نحوه بهکارگیری موثر اطلاعات هواشناسی برای کاهش تراکم آلودگی در شرایط وارونگی
تاثیر وارونگی بر آلودگی هوا
ضررهای محدود اقتصادی در مقایسه با تبعات زیانبار یک وارونگی عمیق و با دوام غیر عادی چیزی به حساب نمیآید
محمد طالب حیدری* «وارونگی» ترجمه واژه انگلیسی inversion است و به پدیدهای جوی اشاره دارد که چینش دمای هوا از سطح زمین، با افزایش ارتفاع، وارونه میشود. به این معنی که در شرایط طبیعی در هر کجای زمین که باشی با افزایش ارتفاع، هوا سردتر میشود و ما بهطور مثال اگر از کوهی صعود کنیم این سرد شدن تدریجی هوا را احساس میکنیم.
اما در شرایطی که پدیده وارونگی اتفاق میافتد، دمای هوا بین دو ارتفاع محدود یا از سطح زمین تا ارتفاع محدودی به جای سرد شدن با روندی بسیار تدریجی گرمتر شده یا ثابت میماند این حالت را وارونگی مینامند که عکس روند عمومی رفتار جو زمین است. البته این رفتار در لایه ده تا پانزده کیلومتری ابتدای جو زمین دیده میشود و لایههای فوقانی تر جو زمین موضوع بحث ما نیست. وارونگی خود حاصل یک عامل کلان و دینامیکی در جو زمین است و اصطلاحا رفتار هوای پایدار است.
پایداری هوا در تعریف برخلاف تلقی عامه مردم از پایداری به معنای ماندگاری و دوام نیست، بلکه به جوی پایدار گفته میشود که در آن شرایط برای حرکت هوا هم بهصورت وزش باد و هم بهصورت صعود هوا فراهم نیست و شرایط سکون و آرامش در هوا در منطقه وسیعی مثلا در مقیاس نصف کشور ما اتفاق میافتد.
ناپایداری هوا حالت مقابل پایداری بوده که حرکت افقی و عمودی در هوا امکانپذیر شده که حرکت افقی هوا بهصورت وزش باد و حرکت عمودی نیز به تشکیل ابر و بارندگی یا گردباد میانجامد و جو زمین در تناوبی مدام با پدیدههای پایداری و ناپایداری قرار دارد. این دو حالت کلان بر روی نقشههای هواشناسی بهسرعت قابلشناسایی بوده و لذا پیشبینی رفتار آنها نیز امکانپذیر میگردد که خود بحث مفصلی است که در این مجال نمیگنجد، اما چرا وارونگی با افزایش آلودگی
همراه میگردد.
چرا وارونگی موجب افزایش
آلودگی میشود
همچنان که توضیح داده شد در شرایط وارونگی، هوای گرم در لایههای بالاتر و هوای سرد در لایههای پایینتر قرار میگیرد و چون هوای سرد سنگینتر است، به صورت آرام و ساکن در جای خود باقی میماند برای تشخیص این حالت، کافی است به خروجی دودکشهای بلند توجه شود، اگر دود خروجی دودکش کارخانهها یا کارگاهها پس از اندکی ارتفاع به موازات زمین در هوا پخش شوند نشانه شکلگیری پدیده وارونگی است، چون دود پس از خروج از دودکش ابتدا سرد شده و پس از هم دما شدن با محیط در برخورد با لایه گرمتر فوقانی خود متوقف میشود، اما اگر دود به حرکت صعودی خود ادامه دهد، هوا ناپایدار بوده و چینش دمای هوا هم دارای روال معمول خود بوده و وارونه نشده است؛ بنابراین در شرایط وارونگی، جو زمین عملا بهطور مجازی دارای سرپوشی از هوای گرم میگردد که در مقایسه با هوای لایههای زیرین سبکتر بوده و لذا به هوا در لایههای سرد پایینتر امکان عبور و صعود به لایههای گرم بالاتر را نمیدهد. همچنان که گفته شد، پدیده وارونگی بهطور معمول در ناحیه وسیعی در شرایط سکون هوا شکل
میگیرد.
بنابراین اگر در چنین شرایطی خودروها و کارخانهها در منطقهای تولید دود و آلودگی کنند، این آلودگیها امکان خروج نداشته و در لایهای از هوا محبوس میماند و تا زمان وزش باد بر روی هم انباشته میگردند.
در شهرهای بزرگ حجم عظیم آلودگی در اندک زمانی به تراکم مشهود و قابل رویت میرسند و اصطلاحا از مرزهای هوای قابل استنشاق عبور کرده و شرایط خطرناک را ایجاد میکنند. در داخل درهها و نواحی کوهستانی وارونگی سریعتر و شدیدتر به تراکم آلودگی میانجامد.
چرا در دوره سرد سال وارونگی بیشتر میشود؟
در فصول گرم سال، گرمای حاصل از تابش خورشید بهدلیل بیشتر بودن شدت و مدت تابش عاملی برای شکستن مرز فوقانی وارونگی میگردد. در همه ایام سال، امکان بروز پدیده وارونگی وجود دارد. با این تفاوت که در دوره گرم سال پس از طلوع خورشید، سطح وارونگی به سرعت دچار وارفتگی شده و حرکات تلاطمی هوای گرم شده به وسیله تابش خورشید در همان ساعات اولیه صبح بر سرپوش وارونگی غلبه کرده و چینش دمای هوا با ارتفاع به حالت عمومی و طبیعی خود برمیگردد و مدت دوام وارونگی تنها چند ساعت
از شبانه روز است.
اما در ماههای سرد سال و به ویژه در دو ماه آذر و دی در نیمه شمالی کشور شدت و مدت تابش خورشید بهشدت کاهش مییابد و گرمای حاصل از تابش خورشید برای غلبه بر وارونگی کفایت نکرده و وارونگی شب قبل در شب بعد تقویت شده وسقف آن به ارتفاع پایینتری سقوط میکند و بنابراین هم فضای انبارش آلودگیها کمتر میشود و هم آلودگیهای چند روز بر روی هم در هوا تلنبار میگردند و چون هیچ وزش بادی در آن شرایط بهدلیل حاکم بودن شرایط پایداری به وجود نمیآید، آلودگیهای منتشر شده در هوا تخلیه نمیشوند و ابر آلودگی شکل میگیرد که دارای کف و سقف مشخص بوده و در این شرایط اگر به فضای شهرهای بزرگ با هواپیما نزدیک شوید با لایهای سیاه و زشت از دود و دم مواجه میشوید و چون در هوای سرد رطوبت نسبی نیز بیشتر است، بین آلودگیهای صنعتی و خودروها و بخارآب موجود در هوا واکنشهای شیمیایی روی داده که منجر به پدیده مه-دود یا smog میگردد این واژه از ترکیب واژههای معادل دود ( smoke )و مه(fog) در انگلیسی ایجاد شده و به آلودگیهای غلیظ شهرهای صنعتی اطلاق میشود و دارای کد
گزارشی هواشناسی هم هست. بنابراین بهعنوان نتیجه این بحث، باید گفت که در دوره سرد سال و بهویژه ۲ ماه آذر و دی وارونگی بیشتر نمیشود بلکه خطرناکتر و شدیدتر ظاهر میشود.
چه باید کرد؟
به جرات میتوان گفت که وارونگی را نمیتوان به هیچ عنوان جابهجا کرد، بلکه باید بسامد بروز و نشست آن را شناخت و ما باید با مدیریت هوشمندانه، خود را عملا از ضربه آن خارج کنیم.
همچنان که گفته شد پایداری از پدیدههایی است که بسیار خوب بر روی نقشههای هواشناسی قابل شناسایی است. امروزه به یمن دستاوردهای علمی و فنی هواشناسی درسطح جهان نقشهها و برآوردهایی از تغییرات هوا در ۸ تا پانزده روز آینده وجود دارند که به نام نقشههای پیشیابی شهرت دارند و بر روی فضای مجازی قابل دسترسیاند و البته سامانه هواشناسی کشور ما هم که جزء مهمی از این مجاهدت جهانی است با استفاده از اطلاعات قابل استنتاج از این نقشهها و لذا شناخت تغییرات هوا در یک تا دو هفته آینده جان دهها هزار از مردم از هجوم بیامان پدیدههای خطرناک جوی در امان میمانند، اما وجود اطلاعات به خودی خود هیچگاه کفایت نمیکند، متاسفانه چرخه مدیریتی این اطلاعات مهم در کشور ما بسته نمیشود.
یعنی اطلاعات بهطور موثر به تصمیمهای مدیریتی منجر نمیگردد. در خصوص وارونگی و تبعات آن مطلب را میتوان اینگونه بیان نمود، حالا که نمیشود؛ به مقابله خود وارونگی رفت باید آلودگیها و آلایندهها را مدیریت نمود که در کشور ما عادتا این امر به زمان شکلگیری سقف آلودگی منتقل میشود که چندان موثر نیست؛ اما چون این امکان وجود دارد که از یک هفته قبل با اطمینان از بروز پایداری هوا و به تبع آن وارونگی مطلع شد اتفاقا میتوان اقدامات موثری برای جلوگیری از ایجاد شرایط بحرانی انجام داد.
و راه حل بسیار ساده است باید قبل از ایجاد وارونگی از تعداد آلایندهها بهشدت کاست و لایه هوای محدودی را که در وارونگی به دام میافتد بهعنوان ماده حیاتی برای طول مدت دوام وارونگی نسبتا پاکیزه نگه داشت. این یک نکته؛ گرهی در فهم و مدیریت بحرانهای ناشی از وارونگی است باید علاج واقعه را قبل از وقوع کرد و امکان این امر مهیا میباشد، باید یادآور شد که هر وارونگی را باید بهعنوان یک بحران جدی تلقی کرده و در ارتباط با عواقب احتمالی آن هیچگونه خوشبینی نداشت.
باید از رویدادهای فاجعهبار جهانی بر اثر تراکم مرگبار آلودگی درس گرفت و هیچگونه اهمال یا دستکم گرفتنی قابل اغماض نیست. ضررهای محدود اقتصادی در مقایسه با تبعات زیانبار یک وارونگی عمیق و با دوام غیر عادی چیزی به حساب نمیآید.
بهنظر نگارنده مدیریت عالی و مسوول پایش آلودگی شهرهای بزرگ و به ویژه تهران باید روزانه در دو ماه آذر و دی در جلسهای بهوسیله هواشناسهای مجرب از آخرین وضعیت پیشبینی پایداری و وارونگی مطلع شده و البته وجود جلسه بهدلیل حساسیت موضوع ضروری است و این استدلال که اطلاعات به وسیله دیگری منتقل شود معمولا کفایت نکرده و حساسیت لازم را برنمیانگیزاند و روزانه بودن جلسه در این دو ماه به دلیل اطلاع از تغییرات برآوردها است، زیرا برآوردهای هوا در دوهفته آینده حداقل هر دوازده ساعت یکبار دیگر انجام شده و آنگونه نیست که یک برآورد هفتگی صادر و یک هفته منتظر بمانند و ببینند که آیا پیشبینی را درست آنجا داده اند یا خیر و این تداوم در بررسی هوا برای تدقیق بیشتر پیشبینیها است. حاصل این تعامل مداوم به تصمیمهای مدیریتی بههنگام و موثر میانجامد و دیگر مردم شاهد داستان معروف کی بود کی بود من نبودم نخواهند بود و البته برخی از شهرهای کوچک اما با شرایط ویژه مانند درهای بودن شهر یا وجود غیر عادی آلایندههای صنعتی و طبیعی نیز گاهی منجر به ایجاد شرایط حاد
میشود که نمونههای متعددی هم وجود دارد که باید مدیریت پایش برای این مراکز جمعیتی ایجاد یا فعال شود. باید یادآور شد که این تعامل در زمان بروز توفانهای گرد و خاک عراقی یا در پیشبینی بارشهای سنگین و شدید برف و باران نیز باید برقرار گردد. اگر در حال حاضر تعاملی برقرار است، احتمالا به دلیل وجود حلقههای مفقوده مدیریتی، کارآیی لازم را ندارد.
تجربیات شکست خورده؛ باروری ابرها
الفبای شناخت آب و هوای زمین، شناخت رفتار جو ناآرام و چرخنده در کمربندهای زمین است. هندسه زمین و خورشید و مایل بودن محور زمین در صفحه دورانی زمین به دور خورشید به ایجاد زنارهایی انجامیده است که از زمان یونانیان باستان از آن شناخت حاصل شده و بعدها جغرافیدانان جهان اسلام و ایرانی مانند ابوریحان بیرونی و ابن خلکان و یاقوت حموی مبانی علمی و ریاضی آن را تدوین کردهاند که در آنزمان بخشی از نجوم محسوب میشد. این کمربندها یا مداراها عبارتند از: استوا، راسالسرطان و راسالجدی، شمالگان و جنوبگان و قطبین زمین، با شناخت دینامیک بسیار پیچیده گردش عمومی اتمسفر در طول قرن بیستم این شناخت تکمیل شد. و حاصل اینکه جو زمین در مقیاسی قرار دارد که انسان قادر به کنترل آن نیست.
و باید بپذیریم که خود را با آب و هوا تطبیق دهیم تبلیغات باروری ابرها و تعدیل آب و هوا که بیش از هفتاد سال در جهان سابقه دارد به نتیجه موثر اقتصادی در مقیاس کلان نینجامیده است و فقط به ایجاد برخی فناوریها انجامیده است که برای اثرگذاری در مقیاس محدود مثلا در داخل یک فرودگاه یا یک ورزشگاه برای خنثی کردن مه غلیظ یا کاهش شدت یک رگبار بهاری گاهی بهکار گرفته شده است و البته هیاهوی آن بیشتر از اثر واقعیش بوده است.
منظور از این بحث آن استکه در کمربند جنب حاره که کشور ما در آن قرار دارد هوا در مقیاس کلان تمایل به پایداری و خشکی دارد و شاهد آن وجود گستردهترین بیابانها و کویرها در این کمربند در قارههای شمال و جنوب جهان است. نیاکان ما با گسترش فناوری کاریزها و نیز شبکههای بهرهورانه آبیاری و قواعد لازمالاطاعه توزیع آب و مدیریت میرآبی به حل معضل خشکی نسبتا موفق شده بودند.
نباید به راه میانبر فکر کرد، راهحلهایی مانند باروری ابر یا سپر یونی و آبپاشی بهوسیله هواپیما ناشی از عدم شناخت سازوکار قدرتمند و پیچیده جو بهدلیل سادهانگاری قواعد آب و هوایی است و البته بازار گرمی برخی شرکتهای سودجوی خارجی در انتشار این راهحلهای میانبری را نباید نادیده گرفت.
ضربالمثلی محلی و کردی در غرب کشور وجود دارد که میگوید در کار خداوند دستکاری نکن (دس مده له کار خوا) بسیاری از معضلات
زیست محیطی ما به دلیل دستکاریهای ناشکرانه و طمعورزانهای است که در طبیعت انجام دادهایم.
*کارشناس هواشناسی
ارسال نظر