پژوهشگران دانشگاه زنجان با بررسی دادههای ۲۸۵ ایستگاه هواشناسی و بارشهای ماهوارهای، ارتباط معناداری میان ذرات معلق جو و بارش در بخشهایی از ایران یافتهاند. نتایج این مطالعه نشان میدهد ریزگردهای PM۱۰ و PM۲.۵ در برخی مناطق و شرایط جوی با افزایش میزان بارش همراه بودهاند؛ یافتهای که نقش ذرات معلق را فراتر از آلودگی هوا و در تغییر الگوهای بارش برجسته میکند.
به گزارش سیناپرس، محققان در پژوهشی جدید، ارتباط میان ذرات معلق جو و بارش در ایران را از زاویهای گسترده بررسی کردهاند؛ موضوعی که میتواند به درک بهتر رفتار بارندگی در مناطق مختلف کشور و شناخت عوامل اثرگذار بر تغییرات جوی کمک کند.
آئروسلها؛ ذرات بسیار ریز و معلقی هستند که در جو حضور دارند و میتوانند برای مدتی قابل توجه در هوا باقی بمانند. این ذرات از منابع طبیعی مانند گرد و غبار بیابانها، نمک دریا، فورانهای آتشفشانی و سوختن پوشش گیاهی به وجود میآیند و در عین حال فعالیتهای انسانی مانند صنعت، حملونقل و مصرف سوختهای فسیلی نیز در تولید آنها نقش دارند. اهمیت آئروسلها فقط به آلودگی هوا محدود نمیشود، زیرا این ذرات در فرایند شکلگیری ابرها و بارش نیز اثر میگذارند. آنها میتوانند اندازه و تعداد قطرات ابر را تغییر دهند و از این راه، بر چگونگی باریدن باران و حتی بر شدت آن اثر بگذارند. به همین دلیل، بررسی آئروسلها فقط یک موضوع زیستمحیطی نیست، بلکه مسئلهای مرتبط با آبوهوا و اقلیم نیز به شمار میآید.
پژوهش درباره رابطه آئروسلها و بارش از این نظر اهمیت دارد که نتایج مطالعات پیشین در جهان یکسان نبوده است. برخی تحقیقات نشان دادهاند که افزایش غلظت این ذرات میتواند احتمال بارش را کاهش دهد، چون با جذب گرما و پایدارتر کردن لایههای پایین جو، شکلگیری ابرهای بارانزا را دشوارتر میکند. در مقابل، برخی مطالعات دیگر به این نتیجه رسیدهاند که در شرایطی خاص، افزایش آئروسلها میتواند با افزایش بارش همراه شود. همین تفاوت نتایج نشان میدهد که این رابطه بسیار پیچیده است و به نوع ذرات، شرایط جوی و ویژگیهای هر منطقه بستگی دارد. ایران نیز به دلیل موقعیت جغرافیایی ویژه خود، هم از منابع داخلی گرد و غبار و هم از کانونهای بیرونی ریزگردها تأثیر میپذیرد؛ بنابراین شناخت دقیق این رابطه در کشور میتواند به فهم بهتر رفتار بارش و تغییرات آن کمک کند.
در همین چارچوب، سمیه دلبسته، محقق آب و هواشناسی دانشگاه زنجان، همراه با سه همکار دانشگاهی خود، پژوهشی درباره پیوند فضایی میان آئروسلها و بارش در ایران انجام دادهاند. این گروه پژوهشی با تمرکز بر بررسی الگوهای مکانی این ارتباط، تلاش کردهاند روشن کنند که ذرات معلق در کدام بخشهای کشور بیشتر با بارندگی ارتباط نشان میدهند و چه نوع آئروسلهایی در این میان نقش پررنگتری دارند. این مطالعه با تکیه بر دادههای بلندمدت و تحلیلهای آماری و مکانی، تصویری گسترده از این پدیده در ایران ارائه کرده است.
برای انجام این پژوهش، از شاخصی به نام AOD استفاده شده است. این شاخص در سادهترین بیان، نشان میدهد چه مقدار ذرات معلق در ستون هوا وجود دارد و تا چه حد مانع عبور نور میشوند؛ بنابراین هرچه مقدار آن بیشتر باشد، به طور کلی میتوان برداشت کرد که تراکم آئروسلها در جو بیشتر است.
در بخش تحلیلی، پژوهشگران فقط به مقایسه همزمان بارش و آئروسلها بسنده نکردند. آنها سه وضعیت را بررسی کردند: نخست، رابطه مقدار AOD با بارش در همان روز؛ دوم، مقدار AOD یک روز پیش از بارش با بارش روز بعد؛ و سوم، مقدار AOD دو روز پیش از بارش با بارش روز مورد نظر. برای تحلیلها همچنین، دادههای ۲۸۵ ایستگاه هواشناسی و نیز دادههای بارش ماهواره GPM به کار گرفته شدهاند.
نتایج این پژوهش نشان دادند که میان شاخص AOD و بارش در هر سه حالت بررسیشده، رابطه معناداری وجود دارد. همچنین تحلیل فضایی نشان داد که این ارتباط در همه نقاط ایران به یک اندازه دیده نمیشود و الگوی مکانی مشخصی دارد. بخش بزرگی از نواحی قابل توجه در جنوب شرق کشور، شامل استانهای کرمان، سیستان و بلوچستان و هرمزگان، در ناحیه غرب شامل کردستان، همدان و لرستان، و در شمال شرق شامل استانهای خراسان، سمنان و بخش شرقی مازندران متمرکز بودهاند. این یافته نشان میدهد که اثر آئروسلها بر بارش، وابسته به موقعیت جغرافیایی و شرایط منطقهای است.
یافته مهم دیگر این بود که در مناطق یادشده، مؤثرترین آئروسلها بر بارش بیشتر از نوع ذرات گرد و غبار با قطر PM۱۰ و PM۲.۵ بودهاند. این ذرات، ذراتی بسیار ریز هستند که میتوانند مدتزمان بیشتری در هوا بمانند و در فواصل طولانی جابهجا شوند. همچنین مقایسه بارش با مقدار AOD در روزهای بارشی نشان داد در روزهایی که مقدار این شاخص بالا و نزدیک به ۱ یا بیشتر بوده، میزان بارش روزانه نیز به طور قابل توجهی افزایش یافته است. به بیان ساده، در این مطالعه مشاهده شده که افزایش تراکم آئروسلها در برخی شرایط با بارشهای شدیدتر همراه بوده است، هرچند پژوهشگران تأکید دارند که بارش پدیدهای پیچیده است و عوامل متعدد دیگری نیز در آن دخیل هستند.
اهمیت این یافتهها برای ایران از آن جهت بیشتر میشود که کشور در مجاورت چندین منبع مهم گرد و غبار قرار دارد. در شمال شرق، بیابان ترکمنستان، در جنوب غرب، بیابانهای عربستان و سوریه، و در جنوب شرق، نواحی خشک بلوچستان پاکستان از جمله کانونهایی هستند که میتوانند ذرات معلق را به سمت ایران منتقل کنند. در کنار این منابع بیرونی، کانونهای داخلی مانند دشت لوت و دشت کویر نیز سهم مهمی در افزایش تراکم ریزگردها دارند. بر این اساس، نتایج پژوهش نشان میدهد که حضور گسترده این ذرات ممکن است فقط بر کیفیت هوا اثر نگذارد، بلکه بتواند الگو و شدت برخی بارشها را نیز دستخوش تغییر کند.
از سوی دیگر، تحلیل زمانی این پژوهش نشان داده است که معناداری رابطه میان آئروسلها و بارش بیشتر در شش ماه سال، یعنی ژوئیه، اوت، نوامبر، دسامبر، ژانویه و فوریه دیده شده است.
به گفته پژوهشگران، در ماههای تابستان، فعال بودن کمفشار موسمی و بادهای ۱۲۰ روزه میتواند هم رطوبت و هم گرد و غبار را به برخی مناطق برساند و در صورت فراهم بودن شرایط دیگر، به بارش منجر شود. در ماههای سرد نیز سامانههای کمفشار غربی و کمفشار سودانی میتوانند ضمن ورود رطوبت، ریزگردهای فراوانی را از سمت جنوب غرب وارد ایران کنند. این نکته نشان میدهد که برای فهم دقیقتر رفتار بارش در ایران، باید نقش ذرات معلق را در کنار دیگر عوامل جوی جدی گرفت.
به نقل از ایسنا، مقاله علمی پژوهشی برگرفته از این نتایج در دوفصلنامه «نیوار» منتشر شده است؛ نشریهای وابسته به سازمان هواشناسی کشور که به انتشار پژوهشهای مرتبط با هواشناسی، اقلیم و پدیدههای جوی میپردازد.