بررسی تحلیل روندهای زمانی و مکانی غلظت ازن در شهر تهران با استفاده از داده‌های زمینی و سنجش از دور ماهواره‌ AIRS

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)

10.22034/envj.2025.537994.1533
چکیده
آلودگی هوا یکی از چالش‌های مهم ایجاد شده در اثر توسعه نامتوازن در محدوده کلانشهرها بوده که خسارات اقتصادی و سلامتی قابل ملاحظه‌ای را به همراه داشته است. بر اساس گزارش‌های سازمان جهانی بهداشت، 99% مردم هوای با سطوح آلودگی هوای بیش از حد مجاز را تنفس می‌کنند که کشورهای با درآمد کم و متوسط بیشتر از آن آسیب می‌بینند. پایش کیفیت هوا اولین و مهم‌ترین گام در مدیریت آلودگی هوا به شمار می‌آید. تحلیل داده‌ها و استخراج روندهای زمانی و مکانی آلاینده‌ها می‌تواند در راستای شناخت منابع آلاینده، مناطق با حداکثر غلظت آلاینده‌ها و نحوه تغییرات آن‌ها در بازه‌های زمانی مختلف مورد استفاده قرار گیرند. در کنار داده‌های پایش زمینی، داده‌های سنجش از دور ماهواره‌ای به عنوان ابزاری مهم در جهت تحلیل زمانی و مکانی آلاینده‌ها در محدوده کلانشهرها مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف این مطالعه بررسی تحلیل روندهای زمانی و مکانی غلظت ازن در شهر تهران با استفاده از داده‌های پایش ایستگاه‌های سنجش کیفیت هوای واقع در شهر تهران و همچنین داده‌های سنجش از دور ماهواره‌ AIRS می‌باشد. در این راستا داده‌های 21 ایستگاه سنجش کیفیت هوای واقع در شهر تهران (متعلق به شرکت کنترل کیفیت هوا) در بازه 1403-1395 و داده‌های سنجش از دور ماهواره‌ای متعلق به سنجنده AIRS از مجموعه Aqua به دلیل توانایی تفکیک داده‌های سطح زمین (تروپوسفر) از جو بالا (استراتوسفر)، و در پایین‌ترین سطح داده برداشت و سپس با ترکسیب آن با مدل‌های پخش آلودگی در سطح زمین به غلظت حجمی تبدیل شدند. بررسی شاخص آلاینده ازن در شهر تهران نشان داد که تعداد روزهای ناسالم ثبت شده برای این آلاینده از سال 95 تا 1403 روند صعودی داشته و از یک روز در سال 1395 به 39 روز در سال 1403 رسیده است. همچنین روند ساعتی و ماهانه ازن نشان داد که مطابق انتظار و به دلیل وابستگی شدید فرآیندهای فتوشیمیایی تولید ازن در جو به تابش نور خورشید، در ساعات و ماه‌های با حداکثر تابش (ساعت 15-13 و ماه‌های جولای و اوت) غلظت ازن در سطح زمین به حداکثر مقدار خود می‌رسد. علاوه بر این تحلیل هفتگی غلظت ازن نشان داد که غلظت ازن در روزهای پایان هفته نسبت به روزهای کاری مقادیر بالاتری (بیش از 20%) را نشان می‌دهد که تایید‌کننده وضعیت اشباع اکسیدهای نیتروژن و نسبت بالای اکسیدهای نیتروژن به ترکیبات آلی فرار و وقوع پدیده تاخیر آخر هفته در تهران است. صحت‌سنجی داده‌های ماهواره‌ای غلظت در سطح زمین با استفاده از داده‌های پایش زمینی نشان داد که مقادیر غلظت حجمی بدست آمده با دقت بالایی (94/0 = R2 و 2/6 = RMSE) امکان تعیین غلظت ازن در سطح زمین را داشته و قابل استفاده می‌باشند. همچنین توزیع مکانی داده‌های ماهواره‌ای نیز نشان داد که غلظت ازن در محدوده خارج از شهر و متاثر از منابع منطقه‌ای، به دلیل کاهش نسبت اکسیدهای نیتروژن به ترکیبات آلی فرار قابل ملاحظه می‌باشد. به عبارت دیگر توزیع مکانی آلاینده ازن در محدوده شهر تهران نشان داد که حداکثر غلظت ازن در مناطق خارج از شهر مشاهده می‌شود که نشان‌دهنده لزوم در نظر گرفتن منابع محلی در طرح‌های مدیریت آلاینده ازن در شهر تهران می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات



مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 مهر 1404