط بوده است و بقيه روزها (حدود 68 روز) خيلي ضعيف بوده است. آمار زبانه‌هاي (flares) خورشيدي هم طي همين 75 روز مقدار زبانه‌ها را در 26 روز در حد جزئي گزارش کرده و فقط يک روز در حد متوسط بوده است؛ بنابراين بسيار بعيد به نظر مي‌رسد اين افت وخيزها در مقدار UV رسيده به زمين اثر قابل‌توجهي داشته باشد. اگر در يک روز و يا روزهايي فعاليت خورشيدي در حد قوي بود، احتمال دريافت اشعه‌هاي الکترومغناطيسي و از جمله UV در سطح زمين وجود داشت ولي در حال حاضر به نظر مي‌آيد هر نقطه از زمين علي‌الاصول مي‌بايست همان شدتي را دريافت کند که طبق روال متعارف اندازه مي‌گرفته است؛ بنابراين اصولاً فعاليت خورشيدي تاييدکننده افزايش تابش خورشيدي از جمله بخش UV امواج الکترمغناطيسي آن طي دو، سه ماه اخير (ارديبهشت الي تير 1390) نيست.

وي در پايان با تشكر از مساعدتهاي مهدي باقري و دكتر سيد محمد صادق موحد در اندازه‌گيري بخشي از داده ها و بحث فعاليتهاي خورشيدي در اين تحقيق كه بخشي از هزينه هاي ان با كمك مالي معاونت پژوهشي دانشگاه انجام شده در جمع‌بندي نتايج اين بررسي تصريح كرد:  براساس اندازه‌گيري ها و مطالعات انجام شده شدت UV تهران اخيراً هيچ تغيير خاصي نداشته است و کماکان مانند سابق در ساعات اوج (11 الي 15) بايد پوست و چشم را مراقبت نمود. احتمالاً داده‌هاي ناصحيح گزارش شده اخير، پيش بيني‌هاي عددي بوده‌اند که قابل اعتماد نيستند. همچنين لازم است فرهنگ حفاظت در مقابل تابش پرتوي ماوراي بنفش پيوسته گسترش يابد.
ارسال به دوستان
چمران : مستنداتی از فاکتورهای تبلیغات انتخابات ریاست جمهوری در موسسه همشهری به صورت غیرررسمی ارائه شده است/ نمی‌دانم مافیا کیست ۱۰ پیش بینی اکونومیست درباره سال ۲۰۲۵/ جهان در خون غرق خواهد شد! پیش بینی وضعیت بارش در استان ها تا دی ماه مردم این ۱۸ استان منتظر بارش برف و سرما باشند قالیباف : روزانه تا ۳۰ میلیون لیتر فرآورده از کشور قاچاق می‌شود/ تردید نکنید که این قاچاق سازماندهی شده است طعنه سنگین روزنامه فرهیختگان به جلیلی : میز مذاکره ، کلاس تاریخ و فلسفه و پدیدارشناسی روح هگل نیست دستگیری کلاهبرداری که از دختران زیر سن قانونی اخاذی می‌کرد آیا ایران با درخواست احتمالی آمریکا برای مذاکره دوجانبه موافقت می‌کند؟ علم چطور دژاوو را توجیه می‌کند؟ آقای قالیباف! ما را به یاد خرزوخان شب های برره انداختید / می دانید با 8 میلیارد دلار چند خودروی روز دنیا می شد وارد کرد؟ نوجوان قائمشهری به دلیل برخورد با قطار جان باخت بورل : آینده اتحادیه اروپا در خطر است قالیباف : وزیر نیرو در تابستان جرأت ندارد بگوید که در تولید برق مشکل نداریم اما در زمستان می گوید بازجویی محسنی اژه‌ای از متهمان یک پرونده مهم دلفین دریای بالتیک از تنهایی با خودش صحبت می‌کند