تحلیل آماری- توصیفی ارتباط پارامترهای جوی با آلودگی هوای شهر تبریز

Abstract

آلودگی هوا یکی از چالش‌های زیست‌محیطی امروز در بیشتر شهرهای بزرگ است. با توجه به اهمیت شرایط جوی در وقوع آلودگی هوا، این تحقیق با هدف بررسی ارتباط آلودگی‌های شهری تبریز با شرایط جوی انجام گرفت. در ابتدا با بررسی تغییرات غلظت ذرات معلق PM₁₀، مونواکسید کربن (CO) و دی‌اکسید گوگرد (SO₂) در شهر تبریز در فصول سرد سال‌های 1387 تا 1392، 32 دوره آلودگی هوا شامل 124 روز، شناسایی شد. برای تشکیل پایگاه داده، 12 متغیر مؤثر آب‌وهوایی در روزهای مذکور جمع‌آوری و ارتباط آنها با تغییرات غلظت آلاینده‌ها از طریق تحلیل توصیفی، اجرای آماره‌های همبستگی پیرسون و رگرسیون گام‌به‌گام بررسی شد. تحلیل توصیفی مقادیر شاخص‌های پایداری نشان داد که شاخص KI در 12 درصد و شاخص TTI در 17 درصد روزها حالتی بین نسبتاً ناپایدار تا نسبتاً پایدار داشت و در بقیۀ موارد پایداری کامل حاکم بود. دید افقی بین 600 تا 10000 متر و دمای هوا بین 6/12- تا 7/21 درجۀ سانتی‌گراد بود. دما در 37 درصد روزها زیر صفر بود. فشار سطح دریا در 91 درصد روزها بیشتر از 1015 هکتوپاسکال و بیشینۀ سرعت باد روزانه در 64 درصد روزها کمتر از 5 متر بر ثانیه بود. بررسی مشخصات کمّی لایۀ وارونگی دماییحاکی استشدت وارونگی دمایی با میانگین 89/4 درجۀ سانتی‌گراد گویای وارونگی دمایی تقریباً شدید است. عمق وارونگی دمایی بین 9 تا 1769 متر و ارتفاع رأس آن به‌طور میانگین 454 متر از سطح ایستگاه بود که حاکی از تشکیل وارونگی‌ها در ارتفاع کم در روزهای آلوده است. براساس نتایج همبستگی پیرسون، پارامترهای بیشینۀ سرعت باد، میانگین سرعت باد و فشار هوا بیشترین همبستگی را با تغییرات غلظت ذرات معلق PM₁₀ دارند. همچنین ارتباط معناداری بین غلظت PM₁₀ با هر سه شاخص پایداری وجود داشت و همچنین این آلاینده بیشترین ضریب همبستگی را با شدت وارونگی و ارتفاع رأس لایۀ وارونه به‌ترتیب با 26/0 و 20/0- ایجاد کرد. مونواکسید کربن با پارامترهای اقلیمی سطح زمین به غیر از باد همبستگی معنا‌داری دارد. در این زمینه، بیشترین همبستگی با پارامترهای دما و رطوبت نسبی به‌ترتیب با ضرایب 64/0 و 57/0- ایجاد شد. غلظت دی‌اکسید گوگرد در سال‌های تحقیق هیچ‌گاه به شرایط ناسالم نرسید، اما تغییرات بیشترین همبستگی را با دما و بیشینۀ سرعت باد به‌صورت معکوس و با فشار سطح دریا به‌صورت مستقیم ایجاد کرد.