تاثير آلودگي‌هاي ذره‌اي هواي تهران بر روي مشخصه‌هاي ابر و بارش

The case study of impacts of Tehran ambient air pollution on the cloud and precipitation characteristics

زمينه و هدف: غلظت و نوع آلاينده هاي ذره اي در جو، از عوامل اصلي در تغيير خرد فيزيك و كلان فيزيك ابرها و بتبع آن تغيير در مقدار و كيفيت آب بارش مي باشد. روش بررسي: در اين مقاله بررسي موردي تاثير آلودگي هاي ذره اي جو بر روي خردفيزيك ابر و كيفيت آب بارش در شهر تهران انجام گرفته است. رويداد مورد مطالعه در اين مقاله (1391/09/16) بارشي است كه قبل از وقوع آن بدليل افزايش شاخص 5AQI مربوط به ذرات معلق، شهر تهران دو روز تعطيل اعلام شده بود. اين رويداد حاد آلودگي همراه با بارش هاي مشابه ديگر كه در نزديكي اين رويداد بوقوع پيوسته ولي شاخص AQI آنها در روزهاي قبل از وقوع بارش در شرايط سالم قرار داشتند، مطالعه و مقايسه شدند. غلظت يون هاي موجود در آب بارش به كمك دستگاه كروماتوگرافي يوني و كميت هاي خردفيزيك ابر با استفاده از تصاوير مربوط به ابر سنجنده ماديس مطالعه شدند. يافته­ها: نتايج نشان مي دهند كه غلظت يون ها بخصوص يون هاي انسان ساخت (نيترات، نيتريت، كلرايد و فلورايد) در نمونه آب باران مربوط به شاخص AQI آلوده نسبت به شرايط با شاخص AQI پاك، بالاتر مي باشند. همچنين آلودگي ذره اي در رويدادهاي مورد مطالعه در اين تحقيق، باعث كاهش شعاع موثر قطرك ابرها قبل از وقوع بارش، افزايش ضخامت نوري، افزايش ارتفاع قله ابر، افزايش محتواي آب ابر و بارش بيشتر در زمان وقوع بارش شده است. بحث و نتيجه‌گيري: يون هاي موجود در آب بارش و مشخصه هاي خرد فيزيك ابر، ارتباط مستقيم با غلظت ذرات معلق موجود در جو دارند. همچنين نقش آلودگي هاي ذره اي محلي يكي ديگر از عوامل مهم در تغييرات خردفيزك ابر بصورت منطقه اي مي باشد.

Background and Objective: Concentration and type of atmospheric aerosols are among of the most important factors affecting the macro and micro structure of clouds and their precipitation. Method: In this article, the case study has been carried out to investigate the relationship between atmospheric air pollution, microphysics of cloud and their precipitation over Tehran city. The case study in this paper (2012/12/06) was performed before the the rainfall that increased AQI index for particulate matter which made Tehran to be closed for two days. This event was compared with two similar rainfalls shortly before or after it and it was found out that in the two similar rainfalls the AQI index had been healthy during the days before precipitation. Ion concentrations in the rainwater were measured by ion-chromatography and microphysics of clouds were studied by MODIS on board Aqua and Terra satellite. Findings: The results showed that ions concentration, especially anthropogenic ions (nitrate, nitrite, chloride and fluoride), in rainwater samples in polluted air was higher than in clear air. Also particulate pollution reduced the effective radius droplet of the mixed-phase clouds before the rain, and increased the cloud optical thickness, cloud water path and cloud top pressure and temperature during the precipitation. Discussion and Conclusion: The ions in rain water and the cloud microphysics characteristics related to the concentration of aerosols in the atmosphere. Also, local particle pollutions changed regional microphysics of cloud.