بررسی توزیع مکانی ارتفاع لایهمرزی جو و ارتباط آن با کیفیت هوا در منطقه تهران بااستفاده از شبیه سازی عددی

لایهمرزی جو بخش زیرین وردسپهر است که به واداشتهای سطحی با مقیاس زمانی اندک پاسخ میدهد و ضخامت آن با زمان و مکان متغیر است. در پژوهش حاضر از دادههای ایستگاه همدیدی مهرآباد تهران، شاخص کیفیت هوای شرکت کنترل کیفیت شهرداری و دادههای تحلیل شده جهانی عملیات نهایی برای بررسی چگونگی تغییرات ارتفاع لایهمرزی و ارتباط آن با کیفیت هوا در شهر تهران استفاده شده است. بر اساس این دادهها، ارتفاع لایه مرزی در روزهای شانزدهم و بیست و چهارم اوت سال 2014 به عنوان نماینده روزهای آلوده و پاک با استفاده از مدل WRF بررسی شدهاست. نیمرخهای قایم شبیهسازی شده دمای پتانسیلی در پنج نقطه سطح شهر تهران، نشان میدهد که بین همه نقاط و برای هر دو مورد آلوده و پاک، بخش- های مرکزی شهر تهران دارای ارتفاع لایهمرزی بیشتری نسبت به سایر نقاط هستند. همچنین در مناطق غربی نسبت به بخشهای شرقی ارتفاع لایه-مرزی بیشتر است. نقاط منتخب در شمال شهر ارتفاع لایهمرزی کمتری نسبت به نقاط داخل شهر دارند که البته تفاوت زیادی از نظر میزان دمای پتانسیل و ارتفاع لایهمرزی در این نقاط وجود دارد. به نظر میرسد عواملی همچون فرارفت دمای پتانسیلی ناشی از ناهمواریهای سطحی، نقش موثری در ایجاد این اختلاف دارد.با مقایسه ارتفاع لایهمرزی در روزهای آلوده و پاک، در تمامی نقاط مشاهده میشود که با وجود تفاوت اندک در دماهای سطحی، روز آلوده ارتفاع لایهمرزی کمتری نسبت به روز پاک دارد. به نظر میرسد بین ارتفاع لایهمرزی و غلظت آلایندهها رابطه دوسویه وجود دارد؛ بطوریکه کاهش ارتفاع لایهمرزی باعث افزایش غلظت آلایندهها میشود و بالعکس. میزان غلظت بالای آلایندهها در طی روز باعث نفوذ کمتر طول موج کوتاه به لایههای نزدیک سطح زمین میشود و میزان ناپایداری سطحی کاهش مییابد. یعنی روز آلوده دارای ناپایداری سطحی کمتر و در نتیجه عمق لایه مرزی کمتر نسبت به روز پاک است

Keywords:

ارتفاع لایه مرزی جو , کیفیت هوا , مدل WRF , شهر تهران