چرا آلودگی هوا در کلان شهر‌های ایران کاهش نمی‌یابد؟

درحالی که در هفته هوای پاک قرار گرفته‌ایم، در طول چند هفته گذشته تقریبا همه کلان شهر‌های کشور روز‌های بسیار آلوده‌ای را در دوره‌های طولانی و پیاپی تجربه کرده‌اند. سوای خسارت‌ها و ضرر و زیان‌های هنگفت ناشی از آلودگی هوا، تداوم روز‌های آلوده و افزایش شدت و فراوانی آن در سال‌های اخیر، متأسفانه مؤید آن است که به رغم وجود سازمان‌های عریض و طویل و برنامه‌های متعدد، هنوز اقدامات انجام شده در زمینه کاهش آلودگی هوا و چالش‌های زیست محیطی ناشی از آن، چندان جدی و تأثیرگذار نبوده است. به بهانه روز هوای پاک، در این یادداشت سعی خواهد شد تا دلایل اقلیمی آلودگی هوا در کلان شهر‌های ایران بررسی شود.

از منظر اقلیم شناسی، عامل اصلی همه آلودگی‌های شدید و روز‌های بسیار آلوده در کلان شهر‌های ایران نتیجه استقرار یک الگوی جوی خاص در روز‌های یادشده است. به عبارتی دیگر، در محیط شهری منابع مختلفی از آلاینده ها، اعم از طبیعی یا انسانی در ایجاد آلودگی هوا نقش دارند، اما آنچه سبب می‌شود یک روز خاص در طول سال به یک روز بسیار آلوده تبدیل شود، نه مقدار افزایش تولید آلاینده‌ها در شهر، بلکه در درجه نخست، تغییر موقت ساختار جو در آن روز خاص است. تحقیقات ما در این باره نشان می‌دهد روز‌های بسیار آلوده در کلان شهر‌های ایران را‌ می‌توان در دو دسته اصلی طبقه بندی کرد.

دسته نخست، روز‌هایی هستند که به علت شکل گیری «وارونگی دما»، جو در سطح زمین و در لایه‌های بالاتر پایدار می‌شود و امکان انتشار آلاینده‌ها وجود ندارد. این نوع آلودگی شدید که سهم اصلی را از روز‌های بسیار آلوده کلان شهر‌های ایران به خود اختصاص می‌دهد، بیشتر به واسطه استقرار یک مرکز پرفشار در سطح دریا یا شکل گیری یک پشته در لایه‌های بالاتر جو به وجود می‌آید.

در این باره، آلوده‌ترین روز‌ها زمانی به وقوع می‌پیوندند که به علت استقرار هم زمان یک پشته قوی در تراز‌های میانی جو و یک مرکز پرفشار در سطح، شاهد ترکیبی از وارونگی تابشی (وارونگی دما در سطح) و وارونگی فرونشستی در نیم رخ قائم جو باشیم. این نوع آلودگی در دوره سردسال بسیار متداول است. در دوره سردسال به واسطه طولانی بودن ساعات شب و به تبع آن، خروج انرژی تابشی زمین به مدتی طولانی، شاهد کاهش محسوس دمای سطحی در ساعات اولیه صبح خواهیم بود. این درحالی است که کمی بالاتر از سطح زمین، به علت خصوصیت گلخانه‌ای آلاینده‌های جوی، دمای هوا در لایه‌های مجاور سطح زمین بالاتر خواهد بود. 

نتیجه شکل گیری چنین الگویی از دما در نیم رخ قائم جو (وارونه شدن نیم رخ قائم دما)، پیدایش نوعی از وارونگی دما، موسوم به «وارونگی تابشی» در مجاورت سطح زمین است که متداول‌ترین عامل طبیعی ایجاد روز‌های بسیار آلوده در شهر‌های ایران در فصول پاییز و زمستان است. در آلودگی شدید دسته اول، تقریبا همه آلاینده‌های شهری، اعم از ذرات معلق ۲.۵ میکرون، دی اکسید کربن، منوکسیدکربن، دی اکسیدنیتروژن و دی اکسیدگوگرد به علت پایداری شدید هوا در ستون جو و انتشارنیافتن قائم آلاینده‌ها غلظت زیادی را تجربه خواهند کرد.

اما برخلاف روز‌های دسته اول، دسته دوم روز‌های بسیار آلوده، در جوی ناپایدار، حاصل از عبور سامانه‌ای کم فشار ایجاد می‌شوند. در این دسته، روز‌های بسیارآلوده، نه به دلیل افزایش آلاینده‌های محلی با منشأ شهری، بلکه بیشتر به علت انتقال گردوغبار از منابع غبار دوردست حاصل می‌شوند. درحقیقت این نوع آلودگی در کلان شهر‌های ایران نتیجه عبور سامانه‌های کم فشار یا گذر جبهه‌های آن‌ها از روی منطقه است.

سامانه‌های یادشده زمانی که رطوبت کافی به داخل آن‌ها تزریق نشود، بدون آنکه بارش درخورتوجهی ایجاد کنند، از سطوح بیابانی و عریان بیابان‌های غرب آسیا، آسیای مرکزی یا مناطق خشک داخلی حجم درخورتوجهی از غبار را با خود به همراه دارند. روز‌های بسیار آلوده تابستان و پاییز ۱۴۰۲ در شهر مشهد را‌ می‌توان در زمره این دسته از آلودگی‌ها قلمداد کرد. نتایج تحقیقات حاکی از آن است که روز‌های آلوده دسته دوم در قیاس با روز‌های دسته اول بسیار کم و محدود هستند.

سوای دسته بندی بالا، آنچه سازمان‌های مسئول و همچنین برنامه ریزان و سیاست گذاران شهری درباره آلودگی هوا باید به آن توجه داشته باشند، ظرفیت طبیعی بسیار زیاد کلان شهر‌های ایران برای وقوع آلودگی‌های شدید و افزایش غلظت آلاینده‌ها در این شهرهاست. بر اساس تحقیقات انجام شده، هر یک از شهر‌های مشهد، تهران و تبریز به طور میانگین به ترتیب ۳۲۲، ۲۳۳ و ۲۶۰ روز انواع وارونگی دما را در طول سال تجربه‌ می‌کنند (منابع ۱ تا ۴).

وارونگی دما پدیده‌ای جوی است که خارج از کنترل و مدیریت بشر است و وقوع آن به سبب ایجاد پایداری هوا در ستون جو، به طور مستقیم افزایش غلظت آلاینده‌ها را در پی دارد. درواقع، آنچه همه برنامه‌های سازمان‌های مسئول درباره کاهش آلودگی هوا در کلان شهر‌های ایران را بی اثر یا کم اثر کرده، ظرفیت طبیعی بسیار زیاد این شهر‌ها در وقوع وارونگی دما در طول سال است. 

بنابراین، برای بهبود کیفیت هوا و کاهش جدی و مؤثر آلاینده‌های جوی در شهر‌های کشور، شهرداری ها، سازمان‌های مسئول و سیاست گذاران شهری، چاره‌ای جز مدیریت بسیار دقیق و سخت گیرانه برای کاهش منابع آلودگی و حذف این منابع از محیط‌های شهری ندارند. این مهم زمانی جامه عمل می‌پوشد که سازمان‌های مسئول در همراهی با سیاست گذاران در سطح کلان و در مقیاس ملی، سیاست «شهر‌های کم کربن» و «شهر‌های سبز» را به شکل عملیاتی و برنامه ریزی شده به اجرا درآورند.

 اتخاذ چنین سیاستی در وهله نخست با جایگزین کردن منابع انرژی کنونی شهر‌ها که برپایه مصرف گسترده سوخت‌های فسیلی است، با منابع مبتنی بر انرژی‌های پاک تحقق می‌یابد؛ سیاستی که بسیاری از کشور‌ها در راستای بهبود کیفیت هوا و افزایش مطلوبیت محیط زیست شهری سال هاست خود را به آن ملزم دانسته و به شکل عملیاتی در سطح ملی به اجرا درآورده‌اند.

 بدین ترتیب، برای ازبین بردن چالش آلودگی هوا در شهر‌های ایران، چاره‌ای جز داشتن برنامه‌های عملیاتی و مدون برای تبدیل کلان شهر‌ها به شهر‌های کم کربن نداریم. در این راستا، جایگزین کردن منابع سوخت شهری با انرژی‌های پاک و تدوین و اجرای برنامه‌های عملیاتی برای دستیابی به شهر‌های کم کربن و شهر‌های سبز، همچنین تدوین و اجرای برنامه‌های اقدام اقلیمی از ضروریات خواهد بود.

منابع:

۱- اسماعیلی، ر، ۱۳۹۶: بررسی ساختار وارونگی دما در کلان شهر مشهد و ارتباط آن با تغییرات غلظت آلاینده‌های جوی، پایان نامه کارشناسی ارشد اقلیم شناسی، دانشگاه فردوسی مشهد.

۲- حسین آبادی، ن، و همکاران. ۱۳۹۸: بررسی روند وارونگی‏‌های دمایی کلان‏ شهر‌های ایران (تهران، مشهد و تبریز)، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، ۵۱، ۷۱۳-۶۹۳.

۳- مفیدی، ع، ۱۳۹۶: وقوع ۳۲۲ روز وارونگی دما در شهر مشهد، روزنامه شهرآرا، ۱۰ دی ماه، شماره ۲۴۴۷.

۴- نوروزیان، م، ۱۳۹۴: بررسی ساختار وارونگی دما و میزان اثر آن بر غلظت آلاینده‎های جوی در کلان شهر تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد اقلیم شناسی، دانشگاه فردوسی مشهد.