وارونگی دما در تهران چیست؟ عوامل، پیامدها و روشهای مقابله با آلودگی شدید هوا
چرا در برخی روزهای زمستانی آلودگی هوا به شکل ناگهانی بالا میرود و حتی با وجود نبود ترافیک سنگین نیز به سطح خطرناک میرسد؟ آیا میدانید وارونگی دما چگونه مسیر طبیعی حرکت هوا را مختل کرده و آلایندهها را در نزدیکی سطح شهر به دام میاندازد؟
در این مقاله از مجله زوم لایف، با توضیحی ساده، به شما کمک میکنیم منشأ این پدیده، عوامل ایجاد آن، پیامدهای مهم برای سلامتی و روشهای مؤثر مقابله را بهتر بشناسید. اگر میخواهید بدانید در چنین روزهایی چگونه از خود و خانوادهتان محافظت کنید، ادامه مطلب را حتماً بخوانید.
متاسفانه پدیده وارونگی دما (Temperature Inversion) این روزها در تهران و سایر شهرهای ایران بسیار محسوس است؛ وضعیتی جوی که طی آن، برخلاف شرایط طبیعی، لایهای از هوای سرد در نزدیکی سطح زمین محبوس میشود و زیرِ هوای گرم قرار میگیرد. این رخداد مانع از پراکندگی عمودی آلایندهها شده و باعث تجمع حجم زیادی از ذرات معلق و گازهای سمی در تنفسگاه شهروندان میشود.
این پایداری جوی مانع از صعود و پراکندگی عمودی آلایندههای تولیدشده توسط ترافیک، صنایع و منابع دیگر میشود و در نتیجه، حجم عظیمی از ذرات معلق سمی (PM2.5) و گازهای آلاینده در ارتفاعات پایین به دام میافتند. پیامد مستقیم این وضعیت، کاهش شدید کیفیت هوا به سطوح ناسالم و بسیار ناسالم برای تمامی گروههای جامعه است که به طور مستقیم سلامت عمومی شهروندان، به ویژه افراد دارای بیماریهای تنفسی و قلبی را تهدید میکند.
وارونگی دما چیست؟
وارونگی دما که برخی آن را اشتباهاً وارونگی هوا مینامند، یکی از پدیدههای جوی قابل مشاهده است؛ زیرا همانند پوششی ضخیم بر فراز شهر قرار میگیرد. اگر در این شرایط از شهرهای آلوده فاصله بگیرید، میتوانید لایهای متراکم و خاکستری از آلایندهها را که مرزی صاف و مشخص دارد روی شهر مشاهده کنید؛ مرزی که بالاتر از آن آسمان شفافتر و پاکتر است.
مثلا در تهران اگر در روزهای وارونگی دما به کوه و به اندازه کافی بالا بروید مرز بالایی لایه آلودگی هوا را به روشنی تشخیص خواهید داد و از آن عبور خواهید کرد.
وارونگی دما دو نوع دارد؛ وارونگی سطحی و وارونگی دائمی. قبل از توضیح این دو، باید فیزیک انتقال حرارت را به یاد بیاوریم.
براساس پدیده همرفت (convection) هوای گرم بالا میرود و جای خود را به هوای سرد میدهد. هوای بالای یک منبع گرما مثلا بخاری پیوسته گرم میشود و روبه بالا حرکت میکند. علاوه براین، هرچه از سطح زمین بالاتر برویم دما کممیشود. به همین دلیل است که معمولا قله کوه سردتر از پایین آن است.
پسطبیعی است که نتیجه بگیریم همیشه جریان هوا از سطح زمین (هوای گرمتر) بهسمت بالا (هوای سردتر) است. این حرکت عمودیِ روبه بالا معمولا ذرات آلاینده معلق در هوا را با خود به جو میبرد و از سطح شهر دور میکند. اما هنگام وارونگی دما، هوای آسمان گرمتر از هوای سطح زمین شده و باعث مختل شدن حرکت روبه بالای آلایندهها میشود. بنابراین آلایندهها در نزدیک سطح زمین گیر میافتند و به مرور برمیزان آنها افزوده میشود.
وارونگی سطحی معمولا در روزهای سرد اتفاق میافتد. محل تشکیل آن همدر لایه جوی گشت سپهر (تروپوسفر) است که لایه تمام پدیدههای هواشناسی است. در فصول سرد، شبهای طولانی فرصتی است تا زمین گرمای سطحی خود را که در طول روز به دست آورده از دست بدهد.
اگر هوا صاف و سرد و خشک باشد (هوای غالب در شبهای زمستان) تشعشع گرما خیلی سریعتر میشود و زمین حرارت خود را به هوا منتقل میکند. به علاوه خورشید همدر زمستان مایل میتابد. پستابش آن، بیش از سطح زمین، جو اطراف زمین را گرم میکند. مجموع این دلایل باعث میشود هوای ارتفاعاتِ بالاتر گرمتر از هوای نزدیک به زمین شود؛ همان چیزی که باعث اختلال جریان روبه بالای هوا و انباشته شدن آلایندهها در هوای شهر میشود.
وارونگی دائمی با همین دلایل ولی در لایه چینه سپهر (استراتوسفر) که لایه بالایی گشت سپهر است رخ میدهد. ذرات آلاینده معمولا با فوران آتشفشانها به این لایه میرسند و معلق میمانند. تاثیر وارونگی دائمی طولانیتر و وسیعتر و حتی گاهی جهانی است.
شرایطی که منجر به وارونگی دما میشود چیست؟
هوای آرام و بدون باد؛ زیرا وزش باد و ایجاد تلاطم در هوا موجب مخلوط شدن دمای هوا در سطوح مختلف شده و مانع از شکل گیری پدیده وارونگی دمایی میشود. هوای صاف و بدون ابر نیز شرایط را برای وارونگی دمایی مهیا میکند، زیرا وجود پوشش ابری در آسمان سبب جذب پرتوهای مادون قرمز منعکس شده از سطح زمین و انعکاس مجدد آن به سطح زمین شده و موجب گرم شدن مجدد هوا از پایین خواهدشد. بنابراین در هوای ابری احتمال وارونگی دمایی کمتر است.
در شبهای طولانی نیز زمین برای بازتابش انرژی جذب شده در طول روز فرصت کافی خواهدداشت و زمان برای انتقال انرژی گرمایی به لایههای بالاتر مهیا خواهدبود. به همین دلیل هرچه شب طولانیتر باشد ضخامت لایه وارونگی بیشتر خواهدشد.
با توجه به شرایط ذکر شده مشخص میشود که در شبهای زمستان به ویژه هنگامی که تودههای هوای پایدار برمناطق ساکن باشد، شرایط ایجاد وارونگیهای تابشی بیش از هر موقع دیگر مهیا خواهدبود. این نوع وارونگی با طلوع خورشید از ابتدای روز به تدریج ازبین میرود.
آلودگی هوا در روزهای وارونگی دما جدی است. دود، آلایندههای خروجی از اگزوز اتومبیل، گازهای تولیدی واحدهای صنعتی و دود آتش همه در نزدیکی سطح زمین به دام میافتند و انباشته میشوند. به علاوه اکسید نیتروژن و ترکیبات آلی فرار موجود در آلایندهها با قرار گرفتن در معرض آفتاب تبدیل به گاز اُزُن میشوند که استنشاق آن برای سلامت مضر است. در چنین روزهایی باید به خاطر داشت که وارونگی دلیل آلودگی نیست. بهترین راه حل، برنامه ریزی برای تولید کمتر دود و ذرات معلق است؛ استفاده کمتر از خودرو، روشن نکردن آتش جز در مواقع ضروری و بهره برداری کمتر از صنایع دودزا.
شیوه مقابله با اثرات خطرناک وارونگی دما
- استفاده کمتر از خودروهای شخصی و روی آوردن به وسایل نقلیه عمومی نظیر مترو یا اتوبوس برای رفتوآمد به محلکار و سکونت
- اجتناب از سفرهای غیرضروری
- انتخاب مسیرهایی با حداقل سطح ترافیک
- انتخاب مسیرهایی که برای رسیدن به مقصد از داخل پارکها و باغهای عمومی عبور میکند همراه با دوچرخه سواری یا پیاده روی در صورت امکان
- اجتناب از فعالیتهای ورزشی یا دویدن در مناطقی با ترافیک سنگین
- خاموش کردن موتور ماشین و بستن پنجره ماشین در زمانی که خیابانها در اثر ترافیک سنگین مسدود شده است
- استفاده از ماسکهای تنفسی مناسب
- مصرف غذای مناسب با دستور پزشک معالج
- استفاده فراوان از سبزیجات و میوهها
- نوشیدن آب زیاد که به کلیهها کمک میکند تا املاح اضافی را از بدن خارج کند
- استفاده از گلدانهای متعدد در خانه برای ایجاد سیستم تهویه طبیعی و حفظ اکسیژن مورد نیاز
نقش وارونگی دما در ایجاد آلرژیها
در فصل پاییز، بیشتر از سایر فصلها در هوا ذرات معلق و آلایندههای میکروبی و ویروسی انتشار یافته و در تماس با پوست یا مخاط بینی و راههای هوایی باعث بروز علائم آلرژی میشود. در بیمارانی که آلرژی دارند بهعلت وجود زمینه ژنتیکی که از پدر و یا مادر به ارث برده اند، در مواجه با مواد و عوامل آلرژی زا، مواد شیمیایی متعددی در بدن ترشح میشود که یکی از مهمترین آنها مادهای به نام هیستامین است.
این مواد و سایر مواد ترشح شده موجب التهاب در بافتهای بدن و بروز علائم آلرژی میشوند. نکته مهمی که باید یادآوری کنیم این است که افراد مبتلا به آلرژی بهعلت التهاب پوست، مخاط بینی و راههای هوایی در ریه اگر با مواد تحریککنندهای نظیر دود سیگار و آتش، بوی تند عطر و مواد شیمیایی، گرد و غبار و همچنین آلودگی هوا در تماس مکرر باشند، نشانههای آلرژی در آنها ظاهر میشود و یا ممکن است علائم بیماری در آنها با شدت بیشتری رخ دهند.
بنابراین بیمارانی که از آلرژی رنج میبرند باید مراقبت بیشتری جهت پیشگیری از تشدید آن داشته باشند، علاوه برآن توصیه میشود این افراد در روزهایی که بحران آلودگی هوا وجود دارد کمتر از خانه خارج شوند و در و پنجرههای منزل را ببندند. در صورت اجبار به بیرون رفتن از منزل، مبتلایان به آلرژی باید از ماسکهای استاندارد طبق نظر پزشک معالج استفاده کنند.
نقش وارونگی دما در ایجاد سینوزیت
سینوزیت مزمن اکثرا به دلیل التهاب ایجاد میشود که میتوان آلودگی هوا و مواد تحریککننده موجود در آن را مسبب آن دانست. داخل محفظه سینوس سلولهایی وجود دارد که دارای مژکهایی است که ترشحات را به بیرون سینوسها هدایت میکنند. کارکرد این مژکها برای عملکرد درست سینوس بسیار اهمیت دارد.
یکی از عواملی که باعث میشود کارکرد این مژکها دچار اختلال شود وجود آلودگی هوا است. از راهکارهای مقابله موثر در این فصل، استفاده از ماسکهایی با بازده فیلتراسیون بالا است.
تاثیر وارونگی دما برزنان باردار و جنین
اگرچه آلودگی هوا و وجود مواد سمی در بعضی آلایندهها در دوران وارونگی دما سلامتی تمام افراد جامعه را تهدید میکند اما برقشر حساستر جامعه ازجمله زنان باردار و جنین تاثیرات خطرناک تری همچون زایمان زودرس، تولد نوزادان با وزن کم، نقصهای اسکلتی و ساختاری در جنین و حتی سقط جنین را میتواند به دنبال داشته باشد.
موثرترینکار در هنگام وارونگی دما
وقتی کیفیت هوای خارج از منزل توسط ذرات معلق و خطرناک تحت تاثیر قرار گرفته و سلامتی افراد را به خطر میاندازد، ماندن در داخل خانه تا حد امکان بهترین کاری است که میتوانید انجام دهید. اما اگر مجبور به بیرون رفتن هستید، استفاده از ماسکهای تنفسی میتواند به حفظ امنیت شما کمک کند. افرادی که مرتبا به مکانهایی با هوای آلوده سفر میکنند، استفاده از ماسکهای N99 سه بعدی به آنها توصیه میشود.
افرادی که روزانه مجبور هستند به سرکار بروند بهتر است از ماسک سه بعدی N95 سوپاپدار استفاده کنند. لازم است بدانیم استفاده از ماسکهای دارای سوپاپ برای محافظت از افراد سالم مناسب است، اما به هیچ عنوان نباید از ماسکهای سوپاپدار برای افرادی که مبتلا به بیماری (مانند کرونا یا هر بیماری تنفسی واگیردار) هستند استفاده شود، چراکه این سوپاپها به این منظور ساخته شده اند که بازدم به سادگی صورت گیرد.
در هنگام بازشدن سوپاپ موقع بازدم، ویروسها از طریق سوپاپ از ماسک خارج شده و به دیگران منتقل میشود. ماسک مناسب برای افرادی که بیماری واگیردار تنفسی دارند، ماسکهای سه بعدی N99 یا ماسکهای تاشو N99 بدون سوپاپ است.
حرف پایانی
وارونگی دما یکی از مهمترین عوامل تشدید آلودگی هوا در روزهای سرد سال است؛ پدیدهای که جریان طبیعی هوا را متوقف میکند و موجب تجمع آلایندهها در سطح شهر میشود.
شناخت دقیق این وضعیت جوی و رعایت نکات ساده اما کاربردی—مانند کاهش استفاده از خودرو، پرهیز از فعالیت سنگین در فضای باز، و استفاده از ماسک استاندارد—میتواند بهطور چشمگیری از اثرات منفی آن بر سلامت شما بکاهد. در نهایت، آگاهی و رفتار صحیح بهترین ابزار ما برای مقابله با پیامدهای این پدیده خطرناک است.
