پیش بینی وضعیت آلودگی هوا در یک هفته پیش رو

مواجهه تازه با پدیده وارونگی هوا به تعریف کسی که در تهران زندگی می کند، وارونگی هوا پدیدهای طبیعی است و آلودگی هایی را که به دست خودمان به وجود آمده به زمین نزدیک می کند و به ریه ها می ریزد.

روزنامه ایران نوشت: زمستان هم آمد. سوز سرما در روزهای پایانی پاییز نوید آمدنش را می داد. حالا فصل برف از راه رسیده؛ فصل خیابان های سپید و یخ و بافتنی های رنگارنگ.

از همان نقاشی های کودکانه ما تا الان، برف نشان زمستان بوده و هست. برف یعنی سپیدی، پاکی، روشنی و زمستان یعنی فصل سراسر پاکی. اما اگر امروز دوباره جعبه مداد رنگی را جلوی ما بگذارند تا زمستان بکشیم، پس از کشیدن آدم برفی و قله ای که روی آن برف نشسته، شاید مداد سیاه را برداریم و برای این نقاشی، آسمانی تیره بکشیم. کشیدن گرد و غبار کار آسانی نیست اما مداد سیاه هم خوب می تواند نشان دهد که خبری از آسمان آبی نیست.

چند سالی است وقتی هوا زمستانی می شود تهرانی ها قبل از اینکه خبر باریدن برف را بشنوند، خبر آلودگی هوا و تعطیلی مدارس و اداره ها به گوششان می رسد.

حتماً از وارونگی هوا زیاد شنیده اید. تعریف علمی آن می گوید: وارونگی هوا یا وارونگی گرمایی به پدیده ای گفته می شود که در آن برخلاف حالت طبیعی، با افزایش ارتفاع، دما هم زیاد می شود و در این شرایط درجه حرارت پایین جو کمتر از طبقه فوقانی است. در شهرهای بزرگ وارونگی هوا معمولاً باعث آلودگی هوا می شود.

اما به تعریف کسی که در تهران زندگی می کند، وارونگی هوا پدیدهای طبیعی است و آلودگی هایی را که به دست خودمان به وجود آمده به زمین نزدیک می کند و به ریه ها می ریزد. برخی معتقدند وارونگی هوا فقط یک پدیده طبیعی است و اینکه چه اتفاقی در آسمان می افتد ارتباطی با آلودگی روی زمین ندارد و باید فکری به حال اگزوزها و دودکش ها کرد و اجازه نفس کشیدن دوباره به تهران داد. با این حال کارشناسان معتقدند با استفاده به موقع از اطلاعات پیشبینی هواشناسی میتوان آلودگی های ناشی از وارونگی را مدیریت کرد و حتی این پدیده طبیعی را هم کنترل کرد.

تغییر در روند عمومی رفتار جو زمین

محمدطالب حیدری کارشناس پیش بینی هواشناسی در این باره می گوید: با وجود اطلاعات پیش بینی هواشناسی نباید با آلودگی ناشی از وارونگی در شهرهای بزرگ کشور غافلگیر شد. توضیح این امر ساده است. پدیده وارونگی در ماه های سرد و خنک سال تشدیدکننده مهم آلودگی هوا است. این پدیده طبیعی پنجره های تنفس و تهویه عادی طبیعت را می بندد و شرایط جوی ساکن و آرام برای یک یا چند روز در شهرها حاکم می شود و ممکن است از 10 تا 15 روز هم بیشتر شود. هیچ قاعده و قانونی دوام وارونگی را تعیین نمی کند.

وی می افزاید: از واژه وارونگی می توان استنباط کرد که باید یک امر طبیعی وارونه شده باشد و این امر همان چینش دمای هوا با ارتفاع است. در شرایط طبیعی در هر کجای زمین که باشیم با افزایش ارتفاع، هوا سردتر می شود؛ به طور مثال اگر از کوهی بالا برویم این سرد شدن تدریجی هوا را احساس می کنیم. اما در شرایطی که پدیده وارونگی اتفاق می افتد دمای هوا با زیاد شدن ارتفاع به جای سردتر شدن گرمتر شده یا ثابت می ماند که این حالت را وارونگی می نامند.

به گفته حیدری وارونگی هوا، عکس روند عمومی رفتار جو زمین است. وارونگی حاصل یک عامل کلان و دینامیکی در جو زمین و اصطلاحاً رفتار هوای پایدار است.

وی توضیح می دهد: پایداری هوا بر خلاف تلقی عامه مردم از پایداری به معنای ماندگاری و دوام نیست، بلکه به جوی پایدار گفته می شود که در آن، شرایط برای حرکت هوا فراهم نیست و شرایط سکون و آرامش در هوا در منطقه وسیعی اتفاق می افتد. بنابراین در شرایط وارونگی، هوای گرم در لایه های بالاتر و هوای سرد در لایه های پایین تر قرار می گیرد و چون هوای سرد سنگین تر است، به صورت آرام و ساکن در جای خود باقی می ماند.

برای تشخیص این حالت کافی است به خروجی دودکش های بلند توجه کنیم. اگر دود خروجی دودکش کارخانه ها یا کارگاه ها پس از اندکی ارتفاع به موازات زمین در هوا پخش شوند نشانه شکل گیری پدیده وارونگی است؛ چون دود پس از خروج از دودکش ابتدا سرد شده و پس از همدما شدن با محیط، در برخورد با لایه گرمتر فوقانی خود متوقف می شود. اما اگر دود به حرکت صعودی خود ادامه دهد هوا ناپایدار بوده و چینش دمای هوا هم دارای روال معمول خود است و وارونه نیست. بنابراین در شرایط وارونگی، جو زمین به طور مجازی دارای سرپوشی از هوای گرم می شود که در مقایسه با هوای لایه های زیرین، سبکتر است؛ پس به هوا در لایه های سرد پایینتر امکان عبور و صعود به لایه های گرم بالاتر را نمی دهد و در این شرایط آلودگی ها مرتباً روی هم در هوای ساکن زیر لایه وارونگی انباشته می شود.

وارونگی هوا قابل پیش بینی است

حیدری اظهار می کند: وارونگی را از روی اطلاعات ایستگاه های رادیو سوند از جمله ایستگاه هواشناسی مهرآباد به خوبی می توان مشاهده کرد. رادیو سوند از ابزارهای مهم اندازه گیری دما، رطوبت، فشار، سمت و سرعت باد در جو بالا است. این ابزار اندازه گیری توسط بالون های هواشناسی به اعماق جو فرستاده می شود و وظیفه دیده بانی از سطوح فوقانی جو را به عهده دارد.

برای توضیح بیشتر می توان از یک نمونه عینی استفاده کرد. طبق اطلاعات دریافت شده از رادیو سوند مهر آباد، صبحگاه 25 آذر ماه گذشته، تغییرات عوامل جوی با ارتفاع مانند نمودار زیر بوده است:
این نمودار دارای دو لایه وارونگی است. لایه نخست از ارتفاع یکهزار و 191 متری با دمای منفی 9/0 سلسیوس تا ارتفاع یکهزار و 290 متری با دمای مثبت 6/0 سلسیوس با یک و نیم درجه افزایش دما در 100 متر عمق هوا را ترسیم کرده که گرم شدن هوا را نشان می دهد.

وی می افزاید: لایه دوم هم از ارتفاع 2 هزار و 710 متری با دمای منفی 9/5 سلسیوس تا ارتفاع 3 هزار و 144 متری با دمای منفی 1/4 درجه با یک و هشت دهم درجه افزایش دما در لایه ای به عمق 725 متر را ترسیم کرده که این لایه وارونگی هم نشان دهنده گرم شدن هوا با افزایش ارتفاع است؛ در حالی که با افزایش ارتفاع انتظار داریم هوا سردتر شود.

بنابراین چون می توان پایداری هوا را از چند روز قبل به خوبی پیش بینی کرد، وارونگی و به تبع آن بحران آلودگی هم قابل پیش بینی و مدیریت به بهترین شکل است. به عنوان مثال از تاریخ 25 آذر ماه می توان پایداری و ناپایداری روی مرکز کشور و از جمله شهر تهران را از روی نقشه های جوی به این ترتیب برآورد کرد:

دوشنبه 25 آذر پایداری با وارونگی خفیف
سه شنبه 26 آذر پایداری با وارونگی
چهارشنبه 27 آذر پایداری با وارونگی با وزش باد ملایم و اندک
پنجشنبه 28 آذر بدون پایداری و ناپایداری مؤثر با وزش باد ملایم و اندک
جمعه 29 آذر بدون پایداری و ناپایداری مؤثر با وزش باد ملایم و اندک
شنبه 30 آذر پایداری با وارونگی خفیف با وزش باد ملایم و اندک
یکشنبه 1 دی بدون پایداری و ناپایداری مؤثر با وزش باد ملایم و اندک
دوشنبه 2 دی پایداری با وارونگی با وزش باد ملایم و اندک
سه شنبه 3 دی پایداری با وارونگی با وزش باد ملایم و اندک
چهارشنبه 4 دی پایداری با وارونگی با وزش باد ملایم و اندک
پنجشنبه 5 دی ناپایداری خفیف با وزش باد ملایم و اندک
جمعه 6 دی پایداری با وارونگی با وزش باد ملایم و اندک
شنبه 7 دی بدون پایداری و ناپایداری مؤثر
یکشنبه 8 دی پایداری خفیف
دوشنبه 9 دی پایداری با وارونگی
سه شنبه 10 دی پایداری با وارونگی
چهارشنبه 11 دی پایداری با وارونگی

به گفته این کارشناس، نقشه های تعیین کننده پایداری و ناپایداری هر 12ساعت یکبار به روز می شود و همواره می توان 15 روز را در چشمان داز برآورد کرد. طبیعتاً زمان های نزدیک از دقت زیاد و زمان های دورتر از دقت کمتری برخوردارند اما در ارتباطی مداوم میتوان مرتباً داده ها و اطلاع رسانی را تکمیل کرد. پایداری اگر از دو روز بیشتر در تهران دوام آورد نیازمند تصمیمات ویژه پایشی است.

حیدری معتقد است توجه به پدیده وارونگی هوا و کنترل آلودگی ناشی از آن در مدیریت کلانشهرها را نباید دست کم گرفت.

به عقیده وی گسست کاری بین مدیریت های مختلف موجب شده تا موضوع آلودگی هوا در میدان بازی مسئولیت ها سرگردان شود و عملاً تیم یکپارچه و با برنامه ای برای مقابله با این مشکل به وجود نیاید.

حیدری میگوید: در دورانی قرار داریم که اگر از اطلاعات و فناوری های جدید به خوبی برای مبارزه با آلودگی هوا استفاده نکنیم، غلبه بر بحران های ناشی از آن، پس از ایجاد تراکم آلودگی بسیار سخت و پربها خواهد شد.

مجبور به راه حل های مقطعی هستیم

تردد خودروها عامل مهمی در ایجاد آلودگی هوای تهران است اما عوامل دیگری چون فعالیت صنایع، زباله سوزی و ریخته گری در حاشیه این شهر هم موجب می شود تا مشکل دوچندان شود. فصل سرما که می رسد آلودگی ناشی از گرم کردن منازل هم به آلودگی ها اضافه می شود.

حسین گلپایگانی، فعال محیط زیست می گوید: این آلودگی ها همیشه در هوای تهران وجود دارد اما وقتی هوا سرد می شود آلودگی ها در سطح زمین می مانند و راه فراری ندارند. هوا امکان جابه جایی ندارد و کوچکترین افزایش آلایندگی موجب می شود تا وضعیت هوا بحرانی شود. در حالی که در فصل های بهار و تابستان هم همین میزان آلودگی در تهران داریم اما بر اثر گرمای هوا به بالاتر از سطح زمین منتقل می شوند. آلودگی ها به شکل بالقوه در هوا وجود دارد اما سرمای هوا در فصل زمستان و افزایش آلاینده ها موجب می شود که مشکل آلودگی هوا بالفعل شود.

وی با بیان اینکه مسئولان معمولاً در این مواقع تردد خودروها در شهر را محدود می کنند، می افزاید: درست است که این راه حل مقطعی است و به نوعی، مسکن محسوب می شود اما در شرایط کنونی تهران چاره ای جز این نیست.

به گفته گلپایگانی زمستان آغاز وقوع پدیده آلودگی هوا و مواجه شدن با روزهای آلوده است که حل این مشکل نیازمند برنامه ریزی بلند مدت است. اگر موارد آلاینده هوای تهران کنترل شود و آلودگی کاهش یابد، مواجه شدن با موارد طبیعی مانند پدیده وارونگی هوا هم آسانتر خواهد شد.