زیر و بم کیفیت هوای تهران طی سال گذشته/ افزایش آلودگی هوا در سال جاری

در سال گذشته ۹۵ روز آلاینده ذرات معلق کوچکتر از ۲.۵ میکرون، ۲۳ روز آلاینده ازن، ۸ روز آلاینده ذرات معلق کوچکتر از ۱۰ میکرون و ۱۳ روز آلاینده دی اکسید نیتروژن فراتر از حد مجاز قرارداشت. در برخی از روزهای آلوده بیش از یک آلاینده فراتر از حد سلامت قرار داشتند. در مجموع تعداد روزهای با شرایط نامطلوب در مورد آلاینده ازن نسبت به سال ۱۳۹۶ به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافت و درباره سایر آلاینده‌های ذکر شده بر تعداد روزهای آلوده افزوده شد.

همچنین طی سال ۱۴۰۰ در ۲۳ روز بیش از یک آلاینده فراتر از حد مجاز قرار داشت که طی دو روز آن سه آلاینده به صورت همزمان و در ۲۱ روز آن دو آلاینده معیار فراتر از حد استاندارد بودند.

آلوده‌ترین روز از منظر شاخص کیفیت هوا در سال ۱۴۰۰ مربوط به اول آذرماه با شاخص ۱۶۵ به لحاظ آلاینده ذرات معلق کوچک تر از ۲.۵ میکرون و پاک‌ترین روز سال، مربوط به اول فروردین‌ماه با شاخص ۴۳ بود. در این سال بیشترین روزهای آلوده به ترتیب در ماه‌های آذر (۲۶ روز)، دی (۱۶ روز)، بهمن و تیر (۱۴ روز) مشاهده شد و اردیبهشت ماه با ۳۱ روز هوای در شرایط قابل قبول، تنها ماه بدون روز آلوده این سال بود.

آلاینده‌های شاخص هوای سال ۱۴۰۰

میانگین غلظت آلاینده‌های ازن (O۳)، ذرات معلق کمتر از ۱۰ میکرون ( PM۱۰)، دی‌اکسید گوگرد ( SO۲) و کربن سیاه ( BC) در شهر تهران طی سال ۱۴۰۰ نسبت به سال قبل کمی افزایش یافت و میانگین غلظت سالانه آلاینده‌های ذرات معلق کمتر از ۲.۵ میکرون ( PM۲.۵)،  دی‌اکسید نیتروژن (NO۲) و منوکسید کربن (CO) نسبت به مدت مشابه سال قبل کاهش نسبی داشت.

طی سال ۱۴۰۰ میانگین غلظت آلاینده منوکسیدکربن (CO) شهر تهران در وضعیت مطلوبی قرار داشت و میانگین غلظت این آلاینده طی این سال با حدود ۳۶ درصد کاهش نسبت به سال ۱۳۹۱ افت قابل ملاحظه ای را در دهه اخیر نشان می‌دهد که علت اصلی آن ارتقای استاندارد و استفاده از کاتالیست در خودروها در سالیان اخیر است.

با بررسی وضعیت آلاینده ازن (O۳) مشاهده می‌شود که میانگین شاخص روزانه این آلاینده به جز ماه‌های گرم (خرداد تا شهریور) سال ۱۴۰۰ در شرایط مطلوبی قرار داشت اما طی ماه‌های مذکور در ۲۲ روز کیفیت هوا در شرایط ناسالم برای گروه‌های حساس یک روز شرایط ناسالم رخ داد.

بررسی روند تغییرات آلاینده ازن طی دهه اخیر نشان می‌دهد، غلظت این آلاینده از سال ۱۳۹۱ تا ۱۳۹۵ حدود ۲۵ درصد کاهش یافت و پس از آن روند افزایشی به خود گرفت. در حال حاضر این آلاینده دومین آلاینده شاخص شهر تهران است.

وضعیت آلاینده دی اکسید نیتروژن (NO۲) طی اغلب روزهای سال از نظر استاندارد روزانه و بر اساس میانگین شاخص ایستگاه‌های مختلف، در شرایط مطلوب قرار داشت و ۱۳ روز سال در شرایط ناسالم برای گروه‌های حساس بود همچنین به لحاظ استاندارد سالانه میانگین غلظت آلاینده نیتریک اکسید (NO) در محدوده مجاز است. هرچند غلظت سالانه این آلاینده در برخی از ایستگاه‌ها فراتر از حد استاندارد قرار داشته است.

با این وجود طی دهه اخیر غلظت سالانه آلاینده دی‌اکسید نیتروژن (NO۲) با رشد ۲۱ درصدی نسبت به سال ۱۳۹۱ روبه‌رو بوده است. از نظر آلاینده ذرات معلق کمتر از ۱۰ میکرون، در سال ۱۴۰۰ میانگین شاخص این آلاینده در هشت روز به محدوده ناسالم برای گروه‌های حساس رسید و در روزهای محدودی از سال، غلظت این آلاینده در برخی از ایستگاه ‌شهر تهران فراتر از استاندارد روزانه قرار داشت.

تغییرات اقلیمی و افزایش وقوع توفان‌های گردوخاک منجر به افزایش مقطعی غلظت این آلاینده طی سال‌های اخیر شده است همچنین وضعیت آلاینده کربن سیاه (BC) - که از سال ۱۳۹۶ در برخی از ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا اندازه‌گیری شده است- در سال ۱۴۰۰ با افزایش محسوس روبه‌رو  بود. از منظر آلاینده ذرات معلق کمتر از ۲.۵ میکرون سال ۱۳۹۷ از کمترین تعداد روزهای آلوده (۵۶ روز) برخوردار بود و در سال ۱۴۰۰ این عدد به ۹۵ روز رسید.

طی دهه اخیر غلظت سالانه ذرات معلق کمتر از ۲.۵ میکرون به شکل پلکانی روند کاهشی و افزایشی داشته است که در نهایت حدود ۲۰ درصد نسبت به سال ۹۱ کاهش غلظت را نشان می‌دهد. در مجموع در کلانشهر تهران آلاینده ذرات معلق کمتر از ۲.۵ میکرون از منظر استاندارد روزانه و سالانه در شرایط نامطلوبی قرار دارد و این آلاینده با بیشترین روز فراتر از حد مجاز، آلاینده شاخص شهر تهران است.

مقایسه وضع هوای شهر تهران طی سال ۱۴۰۰ با سال گذشته

کمیت‌های هواشناسی شامل دما، سرعت و جهت باد، رطوبت نسبی، فشار، دید افقی، بارش و وضعیت پایداری جو براساس داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی مهرآباد به‌صورت روزانه، ماهانه و فصلی تحلیل شده است. علاوه بر آن کمیت ارتفاع لایه مرزی نیز با استفاده از داده‌های باز تحلیل شده (ERA۵) برای بازه زمانی مذکور بررسی شده همچنین ضریب تهویه در موقعیت ایستگاه مهرآباد به تفکیک روزانه، ماهانه و فصلی محاسبه شده است.

نتایج مطالعات حاکی از آن است که در سال ۱۴۰۰ در تمام فصول دما نسبت به سال گذشته افزایش یافته که با کاهش رطوبت نسبی به‌ویژه در فصل بهار همراه بوده است. سرعت باد در سال ۱۴۰۰ به جز در فصل تابستان در سایر فصول نسبت به سال گذشته با افزایش روبه‌رو شده است.

بررسی‌ها نشان داد ارتفاع لایه مرزی در سال ۱۴۰۰ در تمام فصول نسبت به سال گذشته افزایش یافته است همچنین ضریب تهویه در این سال در تمام فصول به جز فصل زمستان نسبت به سال گذشته بیشتر شده است که می‌تواند ناشی از حاکمیت جو نسبتا آرام در ترازهای بالا باشد.

در تمام فصول به جز فصل تابستان در سال ۱۴۰۰ نسبت به سال قبل کاهش قابل ملاحظه‌ای در میزان بارش مشاهده شد. در فصل تابستان افزایش ۲۰ درصدی در میزان بارش مشاهده شده، با این حال مقدار بارش در این فصل بسیار اندک بوده است. بررسی وضعیت پایداری جوی نیز نشان داد که میزان ناپایداری جوی در سال ۱۴۰۰ نسبت به سال گذشته، به استثناء فصل بهار، در سایر فصول افزایش یافته است.

شرایط وارونگی دمایی نیز در فصول پاییز و زمستان رخ داده که نسبت به سال قبل از آن در فصل پاییز به میزان ۳۳ درصد افزایش و در فصل زمستان به میزان ۵۰ درصد کاهش پیدا کرده است.

  توزیع غلظت آلاینده‌ها به صورت ماهانه و فصلی

به منظور ارزیابی عملکرد سامانه پیش‌بینی در شبیه سازی غلظت آلاینده‌ها شامل دی‌اکسیدنیتروژن (NO۲)، ذرات معلق کمتر از ۲.۵ میکرون (PM۲.۵) و دی‌اکسیدکربن (CO۲) غلظت‌های محاسبه شده توسط مدل با داده‌های ثبت شده در ایستگاه‌های سنجش کیفیت هوا به تفکیک فصلی و ماهانه برای شش ماه دوم و برای آلاینده ازن برای شش ماه نخست سال ۱۴۰۰ مقایسه شده است.

نتایج نشان داد همان‌طور که انتظار می‌رفت غلظت‌های پیش‌بینی شده برای آلاینده‌های مونوکسیدکربن ( CO)، ذرات معلق کمتر از ۲.۵ میکرون( PM۲.۵) و دی‌اکسیدنیتروژن (NO۲) در فصل پاییز بیشتر از فصل زمستان است که ناشی از کاهش تندی باد و افزایش پایداری جو و وقوع وارونگی دمایی در فصل پاییز است همچنین بیشینه غلظت این آلایندها در ماه آذر مشاهده شد.

غلظت آلاینده ازن در فصل تابستان بیشتر از فصل بهار است که ناشی از افزایش میزان تابش ورودی خورشید در این فصل است و شرایط لازم برای تولید این آلاینده را فراهم می‌کند. بیشینه مقادیر ازن در ماه‌های خرداد و تیر مشاهده می‌شود.

ارزیابی سامانه پیش‌بینی کیفیت هوا نشان داد که مدل عملکرد مناسبی در محاسبه توزیع زمانی و مکانی آلاینده‌ها داشته و روند تغییرات غلظت آلاینده‌ها به خوبی پیش‌بینی شده‌ است.