دانلود مقاله هوا شناسی و آلودگی هوا

نام خدا

مقدمه

هنگامی که بشر برای اولین بار موفق به مهار کردن آتش شد با تجلیل و احترام به تماشای شعله‌ها پرداخت و از این موفقیت احساس غرور کرد. اما شک نداشت که به این وسیله با دست خویش به محیط پیرامونش زیان وارد می‌کند. بنابراین مدتهای طولانی قبل از آنک واژه آلودگی پدید آید و انسان از آن  به عنوان پیامد فعالیتهای مختلف سخن بگوید آلودگی هوا وجود داشته است. با گسترش صنعت ئ تمرکز آن در یعضی از مناطق سطح آلودگی که در برخی از شراسط جوی استثنایی تشدید می‌شود بسیار بالا رفت. در نتیجه افزایش آلودگی در این مناطق میزان مرگ و میر تا حد بسیار زیادی افزایش یافته است. این افراد نخستین قربانیان آلودگی هوا نبودند و بخوبی می‌توان تصور کرد که آغاز عصر آتش، برخی از نیاکان ما در غارهای خود به علت مواد متصاعد شده از سوختها خفه شده‌اند. مسئله‌ای که هم اکنون حائز اهمیت است و عده زادی را مشغول خود کرده است آلودگی هوا در جوامع بشری و صنعتی است. بیش از نیمی از جمعیت کشورهای صنعتی تقریباَ به طور دائمی در آن به سر می‌برند، زندگی می‌کنند، می‌خوابند، و تغذیه و کار می‌کنند. در مقابل مشکلی با این اهمیت اختیار کردن رفتاری انفعالی یا احساساتی و گریستن برای بهشت گمشده جوامع روستایی کاری واقع گرایانه نیست. تمدن صنعتی وجود دارد. و محتوم است تمدن مذکور واقعیتی است که عمیقاَ محیط زیست و زندگانی ما را دچار تغییری بنیادی کرده است. ما پیشرفتهای  عظیمی را که در تمام زمینه‌ها حاصل شده مدیون این تمدن هستیم. چه بدمون آن حصول این پیشرفتها غیر ممکن بود. با این حال افزایش آلودگی هوا نتیجه گسترش فعالیتهای انسانی است. این افزایش در بسیاری از کشورهای مبتلا به الودگی باعث شده تا به این مشکل  توجه شود. شورای اروپا(Consail del Europe ) در گزارش مورخ 14 سپتامبر 1967 خود آلودگی هوا را چنین تعریف کرد:

» آلودگی زمانی است که در هوایک ماده خارجی وجود داشته باشد یا در ساختمان آن تغییری پدید آید که با توجه به شناختهای علمی زمان، موجب اثری زیان آور شود یا یاجاد ناراحتی کند.«

هواشناسی در آلودگی هوا

هواشناسان که توده‌های هوا را بررسی می‌کنند از جمله اولین کسانی هستند که متوجه شده‌اند »آلودگی هوا مرزی ندارد« زیرا بر حسب مشخصات ویژه آنها، باد می‌تواند آلابنده‌های منتشر شده در یک ناحیه را پراکنده کند و همچنین آنها را به مناطق کمابیش دورتر از ناحیه انتشار انتقال دهد. و این اثر انتقالی ممکن است تا مقیاس کشورها نیز گسترش یابد و حتی گروهی از کشورها- مثل اروپا – را در بر می‌گیرد.در بررسی عمومی آلودگی، باد که نتیجه قابلیت تغییر معمولی هواست عامل تصلی دخالت هوا محسوب می‌شود. ولی باد تنها عامل نیست و باید تشعشع خورشیدی و رسوبات را نیز به حساب آورد.

وارونگیهای دما

سرعت و جهت باد بستگی به زمینه‌های عمودی واقعی دما دارد. لذا باد عموماَ به طور نسبتاَ رضایت بخشی موجب پراکندگی آلاینده‌ها می‌شود. اما در مناطق معتدل که اصولاَ در فصل پائیز یا زمستان را چرخه(Anticyclone ) به وجود می‌آید و به آهستگی جابجا می‌شود ممکن است آرامشهای پایدار یا وارونگی دما برقرار شود. در نواحی نزدیک به مناطق گرد مداری عرضهای بین 30 تا 60 درجه )

(Subtropicale ) نیز که عرض جغرافیایی بالاتر از آنند درتابستان چنین اتفاقی رخ می‌دهد. در این نواحی تقریباَ به طور دائم را چرخه وجود دارد و ممکن است وارونگیهای طولانی به وقوع بپیوندد . کازابلانکا، سانتیاگو( شیلی)، و لوس‌آنجلس سه مورد از مناطق شهری است که حالت فوق در آنها رخ می‌دهد.

وجود پدیده وارونگی را می‌توان اینگونه توجیه کرد که در سرزمینهابی مسطح در غروب یک روز آفتابی سطح زمین به سرعت سرد می‌شود و در جو بر حسب ارتفاع یک زمینه ثابت و مثبت دما استقرار می‌یابد . مثلاض هنگامی‌که در مکانی مرتفع باشین دمای هوا افزایش پیدا می‌کند این وضعیت در خلال شب تشدید می‌شود و ممکن است در نخستیت ساعات روز به صورت تحرک تسبتاَ پر انرژی قشرهای گرمتر ظاهر می‌شود که بدین ترتیب مجدداَ به زمین بازگردانده می‌شود. بالاخره زمانی که تشعشع خورشید سطح زمین را گرم می‌کند این پدیده رو به ملایمت می‌رود تا یک زمینه  دمای منفی مستقر شود. دز این صورت دما با افزایش ارتفاع کاهش پیدا می‌کند. در زمستان ممکن است اثز تشعشع روزانه خورشید آنقدر کافی نباشد که برگشت به حالت عادی انجام گیرد. بنابراین عمل وارونگی چندین ر.ز به طول می‌انجامد . درمناطق شهری به علت ایجاد حرارت کلی( کوره‌های صنعتی و خانگی) بر سطح زمین ممکن است زمینه دما به علت بی نظمی فزاینده فوق دچار آشفتگی شود . این آشفتگی به علت وجود ساختمانها تسهیل می‌شود و بدین ترتیب وارونگی نسبت به زمینهای هموار عموماَ در ارتفاع بالاتری صورت می‌گیرد. پدیده‌های آرامش و واورنگی از نظر آلودگی دارای اهمیت قابل ملاحظه‌ای هستند.

اگر با دودکشهای متعدد سرو کار داشته باشیم و اگر افزایش بیش از حد منابع آلاینده سطح زمین مانند خودروها را نیز به حساب بیارویم به علت پدیده‌های مذکور آلودگی می‌تواند به میزان به میزان بالایی برسد که برای انسانها،حیوانات، و نباتات خطرناک است.

در طی مدتی که وارونگی ادامه دارد بخار آب فضا می‌تواند به دمایی پائین‌تر از دمای تراکم آن برسد که در ان جای گرفته‌اند. این مد را به نام» اسموگ« (دود-smock)و فوگ( مد-Fog)است.

مهدود بدترین حوادث مربوط به آلودگی را بوجود می‌آورد زیرا به علت کدری آن از عمل گرم کردن تشعشع خورشید جلوگیری و در نثبیت عمل وارونگی کمک می‌کند در همان زمان قشرهای علیای مه به علت تابش‌دهی خنگ می‌شوند و بنابراین چگالتر شده و به سمت پائین می‌آیند به این ترتیب، آلودگی یه مقدار شدیدتر می‌رسد.

سایر عوامل علم هواشناسی

همانطور که گفته شد، سایر عوامل علم هواشناسی نیز برآلودگی اثر می‌گذارد. تشعشع خورشیذی یکی از این موارد است که غیر از پدیده وارونگی موجب واکنشهای پیچیده نور شیمیایی میشود. این واکنش بین آلاینده‌های منتشر شده از لوله اگزوز خودروها انجام می‌گیرد و منشاء تولید» مهدود اکسنده« شهر لوس‌آنجلس می‌شود. گر چه در تبدیل ایندریدسولفورو(2SO ) به ایندرید سولفوریک

(3SO ) شرایط هواشناسی تأثیر کمی می‌گذارد. در مقابل جذب رطوبت توسط ایندریدسولفوریک و تشکیل قطرات اسید بطور مستقیم به آنها بستگی دارد. ذرات جامد در حامل تعلیق می‌توانند به عنوان هسته‌های متراکم عمل کرده تشکیل ابرها را تسهیل دهند. اگر این ذرات در باران حل شوند نه فقط بر سطح زمین رسوبی موسوم به ذرات به وجود می‌آید بلکه شستشوی مفید فضا نیز انجام می‌گیرد. PH آب باران می‌تواند به مقداری برسد که برروی پدیده‌های خوردگی در زمین تأثیر بگذارد.

فصل دوم

منشاء و ماهیت آلاینده‌ های هوا

در قدیم، آلودگی شهرها به علت وجود همه نوع زباله در کوچه و معابر بود، اما امروز آلودگی هوا که در همان اندازه زیان آور و نامطبوع است جایگزین آن شده است در حالیکه دیگر هیچکس مضرات ناشی از رها کردن زباله در پیاده‌رو یا در جوی خیابان را به یاد نمی‌آورد، هیچکس هم نمی‌خواهد بطور جدی درباره این واقعیت بنیدیشد که با روشن کردن آتش، راه انداختن موتور ماشینها و سوزانده علفهای زیادی در باغچه‌اش مرتب عمل خطایی می‌شود که سلامتی نزدیکان خود را به خطر می‌اندازد. با این حال هیچ یک از ما در رابطه با آلودگی خود را مسؤل نمی‌دانیم و دیگران را مقصر می‌شناسیم. آلودگی هوا در بین افرادی که در معرض آن قرار دارند اهمیت فوق‌العاده‌ای یافته است. این آگاهی در میان نوشته‌های روزنامه‌ها، برنامه‌های رادیو و تلویزیون، مذاکرات نمایندگان مجلس و مسؤلیت دولتها دیده می‌شود، مقامات مسؤل بتدریج مجبور به   توجه به این مشکل شده‌اند.