ریزگرد چیست و چگونه ایجاد می گردد؟ - وبلاگ روشینا

به گزارش وبلاگ روشینا، شاید این روزها که ریزگرد اثر قابل توجهی بر زندگی روزانه گذاشته است، آشنایی با آن و دلایل ایجاد آن بتواند باعث طرح راهکارهای بلندمدت برای مقابله با آن باشد.

ریزگرد (Haze) یک پدیده جوی است که در آن گردوغبار، دود و ذرات خشک موجود در هوا، شفافیت آسمان را می گیرند و هنگامی که از دور دیده می گردد و بسته به جهت دید، این پدیده مه-مانند می تواند رنگ مایل به آبی یا قهوه ای داشته باشد.

در این پدیده نور خورشید با ذرات معلق و ریز آلودگی موجود در هوا برخورد می نماید. مقداری از نور به وسیله ذرات جذب می گردد. آلاینده های بیشتر به معنای جذب و پراکندگی بیشتر نور است که باعث کاهش وضوح و کاهش رنگ چیزهایی که می بینیم می گردد. حتی بعضی ذرات مانند سولفات ها، به ویژه در شرایط مرطوب نور بیشتری را پراکنده می نمایند.

فعالیت های گوناگون مانند کشاورزی، ترافیک وسایل نقلیه و آتش سوزی های جنگلی می توانند یک فضای ابری آلاینده ایجاد نمایند. سازمان دنیای هواشناسی (WMO) کدر شدن جو را بر اساس فهرستی از انواع گوناگون مانند ریزگرد، مه، دود، خاکستر آتشفشانی، گردوغبار، شن و برف و… طبقه بندی می نماید.

اگرچه ریزگرد عمدتا یک پدیده هوای خشک است اما بعضی از ذرات آن تمایل به چگالش دارند و در نتیجه قطرات آلوده را شکل می دهند. این پدیده به عنوان ریزگرد مرطوب یا ذرات معلق کاهنده دید از نوع مرطوب شناخته می گردد. فرآیند ایجاد این ذرات معلق به علت واکنش های شیمیایی میان اتمسفر و انتشار گاز گوگرد دی اکسید روی می دهد که باعث ایجاد قطرات کوچک سولفوریک اسید می گردد. نور خورشید رطوبت بالا و جریان هوای راکد ممکن است این فرایند را تقویت کند.

ریزگرد مرطوب تمایل به هوای گرم دارد و می تواند منطقه ها گسترده ای را پوشش دهد و در شرایط مطلوب تابستان به هزاران کیلومتر مربع برسد. این پدیده اغلب زمانی روی می دهد که ذرات گردوغبار و دود در هوای نسبتا خشک جمع می شوند. هنگامی که روش های پراکندگی طبیعی دود و دیگر آلاینده ها عمل نمی نمایند، تجمع این ذرات یک لایه ابر-مانند ضخیم ایجاد می نماید که دید را مختل می نماید. ترکیب ایزوپرن (CHH8) به عنوان هیدروکربنی که از بسیاری از درختان برگ ریز منتشر می گردد، دارای ویژگی های مشترک با ریزگرد مرطوب یا آیروسل هاست.

چه چیزی باعث ریزگرد می گردد؟

بعضی از منابع ریزگرد در جو به توضیح زیر هستند.

فعالیت آتشفشانی

پس از فوران های آتشفشانی بزرگ، گوگرد دی اکسید (SO2)، کلریدریک اسید (HCl) و خاکستر در جو پخش می شوند. ریزگرد قطرات گوگرد دی اکسید ایجاد شده به وسیله گازهای آتشفشانی می تواند تأثیری پایدار داشته باشد.

برای نمونه ذرات معلق در هوا پس از فوران کوه پیناتوبو در سال 1991 به یک مشکل اصلی در آسیای جنوب شرقی تبدیل شد. انجمن سلطنتی هواشناسی خاطرنشان نموده است که میانگین دمای سراسری در سال های 1992 و 1993 تا 0.5 درجه سانتی گراد کاهش یافته است.

هوای طوفانی

گردوغبار بیابانی که به وسیله باد به جو وارد می گردد، شکل دیگری از ریزگردهای طبیعی است. مواد معدنی موجود در گرودوغبار و کثیفی باعث می گردد که نور خورشید جذب گردد و منطقه را گرم کند. گردوغبار می تواند تا کیلومترها دورتر همراه باد جابه جا گردد. برای نمونه گردوغبار صحرای بزرگ آفریقا گاهی به دیگر نقاط دنیا ازجمله آمریکا و جنگل های آمازون منتقل می گردد.

باد بعلاوه آب را از اقیانوس ها بلند می نماید و باعث تبخیر نمک در هوا می گردد که مقداری ریزگردهای جوی ایجاد می نماید. نمک دریا به عنوان هسته های متراکم ابر ریزگرد عمل می نماید و تشکیل ابر را سرعت می بخشد. ابرهایی که به این روش فراوری می شوند، برای مدت طولانی در آسمان می مانند زیرا به علت واکنش های شیمیایی میان مولکول های هوا و آب و آلاینده ها، بعضی از ابرها قادر به رهاسازی آب انباشته شده خود نیستند و می توانند چندین سال در آسمان شناور باشند. بعضی از این ابرهای غنی از آلاینده حتی مسؤول باران های اسیدی هستند.

فعالیت های انسانی

گفته می گردد که فعالیت های انسانی مانند سوزاندن جنگل ها، گازهای گلخانه ای نیروگاه ها و کارخانه ها، آلودگی ترافیک خودروها و کامیون ها و سوزاندن زغال سنگ و دیگر سوخت های فسیلی در فراوری ریزگرد بیشتر از عوامل طبیعی نقش دارد. به گفته ناسا، انقلاب صنعتی در قرن های 18 و 19 میلادی، باعث رشد سریع غلظت ذرات معلق در جو شد. گفته می گردد که میانگین دمای دنیای از سال 1880 میلادی تا 0.8 درجه سانتی گراد افزایش یافته است، یک تغییر کوچک که تأثیر بسیار چشمگیری بر عملکرد کل سیاره ما دارد. ناسا تأیید می نماید که از سال 1975 بیش از 60 درصد افزایش دما روی داده است یعنی در هر دهه دما حدود 0.15 تا 0.20 درجه سانتی گراد افزایش یافته است.

مسائل زیست محیطی مربوط به ریزگرد

گازهای گلخانه ای که گفته می گردد عامل بیشتر افزایش دمای کره زمین هستند، به غیر از بخار آب، شامل چهار گاز اصلی می شوند؛ کربن دی اکسید (CO2)، متان (CH4)، نیتروژن اکسید (N2O) و آنچه که هالوکربن یا CFC نامیده می گردد یعنی ترکیب هالوژن ها مانن گازهای دارای فلوئور (F)، کلر (Cl) و برم (Br) و ید (I) با کربن. در حالی که بعضی از این گازها به طور طبیعی هم به وسیله زمین فراوری می شوند، چگالی بیش از حد آن ها می تواند به تغییرات شدید جوی منجر گردد.

ریزگردها می توانند با مسائل جدی سلامتی هم مرتبط باشند. قرار گرفتن در معرض ذرات بسیار کوچک آلاینده موجود در هوا، با افزایش بیما ری های تنفسی، افزایش عملکرد ریه و حتی مرگ همراه است. بعلاوه بعضی ذرات که به تشکیل باران اسیدی یاری می نمایند، می توانند دریاچه ها، رودخانه ها و رودها را برای آبزیان نامناسب نمایند. علاوه بر این باران اسیدی می تواند به ساختمان ها، بناهای تاریخی و رنگ خودروها آسیب برساند و حتی آلاینده هایی که باعث ایجاد ریزگرد می شوند، ممکن است باعث تشکیل گاز ازن در سطح زمین شوند که یکی دیگر از آلاینده های زیان بار محسوب می گردد.

آسمان با ریزگرد بعلاوه می تواند مسائلی را در عکاسی ایجاد کند. گاهی برای ایجاد تصاویر دقیق از اجسام دور فیلتر کردن بخش زیادی از اتمسفر متراکم، لازم است. پراکندگی نور از ذرات ریزگرد می تواند باعث اختلالات دید گردد که در تجهیزات عکاسی اختلال ایجاد می نماید. در روزهای با ریزگرد، رنگ های طلوع و غروب خورشید کم رنگ به نظر می رسند و ممکن است ستارگان در شب دیده نشوند. در بعضی موادر اثرات ریزگرد می تواند آن قدر زیاد باشد که در نزدیکی غروب خورشید، خورشید پیش از رسیدن به افق به طور کامل ناپدید گردد.

فناوری و ریزگرد

اگرچه فناوری های تازه ای مانند خاکپوش ها و مالچ های زیستی، فناوری نانوکلِی (نانورُس) و پارچه های نشاسته ای می تواند راهکارهای نو کوتاه مدت برای مقابله با پدیده ریزگرد باشد اما با افزایش آلاینده هایی که فعالیت های انسانی به صورت مستقیم و غیرمستقیم وارد جو می نماید، بسیاری به فکر از بین بردن بلندمدت سهم انسان در این زمینه افتادند.

اکنون دولت های زیادی، برنامه های بلندمدت خود را در جهت توسعه پایدار سازگار با محیط زیست قرار داده اند. برای نمونه حرکت به سمت سوخت های هیدروژنی از این جمله است و حتی اتحادیه اروپا در سال های گذشته از استراتژی هیدروژن رونمایی کرد که طی آن شرکت ها و صنایع را موظف می نماید تا سال 2050 کربن خنثی شوند.

علاوه بر تحول صنعت، توسعه فضای سبز شهری هم می تواند اثر بسزایی در کاهش آلودگی داشته باشد. امروزه درختکاری و مراقبت از فضاهای سبز شهری به عنوان یک عنصر کلیدی در برنامه ریزی شهری پایدار درنظر گرفته می گردد.

یک مطالعه کاملا تازه هم که در چین اجرا شده نشان می دهد فناوری و نوآوری شهری تأثیر بسیار زیادی بر کاهش آلودگی ریزگردها دارند. بر اساس این پژوهش افزایش نوآوری شهری به طور قابل توجهی آلودگی را کاهش می دهد. حتی پس از برخورد با مسائل احتمالی در این جهت، نتیجه مثبت همچنان باقی خواهد بود.

مصرف انرژی و تراکم صنعتی دو زمینه مهمی هستند که نوآوری شهری به وسیله آن ها بر آلودگی ناشی از ریزگرد اثر می گذارد. بنابراین نوآوری های پایدار در حوزه تکنولوژی به عنوان نیروی محرکه اصلی توسعه، می توانند به نوعی حمایت جدی برای بهبود محیط زیست باشند.

عکس کاور: آلودگی هوای تهران

Credit: Atta Kenare/AFP/Getty

منابع: Earth, EPA, Environ Sci Pollut Res, National Geographic