در حافظه موقت ذخیره شد...
مقصرآلودگی دردناک هوا کیست؟
وارونگی جوی یا مدیریت شهری!
محمدطالب حیدری
مدیر سابق هواشناسی کردستان و کرمانشاه
وارونگی هوا، همچنان که از نامش پیداست پدیده‌ای وارون در جو زمین و به تشبیه حافظ در خلاف آمد عادت، است. مختصات فیزیکی جو زمین توسط چند فراسنج فیزیکی از جمله فشار، دما، رطوبت، سمت و سرعت باد اندازه‌گیری می‌شود. همچنین در هواشناسی ده‌ها پدیده جوی مانند برف، باران، تگرگ، مه و رعد و برق و پدیدههای ترکیبی دیگر مانند برف و کولاک و ترکیب انواع بارش با وزش باد و تلاطم جوی و غیره وجود دارد. چنانچه پدیدههای جوی مانند بارندگی‌ها، وزش باد، گرما و سرما اگر از دامنه قابل تحمل انسان فراتر روند، سبب ایجاد خسارت می‌شوند. در پدیدههای طبیعی بزرگ مقیاس مانند زلزله و طوفان‌ها و پدیدههای اقیانوسی مانند ال‌نینو و لانینا، برخلاف مشکلات اجتماعی و اقتصادی درون جامعه انسانی، پیش‌بینی نمی‌شود که روزی انسان بتواند یا بخواهد این پدیده‌ها را حذف یا کاهش دهد، بلکه مواجهه انسان با این پدیده‌ها یک مواجهه شناختی به منظور تطبیق و سازگارشدن با آنهاست، یعنی انسان با شناخت پدیده و پیش‌بینی آن و با ایجاد آمادگی، خسارات را به حداقل می‌رساند. این فرایند ایجاد آمادگی، هم جنبه بلندمدت و راهبردی مانند ساخت و سازهای مقاوم در برابر زلزله دارد و هم جنبه مدیریتی بهنگام و در زمان وقوع پدیده مانند پیش‌بینی نسبتاً دقیق پدیدههای جوی یا توان پیش‌بینی وقوع زلزله که البته هنوز به طور مؤثر میسر نشده است.
وارونگی به خودی خود آلودگی نیست
موضوع آلودگی هوا بسته به شرایط ایجاد آن انواع مختلفی دارد. وارونگی یکی از شرایط زمینه‌ای در تشدید آلودگی هوا محسوب می‌شود. در حقیقت وارونگی به خودی خود آلودگی نیست، بلکه در صورت وجود منابع آلوده‌کننده در شرایط پدیده وارونگی مرتب، این آلاینده‌ها در هوا تجمع و روی هم انباشته می‌شود. این پدیده حتی با آلودگی ناشی از ریزگردها نیز متفاوت است. در اینجا تنها به توضیح مختصر آلودگی متعاقب وارونگی هوا پرداخته می‌شود . پدیده وارونگی پدیده‌ای نسبتاً ترکیبی، پیچیده و مستتر است که پرده برافکندن از آن تنها به وسیله اندازه‌گیری موسوم به رادیوسوند (کاوش جوی) امکانپذیر است. در حالت عادی در لایه نخست جو زمین به نام وردسپهر (troposphere) با افزایش ارتفاع، دمای هوا کاهش می‌یابد اما این قاعده گاهی تحت شرایطی ویژه و در لایه‌ای محدود از اتمسفر زمین برعکس می‌شود که پدیده حاصل در علم هواشناسی به نام اینورشن (inversion) یا وارونگی شناخته می‌شود. از بدو شروع اندازه‌گیری فراسنج‌های جوی در نمایه قائم اتمسفر یعنی از اواسط قرن بیستم این پدیده به صورت کمی و در جزئیات به صورت روزانه مورد ارزیابی فنی و مهندسی هواشناسی قرار می‌گیرد. در سامانه هواشناسی ایران نیز در بیشتر فرودگاه‌های بین‌المللی روزانه دو بار این اندازه‌گیری صورت می‌گیرد. بنابراین،ما مصالح و داده‌های لازم برای شناخت دقیق و روزانه این پدیده را در اختیار داریم. وقتی 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. برای روشن شدن بیشتر مطلب بهتر است نگاهی به رادیوسوند ایستگاه مهرآباد در ساعت سه و نیم صبح سه‌شنبه (13 دی) سال جاری بیندازیم. دمای هوا در 2 متری سطح زمین یعنی در ارتفاع هزار و 191 متری از سطح دریا 4/1 درجه سانتیگراد بوده، اما در ارتفاع هزار و 283 متری یعنی 92 متر بالاتر دمای هوا به 5 درجه رسیده است، یعنی 6/3 درجه هوا گرم‌تر شده است. این پدیده بر خلاف روال عادی جو است که دمای هوا با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. آلودگی هوا در لایه سردتر زیرین تراکم یافته و به دلیل سنگینی ناشی از سرما قادر به صعود نبوده و چون وزش باد نیز به دلیل پایداری دینامیکی جو عملاً وجود ندارد، کل آلاینده‌های ناشی از فعالیت‌های انسانی و غیرانسانی در لایه نسبتاً باریکی از جو متراکم می‌شود. معمولاً دوام این وضعیت 3-4 روزه است اما این دوام از قاعده خاصی تبعیت نمی‌کند، هر چند ممکن است به صورت نابهنجار مثلاً 10-15 روز دوام آورد.
کلید درک موضوع
بنابراین مدیریت کلانشهرها باید از طریق یک روش محاسباتی مدلی مبتنی بر اندازه‌گیری‌های میزان آلودگی، خود را برای مواجهه با سناریوهای مختلف آماده کنند. کلید درک موضوع درترکیب اطلاعات هواشناسی بویژه پیش‌بینی هوا با اطلاعات شهری نهفته است. وارونگی خود حاصل یک عامل کلان و دینامیکی در جو زمین بوده و اصطلاحاً رفتار هوای پایدار است. پایداری هوا در تعریف برخلاف تلقی عادی از واژه پایداری به معنای ماند‌گاری و دوام نیست، بلکه به جوی پایدار گفته می‌شود که در آن شرایط برای حرکت هوا هم به صورت وزش باد و هم به صورت صعود هوا فراهم نبوده و شرایط سکون و آرامش هوا در منطقه وسیعی مثلاً در مقیاس نصف کشور ما اتفاق می‌افتد. ناپایداری هوا حالت مقابل پایداری است که حرکت افقی و عمود‌ی در هوا را امکانپذیر می‌کند. حرکت افقی هوا به‌صورت وزش باد و حرکت عمود‌ی نیز به تشکیل ابر و بارند‌گی یا گرد‌باد می‌انجامد. جو زمین در تناوبی مد‌ام با پدیدههای پایداری و ناپایداری قرار دارد. این دو حالت کلان روی نقشه‌های هواشناسی به‌سرعت قابل شناسایی بوده ، لذا پیش‌بینی رفتار آنها نیز امکانپذیر می‌شود.
لازم به توضیح است پدیده وارونگی، نامحسوس و بی سر و صدا شروع می‌شود؛ برخلاف سایر پدیدههای جوی مانند بارندگی‌ها و پوشش ابر و طوفان‌هاست. بنابراین اطلاع از شروع و وقوع آن تنها توسط روش اندازه‌گیری‌های موسوم به رادیوسوند (کاوشگرجوی) در سازمان هواشناسی میسر است.
ابعاد خطرناک آلودگی هوا ناشی از وارونگی
تکرار این هشدار خالی از فایده نیست که این پدیده در صورت دوام غیرعادی در چند ماه سرد سال در شرایط کلانشهرها خطرناک بوده و باید نسبت به مدیریت هوشمندانه تبعات ناخوشایند آن در سلامتی انسان‌ها اقدامات پیشگیرانه و جدی به عمل آورد،زیرا گاه حتی مدیران اجرایی این مسائل از مبانی مشکل بی‌خبرند. برای درک ابعاد خطرناک آلودگی ناشی از وارونگی، تصور کنید که اگر سکون و پایداری هوا به جای چهار پنج روز معمول، 15 روز در یک کلانشهر دوام آورد برای رفع معضل کمبود هوای مناسب برای تنفس چه اقدامی باید انجام داد؟ آیا اقدامی مؤثر از عهده هیچ دولتی برمی‌آید؟
در پدیده دوام سامانه‌های جوی گاهی شرایط حدی غیرمنتظره پیش می‌آید. وارونگی هوا بیشتر یک پدیده بزرگ مقیاس بوده و در همین مورد اخیر از شمال غرب کشور (تبریز) تا مرکز کشور (اصفهان) را در برگرفت. وارونگی که به معنای نشست و لایه‌بندی هوای سرد نزدیک سطح زمین در زیر لایه‌ای گرم‌تر است به سکونی می انجامد که نمی‌توان به وسیله بادبزن یا پاشیدن آب با هواپیما (در دهه 80 یک مورد در تهران اقدام شد) آن را آشفته و متلاطم کرد. اجرا و پیشنهاد چنین راه حل‌هایی، نشانه درک نادرست از بزرگی نیروی این اقیانوس هواست؛ در حال حاضر تنها راه حل مفید در برابر پدیدههای کلان جوی، شناخت روند پدیده و حتی‌المقدور دور کردن جان و مال مردم از عرصه خطر است. به جرأت می‌توان گفت در بحث آلودگی هوا این بعد قضیه به یک دلیل همواره نادیده گرفته می‌شود. این که بالاخره حداقلی از هوا همواره در دسترس بوده و تجربه بحران تمام شدن هوای مورد نیاز تنفس را نداریم اما این بحران در جهان سابقه دارد. 5 تا 9 دسامبر سال 1952 در لندن فاجعه‌ای اتفاق افتاد که در تاریخ به «مه دود بزرگ» شهرت دارد؛ حادثه‌ای که به مرگ 4 هزار نفر و بیماری بیش از صد هزار نفر انجامید، همچنین در دسامبر 1930 در دره میوز بلژیک، ده‌ها نفر جان خود را از دست دادند.
آیا می‌توان آلودگی هوا در شرایط وقوع وارونگی را کمتر کرد؟
تجربه نشان داده است که شرایط بحرانی آلودگی ناشی از وارونگی هوا بیشتر در ماه‌های آذر و دی اتفاق می‌افتد. در این دو ماه بنا به یک دلیل شناخته شده جوی، وزش باد روی فلات ایران کم شده و هوا بیشتر پایدار است. امروزه خدمات هواشناسی این امکان را دارد که یک چشم‌انداز 15 روزه را کم و بیش از نظر وقوع پایداری یا ناپایداری جوی استنتاج نماید، یعنی مدیریت شهری، 10 تا 15 روز مهلت و فرصت دارد تا مانع تراکم آلاینده‌ها در لایه باریکی از هوا شده و در واقع از هوایی که جنبه حیاتی دارد محافظت کند. تمهیدات لازم برای این امر، اعمال محدودیت‌های شدید و لازم در انتشار آلاینده‌های مضر است، اعم از خودروها و کارگاه‌ها و کارخانه‌ها؛ این راه حل ساده در واقع تنها راه حل است؛ نه می‌توان جمعیت را جابه‌جا کرد و نه می‌توان هوا را جابه جا ،اما چرا این راه حل اجرایی نمی‌شود؟ شاید چون در شرح وظایف دستگاه‌های مسئول نیامده است اما به نظر می‌رسد بیشتر به دلیل ماهیت بی سر و صدا و خاموش شروع و استقرار این پدیده است که وقوع خود را مانند رعد و برق یا برف و باران اعلام نمی‌کند، اما باید توجه داشت که مدیران کلانشهرهای ایران بویژه در این دو ماه، باید همواره نگران وقوع این پدیده بوده و اقدامات جدی پیشگیرانه در این زمینه به عمل آورند. طبیعتاً باید سامانه مسئول هواشناسی کشور در زمان لازم، زنگ این هشدار را برای مسئولین اجرایی به صدا درآورد.