بررسی ارتباط بین آلودگی هوا و آذرخش در طی رخدادهای توفان‌تندری سال‌های 2009 تا 2013 در شهر تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران

2 دانش‌‌آموخته کارشناسی ارشد هواشناسی، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران

3 استاد گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران

چکیده

در مطالعۀ حاضر، ارتباط بین آلودگی هوا و آذرخش‌ کلّی شامل آذرخش‌های درون‌ابری و ابر به زمین در شهر تهران در طی رخدادهای توفان‌تندریِ سال‌های 2009 تا 2013 بررسی شده است. پس از مشخص شدن روزهای رخداد توفان تندری همراه با آذرخش، تعداد درخش‌های آذرخش‌ برای روزهای موردنظر از داده‌های مشاهداتی حسگر تصویربرداری آذرخش اخذ شدند. داده‌های غلظت آلایندۀ PM10 (شامل میانگین‌های روزانه و سالانه) نیز از مرکز کنترل کیفیت هوای شهرداری تهران برای برخی از ایستگاه‌های سنجش آلودگی در شهر تهران اخذ شدند. سپس، تغییرات میانگین تعداد درخش‌های آذرخش با میانگین روزانه غلظت این آلاینده‌ در طول سال‌های مطالعاتی بررسی شدند. نتایج نشان داد که میانگین روزانه غلظت PM10 همبستگی مثبتی با تعداد درخش آذرخش در منطقه تهران دارد. به عبارت دیگر، PM10 نزدیک سطح سهم قابل توجهی در افزایش غلظت هواویزهای سطحی داشته و ازاین‌رو به عنوان هسته میعان ابر عمل کرده و بر پدیده‌های جوّی با بسامد بالا مانند فعّالیّت آذرخش اثر می‌گذارد. در ادامه، بررسی فصلی با استفاده از داده‌هایِ کلّ ایستگاه‌هایِ شادآباد، شریف و فتح، نشان داد که که ارتباط تقریباً قوی‌تری بین غلظت روزانۀ PM10 و تعداد درخش آذرخش در دورۀ گرم سال‌های مورد مطالعه نسبت به کل سال‌ها وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


Bréon, F.M., Tanré, D. and Generoso, S., (2002). Aerosol effect on cloud droplet size monitored from satellite. Science295(5556), pp.834-838.
Cecil, D.J., Goodman, S.J., Boccippio, D.J., Zipser, E.J. and Nesbitt, S.W., (2005). Three years of TRMM precipitation features. Part I: Radar, radiometric, and lightning characteristics. Monthly Weather Review133(3), pp.543-566.
Chowdhuri, I., Pal, S. C., Saha, A., Chakrabortty, R., Ghosh, M., & Roy, P. (2020). Significant decrease of lightning activities during COVID-19 lockdown period over Kolkata megacity in India. Science of the Total Environment747, 141321.
Craven, J. P., Jewell, R. E., & Brooks, H. E. (2002). Comparison between observed convective cloud-base heights and lifting condensation level for two different lifted parcels. Weather and Forecasting17(4), 885-890.
Farias, W.R.G., Pinto Jr, O., Pinto, I.R.C.A. and Naccarato, K.P., (2014). The influence of urban effect on lightning activity: Evidence of weekly cycle. Atmospheric research135, pp.370-373.
Gharaylou, M., Mahmoudian, A., Bidokhti, A. A., & Dadras, P. S. (2020). Mutual relationship between surface atmospheric pollutants and CG lightning in Tehran area. Environmental Monitoring and Assessment192(12), 1-12.
Hobbs, P.V., Harrison, H. and Robinson, E., (1974). Atmospheric effects of pollutants: pollutants which affect clouds are most likely to produce modifications in weather and climate. Science183(4128), pp.909-915.
Kar, S.K. and Liou, Y.A., (2014). Enhancement of cloud-to-ground lightning activity over Taipei, Taiwan in relation to urbanization. Atmospheric research147, pp.111-120.
Kar, S. K., & Liou, Y. A. (2019). Influence of land use and land cover change on the formation of local lightning. Remote Sensing11(4), 407.
Khain, A., Rosenfeld, D. and Pokrovsky, A., (2005). Aerosol impact on the dynamics and microphysics of deep convective clouds. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society131(611), pp.2639-2663.
Khansalari, S., Ghobadi, N., Bidokhti, A., & Fazel-Rastgar, F. (2020). Statistical classification of synoptic weather patterns associated with Tehran air pollution. Journal of Air Pollution and Health5(1), 43-62.
Liou, Y. A., & Kar, S. K. (2010). Study of cloud-to-ground lightning and precipitation and their seasonal and geographical characteristics over Taiwan. Atmospheric Research95(2-3), 115-122.
Mindrila, D., & Balentyne, P. (2017). Scatterplots and correlation. Retrieved from. http://www.westga.edu/assetsCOE/virtualresearch/scatterplots_and_correlation_notes.pdf.
Middey, A. and Chaudhuri, S., (2013). The reciprocal relation between lightning and pollution and their impact over Kolkata, India. Environmental Science and Pollution Research20(5), pp.3133-3139.
Orville, R.E., Huffines, G., Nielsen-Gammon, J., Zhang, R., Ely, B., Steiger, S., Phillips, S., Allen, S. and Read, W., (2001). Enhancement of cloud-to-ground lightning over Houston, Texas. Geophysical Research Letters28(13), pp.2597-2600.
Soriano, L.R. and de Pablo, F., (2002). Effect of small urban areas in central Spain on the enhancement of cloud-to-ground lightning activity. Atmospheric Environment, 36(17), pp.2809-2816.
Tie, X., Madronich, S., Walters, S., Zhang, R., Rasch, P. and Collins, W., (2003). Effect of clouds on photolysis and oxidants in the troposphere. Journal of Geophysical Research: Atmospheres108(D20).
Wang, Y., Wan, Q., Meng, W., Liao, F., Tan, H. and Zhang, R., (2011). Long-term impacts of aerosols on precipitation and lightning over the Pearl River Delta megacity area in China. Atmospheric Chemistry and Physics11(23), pp.12421-12436.
Williams, E., & Stanfill, S. (2002). The physical origin of the land–ocean contrast in lightning activity. Comptes Rendus Physique3(10), 1277-1292.
Yuan, T., Remer, L.A., Pickering, K.E. and Yu, H., (2011). Observational evidence of aerosol enhancement of lightning activity and convective invigoration. Geophysical Research Letters38(4).