جولان آلاینده‌ها در عصر تغییر اقلیم
کمابیش همه می‌دانیم که تغییرات اقلیمی در جهان امروز تبدیل به ابرچالشی شده است که روزبه‌روز موجب تخریب زیستگاه‌ها و در تنگنا قرار دادن موجودات مختلف می‌شود؛ تغییراتی که در پی گرمایش جهانی و انتشار بیش از اندازه گازهای گلخانه‌ای به‌وجود آمده است.
کمابیش همه می‌دانیم که تغییرات اقلیمی در جهان امروز تبدیل به ابرچالشی شده است که روزبه‌روز موجب تخریب زیستگاه‌ها و در تنگنا قرار دادن موجودات مختلف می‌شود؛ تغییراتی که در پی گرمایش جهانی و انتشار بیش از اندازه گازهای گلخانه‌ای به‌وجود آمده است. این تغییرات تاکنون توانسته منجر به تشدید انتشار برخی آلاینده‌های اصلی نظیر ازن و ذرات معلق، آتش‌سوزی جنگل‌ها، مهاجرت، افزایش جمعیت کلانشهرها شود و تهدیدی برای سلامتی انسان شهرنشین به‌حساب آید. در حقیقت، این آلاینده‌ها تاثیر جدی بر کیفیت هوای کلانشهرها دارند. به‌گفته اقلیم‌شناسان، با تغییر در سیستم‌های جوی و افزایش پایداری هوا در کلانشهرها، میزان استقرار آلاینده‌ها طولانی‌تر از قبل شده است. بنابراین، می‌توان تشدید آلودگی هوا را به دایره بلاهایی که بر اثر تغییر اقلیم در ایران ایجاد شده‌اند، اضافه کرد. بنابراین، کاهش بارش‌ها که محصول مستقیم تغییر اقلیم است، آسمان شهرها را برای افزایش آلودگی هوا و ریزگردها آماده کرده است.صمت در این گزارش به نقش تغییرات اقلیمی و الگوهای جوی در مدت زمان استقرار آلاینده‌های جوی در شهرها پرداخته و با ۲ اقلیم‌شناس گفت‌وگو کرده است.
باران از تعداد روزهای آلوده می‌کاهد
کاهش بارندگی ۳ اثر مستقیم و یک اثر غیرمستقیم بر کیفیت هوا دارد. نخست اینکه به‌طورمعمول وقتی بارندگی رخ بدهد، در زمین‌های اطراف شهرها، پوشش گیاهی تشکیل می‌شود، اما وقتی بارندگی در فصل بارش کم شود، پوشش گیاهی وجود نخواهد داشت و وزش معمولی باد می‌تواند موجب خیزش گردوغبار شود و به تشدید آلودگی هوا بینجامد. مقایسه آمار ذرات معلق کمتر از ۱۰ میکرون در تیر سال ۱۳۹۹ و سال‌های بعد، نشان‌دهنده آن است که جریان گردوغبار در تهران افزایش یافته است. این یعنی ذرات معلق درشت و خاک‌پایه وارد شهر شده‌اند. بنابراین، با کاهش بارندگی، زمین اطراف شهرها خشک و شرایط برای خیزش گردوغبار فراهم می‌شود.تاثیر دیگر کاهش بارندگی، افزایش دما است. با افزایش دما، شرایط برای افزایش آلاینده‌های ثانویه نظیر ازن در تابستان بیش از گذشته فراهم می‌شود. حال اگر بارش کمتر باشد، قطعا ابر کمتری در آسمان تشکیل و تابش خورشید بیشتر می‌شود که به‌تبع آن، ازن بیشتری تولید خواهد شد و هوا آلوده‌تر از قبل می‌شود.
تاثیر سوم کاهش بارش‌ها نیز این‌گونه است که وقتی هوا رطوبت کمتری داشته باشد، خاک منسجم‌تر است و با جریان باد، جابه‌جا نمی‌شود. اما اگر زمین خشک باشد، با کمترین سرعت باد، شاهد خیزش گردوغبار خواهیم بود. اما تاثیر مستقیم کاهش بارش بر تشدید آلودگی هوا این‌گونه است که وقتی بارش نباشد، رودخانه‌های کشور با کم‌آبی و خشکسالی مواجه می‌شوند و به‌تبع، تولید برق نیروگاه‌های برقابی نیز کاهش می‌یابد. در پی این چرخه، نیروگاه‌های حرارتی باید وارد سیکل تولید برق شوند و به این ترتیب، بار دیگر شرایط برای آلودگی هوای شهرهای کشور مهیا می‌شود. باتوجه به پیش‌بینی کاهش بارش‌ها که یکی از آثار زیانبار تغییرات اقلیمی است، اگر برنامه‌ای جامع برای کاهش انتشار آلاینده‌ها در نظر گرفته نشود، با تعداد روزهای آلوده بیشتری مواجه خواهیم بود.
پدیده تیرگی جو، آورده فعالیت‌های صنعتی
احد وظیفه، رئیس مرکز ملی اقلیم و سرپرست بحران خشکسالی سازمان هواشناسی کشور در گفت‌وگو با صمت درباره نقش تغییرات اقلیم بر تعداد روزهای آلوده گفت: ماهیت جو زمین به‌گونه‌ای است که هیچ‌گاه به‌صورت خودبه‌خودی آلودگی ایجاد نمی‌کند. البته به‌طورمیانگین تیرگی جو در دهه‌های گذشته بیشتر شده است. در واقع، از زمانی که بشر در کره زمین به‌ویژه نیمکره شمالی به توسعه صنعت و شهرنشینی پرداخت، تیرگی جو بیشتر شد. اما به‌طورکلی آلاینده‌های حاصل از فعالیت‌های بشری نسبت به تیرگی جو بسیار بیشتر بوده است. بنابراین، درصد کمی از آن آلودگی که در شکل کلی اتمسفر شهرها دیده می‌شود، مربوط به پدیده تیرگی جو است که فرآیند صنعتی شدن و تولید گازهای گلخانه‌ای و ذرات معلق منجر به ایجاد چنین پدیده‌ای در طول چند دهه شده است. گفتنی است، پدیده تیرگی جو در نیمکره شمالی بیشتر از نیمکره جنوبی است که دلیل آن به تمرکز جمعیت در نیمه شمالی کره زمین و حجم زیاد آب در نیمه جنوبی آن برمی‌گردد.
وی بااشاره به اینکه این پدیده تاثیر حداقلی در اتمسفر شهرها دارد و عمده آلودگی مربوط به فعالیت‌های انسانی در این مناطق است، گفت: تیرگی جو که تاحدی آلاینده دارد، به‌قدری نیست که بتوان آن را عامل مهمی در جو آلوده شهرها در نظر گرفت. به‌عبارت روشن‌تر، منابع آلاینده‌ساز در کلانشهرها به‌ویژه تهران و دیگر کلانشهرهای کشور، سهم بسیار بیشتری در ساخت اتمسفر آلوده دارند تا پدیده تیرگی جو. به‌طورکلی آلودگی‌های شهری حاصل رفتار انسانی است و چندان نمی‌توان این مسئله را به گردن طبیعت و اتمسفر انداخت.
وظیفه گفت: در این شرایط، اگر سرعت باد به میزانی برسد که به جابه‌جایی هوای ساکن بینجامد، نقش اتمسفر را در کاهش میزان آلاینده‌ها می‌توان پی برد. در واقع، سیستم‌های جوی با ارسال سامانه‌ها به مناطق مختلف اتمسفر در برخی مواقع منجر به تصفیه هوا می‌شوند. اما اگر وزش باد ضعیف باشد و پدیده جوی هم وجود نداشته باشد، معمولا آلودگی‌ها در هوای نسبتا سرد و در لایه‌های زیرین جو انباشت پیدا می‌کنند و نزدیک به سطح زمین جمع می‌شوند و میزان استقرار آلاینده‌ها در جو روز به روز بیشتر می‌شود.
رئیس مرکز ملی اقلیم با تشریح نقش سیستم‌های جوی بر تصفیه هوای کلانشهرها گفت: تغییرات اقلیمی از آنجایی که منجر به تغییرات سیستم‌های جوی می‌شوند، نقشی جدی در تعداد روزهای آلوده دارند. در واقع، اگر به‌طورمیانگین هر هفته موجی از بارندگی وارد یک شهر می‌شد و هوا را تصفیه می‌کرد، اکنون باوجود تغییرات اقلیمی این نظم برهم‌خورده و مدت زمان ورود موج‌های باران‌زا طولانی‌تر شده است. در واقع، با ورود موج‌های باران‌زا میزان آلاینده‌ها در شهرها به‌شدت کاهش می‌یابد، اما اگر سامانه‌های فعالی که باد ایجاد می‌کند و منجر به کاهش آلاینده‌ها می‌شود، تعدادشان کمتر شود یا گذر نکنند، مدت زمان طولانی‌تری با شرایط پایدار مواجه خواهیم بود. تغییر اقلیم، فراوانی گذر سامانه‌ها را بر هم می‌دهد و ما با تعداد روزهایی که تداوم پایداری بیشتری دارند، مواجه می‌شویم. بنابراین، علت اصلی استقرار زیاد آلاینده‌ها در پاییز، افت دما و پایداری جوی است.
به‌گفته وی، در کل، نقش تغییر اقلیم در مقایسه با نقش انسان در انتشار آلاینده‌ها بسیار بسیار کمتر است. در واقع، استفاده بیش از اندازه از سوخت‌های فسیلی و تعداد زیاد خودروها در خیابان‌ها و سوخت‌های بی‌کیفیت و فعالیت‌های صنعتی حاشیه شهرها، دلیل اصلی ایجاد این آلودگی‌ها هستند.
وظیفه گفت: بی‌برنامگی، مهم‌ترین عامل تشدید آلودگی هوا در کلانشهرهای کشور است. برای مثال، مدت‌ها است که قانون هوای پاک تصویب شده، اما تاکنون رنگی از اجرا به خود ندیده است. امروز آلودگی هوا تبدیل به یک ابربحران شده است و تعطیلی مدارس و ادارات هم، کاری از پیش نمی‌برد.
وی بااشاره به تاثیر مکانیزم جبهه‌های جوی که منجر به وزش باد و بارندگی می‌شوند و در تعدیل آلاینده‌ها نقش مهمی دارند، گفت: باتوجه به اینکه الگوهای جوی و جبهه‌ها تنوع زیادی دارند، هر کدام تاثیر متفاوتی بر هوای یک منطقه می‌گذارند. در حالت کلی، جو در ۲ نوع جبهه گرم و سرد در فصول سرد سال وارد کشور می‌شود که هرکدام از ویژگی‌های خاص دمایی فشاری و سرعت باد برخوردارند و الگوی بارش در هر کدام از این جبهه‌ها متفاوت است. همچنین براساس مکانیزمی که دارند، ممکن است، زمان گذر آنها طولانی‌تر یا کندتر باشد و همین در میزان وزش باد هم تاثیرگذار است. پیش از آنکه، جبهه هوایی به یک منطقه برسد، شرایط پایداری در جو حاکم است، حتی ممکن است اندکی بارندگی هم اتفاق بیفتد، اما هوای نسبتا سرد و پایداری حاکم است که موجب استقرار زیاد آلاینده‌ها شده است.
وظیفه گفت: جلوی جبهه گرم هوا سرد و پشت آن دمای هوا گرم‌تر است، اما در جبهه سرد عکس این حالت وجود دارد و در این جبهه، تفاوت دمای قابل‌محسوسی دیده می‌شود. گفتنی است، چرخش باد در جبهه سرد با سرعت بیشتری اتفاق می‌افتد. باد حاصل اختلاف فشار است؛ حال باید دید کدام جبهه استقرار بیشتری بر فراز جو دارند. در جبهه سرد، به‌دلیل اختلاف فشار و دمای بالای ابتدا، میان و انتهای جبهه سرد باد بیشتر و بارندگی رگباری‌تر است، اما به‌سرعت شرایط پایداری در جو حاکم می‌شود، اما در جبهه گرم که شیب تغییر فشار میان ابتدا و انتهای آن ملایم‌تر است و اختلاف دمای کمتری وجود دارد، معمولا بارندگی‌ها طولانی‌مدت و آرام است و معمولا شرایط ناپایداری جو بیشتر خواهد بود که هنگام استقرار جبهه گرم، روزهای پاک بیشتری در شهرها حاکم است.
وی افزود: در هنگام عبور بتواند از جایی رطوبت جذب کند نظیر دریای مدیترانه یا دریای سرخ باشد و مکانیزم آن هم فراهم باشد، با خود باران به کشور می‌آورد. اگر رطوبت کافی نداشته باشد، باد کافی ایجاد می‌کند و منجر به تصفیه هوا می‌شود. در واقع، ساختارهای جبهه‌ای با بارش یا بی‌بارش، مهم‌ترین دلیل تخلیه و کاهش آلاینده‌های جوی هستند، البته جبهه‌ها بسیار متنوع هستند. برخی جبهه‌ها در سطح زمین تشکیل می‌شوند و برخی هم در ارتباط بالاتری قرار دارند و ممکن است اثری از آنها مشاهده نکنیم.
به‌گفته وظیفه، مهم‌ترین بارندگی‌ها در زمستان‌ها در جبهه گرم اتفاق می‌افتد، چراکه صعود هوا به‌صورت گسترده اتفاق می‌افتد. هوای گرمی که پشت جبهه گرم وجود دارد، چگالی کمتری دارد و به اجبار صعود می‌کند و همین صعود هوا، منجر به بارندگی زیاد می‌شود. در جبهه سرد، بارندگی چندانی نداریم و شرایط پایدارتر است، اما در بهار و اوایل پاییز به‌دلیل ورود بیشتر جبهه سرد بر فراز جو باتوجه به شیب زیاد، فشار بارندگی‌ها رگباری و کوتاه‌مدت است.
گازهای گلخانه‌ای، تشدیدکننده اثر آلاینده‌ها
ناصر مقدسی، کارشناس تغییر اقلیم در گفت‌وگو با صمت گفت: گرچه گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌ها ماهیت متفاوتی دارند، اما افزایش آنها در اتمسفر زمین روی یکدیگر تاثیرگذار است. اگر در کنار منابع انتشار آلاینده‌های جوی و ذرات معلق که شناخته‌شده هستند، به‌ویژه در کلانشهرها گازهای گلخانه‌ای هم داشته باشیم، بی‌شک تشدیدکننده اثر آلاینده‌ها هستند.
وی ادامه داد: اگر فعالیت‌های صنعتی و فرآیندهای انسانی که منجر به انتشار گازهای گلخانه می‌شوند، در ترکیب با منابع آلوده‌کننده قرار بگیرند، موجب تشدید آثار یکدیگر می‌شوند.برای کاهش آلاینده‌ها، نیازمند یک برنامه جامع برای کاهش میزان انتشار از منابع آلاینده‌ساز هستیم و باید برنامه زمانی مشخصی داشته باشیم. برای مثال، برای توسعه خودروهای برقی و کاهش خودروهای با سوخت فسیلی باید اقدامات جدی‌تر و جامع‌تری را پیگیری کرد. امروز وقت آن رسیده است که دست به فعالیت‌های اجرایی بزنیم. وی افزود: مهم‌ترین پارامتری که در تغییرات اقلیمی تاثیرگذار است؛ یکی افزایش دما و دیگری کاهش بارندگی است که این مسئله کاهش بارندگی عاملی موثر در استقرار بیشتر آلاینده‌ها بر جو است. تاثیر محسوس تغییر اقلیم روی آلودگی هوا در شهرهای جنوبی کشور بیشتر است، چراکه فراوانی گردوغبار تحت‌تاثیر تغییرات اقلیمی است که در نهایت منشأ انسانی دارد.
سخن پایانی
برخی بر این باورند که وجود رابطه بین تغییر اقلیم و آلودگی هوا محل اختلاف است. براساس یک دیدگاه، تغییر اقلیم و آلودگی هوا ارتباطی با هم ندارند، چون گازهای گلخانه‌ای که باعث گرمایش جهانی می‌شوند، جدا از آلاینده‌ها هستند، ضمن اینکه تغییر اقلیم در مقیاس جهانی رخ می‌دهد، در حالی که آلودگی هوا مقیاس محلی دارد، بنابراین این دو پدیده ربطی به هم ندارند؛ اما برخی دیگر از کارشناسان معتقدند که این حاصل یک نگاه گذرا و کلی به مسئله تغییر اقلیم است، حتی پذیرش این استدلال غلط که «تغییر اقلیم در ابعاد جهانی واقع می‌شود و آلودگی هوا در ابعاد منطقه‌ای» ما را به این نتیجه نمی‌رساند که تغییر اقلیم و آلودگی هوا غیرمرتبط هستند، چون باوجود آلاینده‌هایی مانند ذرات معلق، ناکس و ازن، ادعای بی‌ارتباطی بین تغییر اقلیم و آلودگی هوا درست نیست. بارندگی‌ها یکی از عوامل حذف آلاینده‌ها است، اما با تغییر در میزان بارش‌ها در اثر تغییر اقلیم، به‌طبع این مکانیزم دستخوش تغییرات می‌شود. از سوی دیگر، تغییر اقلیم از طریق خشک شدن تالاب‌ها و رودها منجر به افزایش گردوغبار می‌شود.
