چکیده:
جهت وزش بادها و شرایط تلاطمی و شارهای درون جو مجاور سطح زمین از مهم ترین عوامل جوی موثر در الگوی پراکنش و پخش انواع آلاینده های هوا پس از خروج از منابع انتشارات آن هاست. در این پژوهش با استفاده از شاخص ترمودینامیکی ترکیبی اولری ـ لاگرانژی (EDMF) موجود در مدل میان مقیاس آلودگی هوا (TAPM)، الگوی پراکنش آلاینده ها در جو مجاور سطح زمین در شرایط هوای ناپایدار و وزش باد در شهر تهران مورد مطالعه قرار گرفت. برای انتخاب روزهای مورد بررسی از داده های سه ساعتی سه ایستگاه هواشناسی سطح شهر تهران استفاده شد. بنابراین دو روز دارای وزش باد قابل توجه در هر سه ایستگاه همدید مورد بررسی شامل یک روز از دوره گرم سال و یک روز از دوره سرد سال انتخاب شد و با تهیه نقشه های جوی سطحی و ترازهای بالا وضعیت عمومی هوای حاکم بر منطقه مورد بررسی قرار گرفت. داده های انتشارات از دو منبع نیروگاه و پالایشگاه نفت تهران واقع در جنوب شهر به مدل معرفی شد. اجرای مدل در ورودی هواشناسی با سه یاخته تودرتو با ابعاد افقی ۴، ۹/۳ و ۳ کیلومتر و ورودی آلودگی با ابعاد ۱۰۰۰، ۹۷۵ و ۷۵۰ متر تعریف شد. ورودی آلودگی بر مبنای مدل های اولرین و لاگرانژین تعریف و خروجی های آن ها برای درونی ترین شبکه محاسبه شد. نتایج حاصل از شبیه سازی حاکی از آن است که شرایط وزش باد، افزایش میزان انرژی جنبشی تلاطم ناشی از سرعت باد و شرایط ناپایدار جوی، با انتقال افقی آلاینده ها و ایجاد حرکات قائم فرازشی سبب تعدیل آلودگی می شود.
Introduction : Population growth، along with the rapid development in industrial and many urban sectors، and lack of sustainable development approach in urban planning are all caused great changes in environment in form of pollution and ravage. In urban environments، complexity of spaces and urban manmade phenomena as well as the lack of regular and continuous measurement of atmospheric elements and components such as surface fluxes، turbulence intensity، overnight stable layer depth and inversion layer، daily mixed and boundary layer and energy balance components which are generally the input of dispersion models have made uncertain mechanisms in dispersion of pollutants over Tehran. One of the important aspects in the study of air pollution is how the pollutants disperse from sources of emissions. Wind direction، turbulence conditions and fluxes in near surface atmosphere are the most important climatic factors that affect dispersion pattern and distribution of air pollutants leaving from emission sources.
Study Area
Tehran having a population of about 8،300،000 and a 15 million-plus metropolitan area is Iran''s largest city and urban area، and one of the largest cities in southwest Asia. Tehran (35° 42′ N، 51° 25′ E) covers an area of 750 km2 and is situated in a semi-enclosed basin south of the Alborz Mountains. Its location for a big city is unusual، since it is not near a river or even close to the sea. The average annual rainfall is approximately 230 mm، with most precipitation falling in autumn and winter months. Due to high elevation (approximately 1140 m)، aridity and latitude، the city experiences four seasons.
Climate can be extremely hot in summer (with mid-day temperatures ranging between 30 oC to 40 oC)، and cold in winter when nighttime temperatures can fall below freezing point. Local precipitation is absent for six months of the year on the low-lying areas.
Tehran suffers from severe air pollution and the city often covers by smog making breathing difficult and causing widespread pulmonary illnesses. It is estimated that about 27 people die each day from pollution-related diseases. According to local officials، 3،600 people died in a single month due to the hazardous air quality. 80% of the city''s air pollution is due to cars. The remaining 20% is due to industrial pollution. Other estimates suggest that motorcycles alone account for 30% of air and 50% of sound pollution in Tehran. Tehran is bound in the north by the massive Alborz mountain range that is stopping the flow of the humid Caspian wind. As a result، thermal inversion that traps Tehran''s polluted air is frequently observed.
خلاصه ماشینی:
"هارلی ١٠ (٢٠٠٧: ٥٢٥) با بهره گیری از روش روش EDMF در مدل TAPM برای لایة مرزی همرفت خشک در بعد از ظهر یک روز تابستانی شبیه سـازی کـرد و نتایج حاصل از مقایسة آن با داده های آزمایشگاهی و مشاهدات در چهارچوب مقیـاس لایـة آمیختـه نشـان داد کـه روش 1 Peng Wang 2 Dosio et al 3 Nielinger Hurley 4& Luhar 5 Zawarreza et al 6 The Air Pollution Model 7 Siebesma & Teixeira 8 Soares 9 Jakob & Siebesma 10 Hurley EDMF در این مدل می تواند میانگین و زمینه های آشفتگی در سطوح بالای لایة مـرزی همرفـت خشـک را بـه خـوبی پیش بینی کند.
جدول ٢ روزهای انتخاب شده برای مدل سازی (سال ٢٠٠٦) ماه ژانویه فوریه مارس آوریل مه ژوئن ژولای آگوست سپتامبر اکتبر نوامبر دسامبر روزهای دارای شرایط باد 28 17 21 23 11 6 8 17 27 13 16 9 جدول ٣ مشخصات و میزان خروجی آلاینده SO٢ از دودکش های نیروگاه و پالایشگاه نفت تهران (رجوع شود به تصویر صفحه) روش ترمودینامیکی مورد استفاده در پژوهش با عنوان ضریب پخش ادی / شار توده ای و نام اختصاری EDMF به کار رفته در مدل آلودگی هوا (TAPM) (٣٢ :a, b ٢٠٠٥ ,Hurley) است .
/ شکل ٢٠ مقایسه ارتفاع صعود نهایی دود ٢٤ ساعته در زمستان در شرایط هوای دارای باد در موقعیت نیروگاه و پالایشگاه نتیجه گیری در تابستان زمانی که وزش باد حاکم بود، با وجود حاکمیت پرفشار در ترازهای بالایی بر روی منطقه ، در ترازهای مجاور سطح زمین بادهای محلی جریان داشته ؛ و همزمان با وزش باد شمال شرقی در این روز، میزان انرژی جنبشـی تلاطم در ترازهای پایین بیشتر شده است ."