پایش و آشکارسازی گاز متان در شهر تهران در پلت فرم گوگل ارث انجین

مطالعه انتشار گاز متان، به عنوان دومین گاز گلخانه ای مهم، به دلیل ایجاد تغییرات آب و هوایی، حایز اهمیت است. این مطالعه، با هدف بررسی درستی خبر منتشرشده توسط ناسا، در خصوص وجود یک ابر متان در جنوب تهران، انجام شده است. با توجه به اهمیت موضوع، تاکنون ماهواره های سنجش از دور زیادی نظیر sentinel-5، MethanSAT، SCIAMACHY و GOSAT برای پایش آلاینده ها به خصوص گاز متان، ارایه شده است. همچنین، تحقیقات بسیاری در زمینه ارزیابی این سنجنده و پایش مناطق آلوده، صورت گرفته است. به عنوان نمونه، چرپانوا و همکاران به تجزیه و تحلیل مکانی- زمانی غلظت متان و ارتباط آن با مناطق سوخته، پرداختند. آن ها، با استفاده از داده های روزانه سنجنده TROPOMI به این نتیجه رسیدند که غلظت متان در مناطق تازه سوخته شده نسبت به سوختگی های سال گذشته، بیشتر است. نیراج مایریا و همکاران، به بررسی غلظت آلاینده های SO2، CO، SOX و CH4 با استفاده از داده های Sentinel-5P TROPOMI در دوره های پس از برداشت گندم و برنج و سوزاندن زمین ها پرداختند. نتایج، نشان داد که غلظت CH4، SO2، SOX، CO و آیروسل، در طی دوره سوزاندن زمین های کشاورزی پس از برداشت برنج و گندم، هرسال افزایش معنی داری داشت.

در این تحقیق، سری های زمانی داده های روزانه سنجنده TROPOMI در ماهواره سنتینل-5 در پلتفرم گوگل ارث انجین، مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا، به تجزیه و تحلیل مکانی-زمانی دینامیک غلظت متان در تهران پرداخته شده است. بدین منظور، نمودارهای تغییرات زمانی از مرداد تا آبان 1401 و همچنین، به جهت تحلیل مکانی غلظت آلاینده ها، نقشه میانگین ماهیانه، تولید شده است. سپس، با توجه به تاریخ به دست آمده به بررسی درستی یا نادرستی نقشه ارایه شده، پرداخته شده است. در نهایت، به منظور ارزیابی نتایج طول ابر متان مشاهده شده توسط ناسا با ابر متان استخراج شده توسط سنجنده TROPOMI مقایسه شد.

نتایج به دست آمده، نشان داد که در تاریخ 10 شهریور 1401 غلظت متان بالا و در حدود 1970 ppm بوده است و گازهای دیگر در این تاریخ، مقدار بالایی نداشته اند که این، نشان دهنده عدم تاثیر دیگر گازها، بر افزایش غلظت متان و عدم تشخیص نادرست می باشد و طبق نقشه، میانگین در جنوب تهران این گاز بیشتر بوده است.همچنین، ابر متان مشاهده شده توسط ناسا در جاده قدیم تهران - قم، در نزدیکی محله قاسم آباد - شورآباد با استفاده از داده های ماهواره سنتینل-5 در پلت فرم گوگل ارث انجین، به رنگ قرمز به معنای غلظت بالا تایید شد که باعث انتشار و میزان غلظت گاز متان بیشتر، در جنوب تهران شده و منشا اصلی آن، دفن زباله در این منطقه بوده است. علاوه بر این، طول گزارش شده توسط ناسا با طول ابر متان استخراج شده از سنجنده TROPOMI با یکدیگر مقایسه شد که به ترتیب، برابر با 4.8 کیلومتر و 4.41 کیلومتر بوده اند.

امروزه، آلودگی هوا به علت مشکلات زیست محیطی و اثرات نامطلوب بر سلامت انسان ها، به خصوص در شهرهای پرجمعیت، به یک مشکل اساسی تبدیل شده است. بر اساس نتایج به دست آمده و تصویر گاز متان در تاریخ 10 شهریور در جنوب تهران، مشخص شد خبر منتشرشده توسط ناسا، صحت داشته و عامل اصلی آن، این بوده است که این منطقه، محل دفن زباله می باشد. بدین ترتیب، پلت فرم گوگل ارث انجین می تواند به عنوان یک ابزار مناسب برای پایش روزانه، ماهانه و تغییرات سالانه، مورداستفاده قرار بگیرد.