شبیه سازی عددی رفتار آلودگی هوای تهران بر اساس الگوی باد

در نوشتار حاضر رفتار آلودگی هوا در سطح شهر تهران با در نظر گرفتن الگوی باد با استفاده از یک مدل میان مقیاس موسوم به مدل آلودگی هوا (TAPM) شبیه سازی شده است. در این زمینه سه دامنه با تفکیک افقی 30، 15 و 5 کیلومتر در نظر گرفته شده و خروجی های آن با درجه تفکیک 5 کیلومتر لحاظ شده است. شبیه سازی براساس آلاینده های PM-10 و CO و داده های باد در تراز ده متری از پنج نقطه شهر با در نظر گرفتن دو حالت (با حضور شرایط سینوپتیک و بدون حضور شرایط سینوپتیک) انجام گرفته است. نتایج حاصل از این شبیه سازی حاکی از آن است که الگوی باد در شرایط در نظر گرفتن سینوپتیک همگن تر است و با افزایش ارتفاع، سرعت نیز افزایش می یابد. در مقابل، در وضعیت بدون حضور شرایط سینوپتیک الگوی باد ناهمگن است و با افزایش ارتفاع، سرعت نیز کاهش می یابد، همچنین غلظت عناصر آلاینده از شمال به جنوب و از شرق به غرب افزایش می یابد. حداکثر غلظت در مناطق شهری 11 و 12 و حداقل آن در مناطق 4 و 21 مشاهده شده است، که این مسئله با جهت باد در مدل و نیز از طریق رسم گلباد، همخوانی دارد. خروجی مدل نشان می دهد که از لحاظ جهت باد، شبیه سازی با شرایط واقعی همخوانی خوبی دارد. از لحاظ سرعت نیز شاخص توافقی 60 درصد وجود دارد. مدل به کار گرفته شده، در خصوص آلودگی تا 51 درصد شبیه سازی را به درستی انجام داده است، ضمن اینکه مدل برای یک سطح شبیه سازی انجام می دهد در صورتی که اندازه گیری های واقعی به صورت نقطه ای هستند. سرانجام آنالیز واریانس بین مناطق مختلف شهر، حاکی از آن است که میانگین آلودگی در مناطق 11 و 12 اختلاف معنی داری با سایر مناطق نشان می دهد. با توجه به اینکه سرعت باد جز در موارد بسیار محدود از 20 گره (10 متر بر ثانیه) کمتر بوده است، درنتیجه آلودگی در سیکل بسته ای در تهران گرفتار می آید و برای مدت طولانی از سطح شهر تخلیه نمی شود.