چاره‎ای برای آلودگی هوا در کلان‌شهرها

حسین ثنایی‌نژاد
عضو هیأت علمی دانشگاه فردوسی مشهد

هوا پاک بود و خاک و آب؛ و ما پاک و پاکیزه بر روی خاک راه می‏رفتیم و دست در آب می‏شستیم و سینه از هوای جان‏فزا پر می‎کردیم و با مدد ابر و باد و مه و خورشید در کنار سایر موجودات زنده زندگانی را با هم همزیستانه می‎زیستیم؛ تا اینکه سرمان سودای زیاده‏خواهی یافت و قناعت از کفمان رفت و صناعت چیره گردید به قصد لذت بیشتر و زحمت کمتر. صنعتی که کارهایمان را آسان کرد و نفس‎هامان را دشوار. سوخت‎های فسیلی را هر لحظه در حجم عظیمی دود کردیم و هم هوا آلوده ساختیم و هم خاک و آب را؛ چنین شد که شهرهایمان را دودی غلیظ در بر گرفت و ریه‎هایمان انباشته از گازهای سمی و خطرناک شد. آلودگی هوا امروز یکی از مهم‎ترین و خطرناک‎ترین مشکلات شهرهای بزرگ است؛ این آفت زندگی مدرن به خصوص در فصل زمستان هر ساله کار را بر کلان‏شهرنشینان سخت می‎کند و باعث بیماری‎ها و نیز مرگ و میرهای ناخواسته انبوهی در این جماعت می‎شود؛ اگرچه عامل آلودگی منبع مولد آن است اما شرایط جوی خاصی باعث تشدید آلودگی هوا می‎شوند که در این یادداشت به آنها می‎پردازیم.

در دو حالت آلودگی‏هایی که ما وارد جو می‏کنیم در لایه مجاور زمین باقی مانده و باعث افزایش غلظتش در هوایی می‎شود که ما در آن نفس می‎کشیم. حالت اول استقرار سامانه پرفشار در یک منطقه است؛ سامانه پر فشار به حالتی از جو گفته می‎شود که با حرکت در امتداد افق از هر سو به سمت یک منطقه معین فشار هوا به آن سمت افزایش می‎یابد؛ چنین وضعیتی از تغییر فشار البته در مقیاس شعاعی بسیار بزرگ صدها کیلومتر رخ می‏دهد؛ آلودگی‏های زمستانه شهر تهران حاصل استقرار چنین سامانه‎ای بر روی نواحی مرکزی و شمالی فلات ایران است.

متاسفانه برخی از این سامانه‎ها دو تا سه هفته بر روی منطقه باقی می‏مانند؛ حرکت عمودی هوا در سامانه‏های پرفشار نزولی است؛ یعنی هوا آرام آرام از طبقات بالا به سمت زمین حرکت می‎کند؛ این جریان‏های آرام نزولی هوا باعث می‎شوند هوایی را که ما خود آلوده‏ایم به طبقات بالاتر صعود نکرده و همچنان در نزدیکی سطح زمین و در همان محیطی که نفس می‎کشیم باقی بمانند در نتیجه هر روز که از استقرار این سامانه بگذرد بر غلظت آلودگی افزوده می‏شود؛ آلودگی‏های دراز مدت زمستانه تهران عموما حاصل چنین فرایندی است.

حالت دوم وقوع پدیده وارونگی دماست؛ در شرایط طبیعی دمای هوا با افزایش ارتفاع کاهش می‎یابد اما در شب‎های سرد و آرام که آسمان بدون ابر و صاف باشد سطح زمین گرمای بیشتری از دست داده و باعث می‎شود هوای نزدیک به سطح نیز از لایه‎های بالاتر سردتر شود که به این حالت وارونگی دما گفته می‏شود. وقتی وارونگی دما رخ دهد چون هوای سرد که سنگین‏تر است در لایه‌های زیرین قرار می‎گیرد و هوای گرم و سبک در لایه‎های بالاتر، در نتیجه هیچ حرکت صعودی هوا وجود نخواهد داشت و آلودگی‎هایی که وارد هوا می‎شوند در همان نزدیک سطح زمین باقی می‎مانند و هر لحظه بر غلظتشان افزوده می‎شود اما وارونگی دما پس از طلوع خورشید ضعیف شده و به تدریج تا ساعاتی قبل از ظهر از بین می‎رود؛ به تبع آن آلودگی هوا با شروع حرکت صعودی در داخل جو به لایه‎های بالاتر منتقل و از غلظت آن بر روی شهرها کاسته می‎شود.

آلودگی هوای تهران حاصل هر کدام از دو حالت فوق است و بدترین آلودگی‎ها زمانی است که در زمان استقرار سامانه پرفشار وارونگی هم رخ دهد؛ در هر صورت آلودگی هوا در ساعات اولیه صبح به بیشترین مقدار خود می‌رسد و با بلند شدن آفتاب از مقدار آن کاسته می‏شود؛ در مشهد اما عموما آلودگی‎های جوی ناشی از پدیده وارونگی دماست. برای تغییر وضعیت در استقرار سامانه‎های کم فشار هیچ راه‎حل عملی وجود ندارد زیرا این سامانه‎ها آنقدر عظیم هستند و تحت تاثیر عوامل مختلف، که بشر هیچ گونه کنترلی بر وقوع و تغییر آنها نمی‎تواند داشته باشد؛ وقوع وارونگی را نیز چاره نیست اما می‎توان فعالیت‎هایی را که به صورت دوره‌ای در طول شبانه‎روز انجام می‎شوند، به گونه‎ای با وقوع آن تنظیم کرد که اثرش به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

بنابراین یکی از راه‎حل‎های اورژانسی برای کاهش تاثیر آلودگی هوا بر ساکنان شهرهای بزرگ این است که پس از تشخیص وارونگی هوا که با اندازه‏گیری‎های رادیو سوندی در ایستگاه‌های هواشناسی به سادگی قابل تعیین است، زمان رسمی آغاز به کار روزانه دو ساعت به تاخیر افتد؛ این تاخیر باعث خواهد شد به دلیل کاهش تردد وسایل نقلیه در شهر میزان تولید آلودگی در ساعاتی که بیشترین غلظت وجود دارد کاهش یابد و علاوه بر آن در این مدت وارونگی دما از بین رفته و در نتیجه میزان آلودگی شروع به کاهش نماید؛ علاوه بر این با اعلام حالت هشدار در شب‎های وقوع وارونگی باید از مردم درخواست شود تا منابع آلوده‏کننده هوا را تا جایی که ممکن است کمتر استفاده کنند.