چهارشنبه, ۲۹ دی ۱۴۰۰ ۰۹:۵۲ ۶۴
طبقه بندی: توسعه کاربرد RS
چچ
29 دی ماه – روز هوای پاک

29 دی ماه – روز هوای پاک

فناوری سنجش از دور با بکارگیری قابلیت های برخی از تصاویر ماهواره ای،‌ توانایی اندازه گیری عناصر موجود در اتمسفر را دارد. از این قابلیت می توان برای اندازه گیری عناصر مزاحم و آلاینده در اتمسفر استفاده کرد.


به طور کلی در دنیا به منظور جلب توجه مردم به موضوعات مربوط به حفظ محیط زیست و تامین زندگی سالم در راستای دستیابی به اهداف توسعه پایدار، روزهای نمادین خاصی مرتبط با حفظ محیط زیست تعیین می گردد که از جمله آنها روز جهانی محیط زیست، روز زمین پاک، روز هوای پاک و غیره می باشد. روز هوای پاک در دنیا تحت عناوین مختلف از جمله روز بدون خودرو، روز بدون دود و... در کشورهای مختلف نامگذاری شده و اقدامات خاصی در این روز جهت تنویر افکار عمومی صورت گرفته است.
در ایران نیز بحران آلودگی هوا در تهران و دیگر کلانشهرها شامل تبریز، مشهد، اراک، اصفهان، شیراز و اهواز، مسئولین ستاد اجرایی کاهش آلودگی هوا را بر این داشت تا به منظور ایجاد حساسیت در بین اقشار مختلف جامعه، از سال ۱۳۷۴ روز ۲۹ دی ماه را به عنوان روز ملی هوای پاک اعلام نمایند. هدف از اعلام روز ملی هوای پاک ایجاد حساسیت در بین اقشار مختلف جامعه بوده است و از آنجا که کلید اصلی کاهش آلودگی هوا، مشارکت مردمی و افزایش هماهنگی بین بخشی است این روز می تواند عامل مهمی در ایجاد این مشارکت و هماهنگی بین بخشی باشد.

آلودگی هوا
آلودگی هوا به افزایش غلظت گازها یا ذراتی اشاره دارد که برای سلامتی انسان، پوشش گیاهی و سایر موجودات زنده مضر هستند. غالباً این عبارت به گازهایی اطلاق می شود که به عنوان آلاینده هوا توسط نهادهایی مانند آژانس حفاظت از محیط زیست در ایالات متحده شناسایی و معرفی می شوند. به طور خاص، آلاینده های دسته بندی شده: ازن، منواکسیدکربن، دی اکسیدگوگرد ،اکسیدهای ازت، سرب و ذرات گرد و غبار هستند. از نخستین دهه های قرن بیستم، به دنبال مشاهده ارتباط میان آلودگی هوا و تخریب محیط زیست، بسیاری از کشورهای صنعتی پیشرفته، تحقیقات و برنامه های علمی برای کنترل آلاینده های بسیار مضر را آغاز نمودند، اما متاسفانه در اکثر قریب به اتفاق کشورهای در حال رشد این مسئله آن طور که باید مورد توجه قرار نگرفته و وضعیت آلودگی هوا در شهرهای بزرگ رو به وخامت گذاشته است.

اهمیت سنجش از دور در پایش آلودگی هوا
قبل از ورود به بحث کابرد سنجش از دور در پایش آلودگی هوا لازم است که در مورد لایه‌های جوی زمین مختصر توضیحی داده شود. جو زمین از لایه های مختلفی تشکیل شده و اولین آن لایه تروپوسفر است که از سطح زمین تا ۱۵ کیلومتر بالاتر از آن را شامل می شود. با توجه به اینکه زندگی انسان ها در سطح زمین و پایین ترین لایه اتمسفری در جریان است، بسیاری از مطالعاتی که در این زمینه انجام می شود مرتبط با لایه های پایینی است. با این حال، هم چنان تغییرات آلاینده ها در لایه های بالاتر نیز مورد توجه است. چراکه آلودگی های موجود در لایه های بالایی به مرور در لایه های پایین تر نیز سرایت کرده و بر روی زندگی انسان ها اثرات منفی به دنبال خواهد داشت. پس از تروپوسفر، لایه استراتوسفر تا فاصله ۵۰ کیلومتری از سطح زمین قرار دارد. توزیع گازها و آلاینده ها در لایه های مختلف اتمسفر بصورت نابرابر است. به طوریکه، برخی از آلاینده ها مانند مونوکسید کربن و سولفور دی اکسید از تراکم بسیار زیادی در لایه تروپوسفر در مقایسه با سایر لایه ها برخوردار هستند. سایر گازها مانند ازن و مونوکسید نیتروژن، در هر دو لایه تروپوسفر و استراتوسفر یافت می شوند.
به همین منظور برای شناسایی آلودگی جوی نیاز به اندازه گیری و تغییرات آلاینده ها در لایه های تروپوسفر و استراتوسفر است. امروزه با استفاده از سنجش از دور و تصاویر ماهواره‌ای امکان اندازه‌گیری تغییرات گازها و آلاینده های مختلف در جو در مقیاس جهانی امکان پذیر است اما در عین حال این تکنولوژی با محدودیت هایی نیز در ارتباط با شناسایی برخی از ترکیبات شیمیایی در تروپوسفر نیز مواجه است. نخستین ماهواره سنجش از دوری که برای اندازه گیری آلاینده ها طراحی شد MAPS نام دارد که بین سال های ۱۹۸۱ تا ۱۹۹۹ میلادی با استفاده از باندهای مادون قرمز برای شناسایی و پایش تغییرات مونوکسید کربن در مقیاس جهانی استفاده شده است. با استفاده از این ماهواره تغییرات تمرکز مونوکسید کربن ناشی از آتش سوزی های پوشش های گیاهی با فاصله زمانی ۸ تا ۱۰ روز شناسایی و پایش می شد. از آن زمان تاکنون، ماهواره ها و سنجنده های متفاوتی با طول موج ها و مقیاس مشابه برای پایش آلودگی استفاده شده است. از جمله این پروژه ها می توان به سنجنده IMG اشاره کرد که برای بازه زمانی ۱۹۹۶ تا ۱۹۹۷ در مقیاس جهانی بکاربرده شد. سنجنده MOPITT ماهواره ترا در سال ۱۹۹۹ میلادی ماموریت خود را آغاز کرد و هم اکنون برای بیش از ۱۰ سال داده های مونوکسید کربن جهانی را تولید و عرضه کرده است.
از سوی دیگر، سنجنده های AIRS در ماهواره آکوا، TES در ماهواره ائورا همگی برای پایش مونوکسید کربن جو با استفاده از مادون قرمز طراحی شده و برای سال ها مورد استفاده قرار گرفتند. هم اکنون نیز ماهواره Sentinel-5p آلاینده‌های جوی را در محدوده‌های طیفی ماوراء بنفش، محدوده مرئی، محدوده مادون قرمز و مادون قرمز طول موج کوتاه را پشتیبانی می‌کند. هدف از پرتاب این ماهواره، اندازه‌گیری لایه‌های اتمسفر با توان تفکیک مکانی و زمانی بسیار بالا می باشد که کیفیت هوا، فشار آب موجود در اتمسفر، ازن و اشعه‌های ماوراء بنفش را می‌تواند اندازه¬گیری کند. همچنین در برآورد گازهایی مثل دی ‌اکسیدگوگرد، دی¬اکسید نیتروژن، مونواکسیدکربن، فرمالدئید و متان میتواند مفید باشد.
در ادامه به نمونه کاربردهای سنجش از دور در پایش آلودگی کشور توسط سازمان‌ها (سازمان فضایی ایران، سازمان محیط زیست و...) و استارتاپ‌های فضاپایه، سامانه‌های متنوعی جهت نظارت و پایش انواع آلاینده‌ها در بازه‌های زمانی مختلف با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای اشاره می‌شود. در نقشه شماره 1 و 2، با استفاده از تصاویر Sentinel-5p ، میزان بیشینه غلظت آلاینده 2NO کشور در آبان ماه سال 1400 و آبان ماه سال 1399 تولید گردید. مقایسه مقادیر این دو نقشه در جدول شماره 1 آورده شده است و نشان می‌دهداندازه‌گیری میزان میانگین غلظت این آلایند بر روی کشور در آبان 1400 میانگین غلظت دی اکسید نیتروژن حدود 21 درصد نسبت به آبان سال گذشته افزایش داشته است و استان های تهران و البرز از آلودگی بالاتری نسبت به بقیه استان‌ها برخوردار بوده‌اند.

بیشینه غلظت دی اکسید نیتروژن درآبان 1399

نقشه 1: بیشینه غلظت دی اکسید نیتروژن درآبان 1400

بیشینه غلظت دی اکسید نیتروژن درآبان 1399

نقشه 2: بیشینه غلظت دی اکسید نیتروژن درآبان 1399

جدول1- درصد تغییرات میانگین و بیشینه دی اکسید نیتروژن آبان 1400 نسبت به آبان 1399

درصد تغییرات میانگین و بیشینه دی اکسید نیتروژن آبان 1400 نسبت به آبان 1399

همچنین در زیر نمونه‌ای از محصولات تولید شده در زمینه آلودگی دی اکسید گوگرد که توسط سامانه پایش ماهواره ای آلودگی در سطح کشور (آفاق) توسط سازمان فضایی ایران و با بهره گیری از توانمندی بخش خصوصی (شرکت شریف کاوشنگر) توسعه داده شده است، آورده می‌شود. در جدول شماره 2 میانگین بیشترین مقدار غلظت دی اکسید گوگرد در برخی از استان‌ها را نمایش می‌دهد. مقادیر قرمز رنگ نشان دهنده بیشترین مقدار میانگین غلظت دی اکسید گوگرد در آبان ماه 1400 می‌باشد. همانطور که مشاهده می‌شود آلوده‌ترین استان کشور تهران می‌باشد که با 11 روز بیشترین میزان آلودگی را ثبت کرده است.

جدول 2: میزان غلظت دی اکسید گوگرد در آبان 1400

میزان غلظت دی اکسید گوگرد در آبان 1400

 وضعیت فراوانی وقوع گرد و غبار کشور در مهر ماه سال 1400 تغییر رنگ از دامنه زرد تا قرمز نشان دهنده افزایش تعداد وقوع گرد و غبار است. ‏

نمودار 1: میانگین غلظت دی اکسید گوگرد در آبان ماه 1400 در سطح کشور و برخی از استان ها


در نقشه های شماره 3 و 4 به ترتیب فراوانی و غلظت تجمعی گردوغبار در ماهواره Terra / MODIS در مهرماه 1400 را نشان می‌دهد. در نقشه 3 مشخص می‌ باشد محدوده‌ی گرد و غبار فعال شناسایی شده در مهر ماه در استان‌ ها و مرز های شرقی و شمال‌ شرق کشور (استان‌ های سیستان و بلوچستان، کرمان، استان خراسان جنوبی، خراسان رضوی، خراسان شمالی، گلستان و سمنان) را فرا گرفته است. اطلاعات بدست آمده از این نقشه نشان می‌ دهد که حداکثر تعداد وقوع گردو غبار 17 مورد بوده است. با پردازش تصاویر ماهواره ای Terra سنجنده Modis، نقشه غلظت تجمعی گرد و غبار در مهر ماه 1400 برای کل کشور تهیه شده است. اطلاعات بدست آمده نشان می‌ دهد حداکثر غلظت گرد وغبار در کشور پاکستان و نواحی از استان‌ سیستان و بلوچستان رخ داده است (نقشه شماره 4).


 وضعیت فراوانی وقوع گرد و غبار کشور در مهر ماه سال 1400 تغییر رنگ از دامنه زرد تا قرمز نشان دهنده افزایش تعداد وقوع گرد و غبار است. ‏

نقشه 3: وضعیت فراوانی وقوع گرد و غبار کشور در مهر ماه سال 1400 تغییر رنگ از دامنه زرد تا قرمز نشان دهنده افزایش تعداد وقوع گرد و غبار است.

غلظت تجمعی گرد و غبار کشور در مهرماه سال 1400 تغییر رنگ از دامنه زرد تا قرمز نشان دهنده افزایش غلظت گرد و غبار است.

نقشه 4: غلظت تجمعی گرد و غبار کشور در مهرماه سال 1400 تغییر رنگ از دامنه زرد تا قرمز نشان دهنده افزایش غلظت گرد و غبار است.


آدرس کوتاه شده: