همین حالا برای دوستان خود به اشتراک بگذارید: واتساپ | تلگرام |

اثرات و عوارض وارونگی هوا ؛ وارونگی هوا چگونه ایجاد می شود؟

با شروع فصل سرما در شهرهایی با هوای آلوده چون تهران بحث وارونگی هوا بار دیگر مطرح خواهد شد. اما واورنگی هوا چیست؟ و اثرات و عوارض وارونگی هوا چیست؟

طی سالهای گذشته وضعیت آلودگی هوای کلان شهرها در ایران بسیار ناسالم بوده است. معمولا به هنگام آغاز فصل زمستان، پدیده وارونگی هوا منجر به رشد نرخ بیماریهای تنفسی در پایتخت میشد. احتمالا شما هم اخبار مربوط به وارونگی هوا را شنیده اید. بعضا حتی به علت افزایش نرخ آلودگی هوا در اثر پدیده وارونگی هوا، شهر تهران با تعطیلی های چند روزه مواجه میشد.

احتمالا مانند سه فصلی که گذشت، زمستان 99 هم زیر سایه ویروس کرونا باشد. اما جهان بیکار نمی‌نیشند. کماکان خواهیم توانست بهترین فیلم های 2021 را تماشا کنید و اخبار جدیدترین گوشی های سال 2021 را دنبال کنیم.

اما آیا تا به حال به این فکر کرده اید که پدیده وارونگی هوا چیست ؟ یا وارونگی هوا چگونه ایجاد می شود ؟ اثرات و عوارض وارونگی هوا چیست؟ با ما در تکراتو همراه باشید تا به پاسخ این سوالات بپردازیم.

اثرات و عوارض وارونگی هوا ؛ وارونگی هوا چگونه ایجاد می شود ؟

همان طور که در ابتدا گفتیم، با شروع فصل زمستان همواره با پدیده آلودگی هوا مواجه می‌شویم و از افرادی بسیاری می‌شونیم که باز هم زمستان و وارونگی دما باعث این آلودگی شده است. اما وارونگی هوا چیست ؟ وارونگی هوا چگونه ایجاد می شود ؟ و اثرات و عوارض وارونگی هوا کدامند؟ در این گزارش به بیان توضیحاتی پیرامون این پدیده می‌پردازیم.

وارونگی دما یا وارونگی گرمایی یا اینورژن به پدیده‌ای گفته می‌شود که در آن برخلاف حالت طبیعی با افزایش ارتفاع دما نیز زیاد می‌شود و در این شرایط درجه حرارت پائین جو کمتر از طبقه فوقانی می‌باشد. وارونگی دما معمولاً باعث به دام افتادن آلودگی هوا در ارتفاع نزدیک زمین می‌شود.

وارونگی هوا به زبان ساده
وارونگی هوا به زبان ساده

ابتدا باید گفت که وارونگی هوا همان وارونگی دما است که اشتبا‌ها این گونه به کار برده می‌شود. وارونگی دما به معنی جا به جایی هواست که این روز‌ها شهروندان شهر‌های صنعتی و پرجمعیت با آن رو به رو و مواجه هستند.

بیشتر بخوانید:

وارونگی دما چیست ؟ اثرات و عوارض وارونگی هوا

اما پیش از پرداختن به اثرات و عوارض وارونگی هوا بیایید درباره چیستی وارونگی هوا صحبت کنیم. وارونگی هوا یعنی چه ؟

وارونگی هوا به زبان ساده یا وارونگی دما یک انحراف از تغییرات عادی ویژگی های اتمسفر متناسب با ارتفاع است. دمای هوا با افزایش ارتفاع کاهش پیدا می کند. وارونگی هوا، آلودگی های هوا مانند دود را در نزدیکی زمین به دام می اندازد.

وارونگی هوا به زبان ساده
وارونگی هوا به زبان ساده

وارونگی هوا در زمستان همچنین می تواند مانند یک کلاه، حرکات جوی را متوقف کند. اگر این کلاه به هر دلیلی شکسته شود، جابه جایی رطوبت می تواند منجر به رعد و برق های بزرگ و خطرناکی شود. وارونگی هوا می تواند منجر به انجماد باران در هوای سرد شود.

وارونگی دما یا همان لفظ غلط وارونگی هوا در زمستان زمانی رخ میدهد که لایه‌هایی از هوای گرم بالای هوای سرد مجاور کره زمین قرار میگیرد. درچنین شرایطی پایداری هوا ایجاد میشود و به جای آنکه با افزایش ارتفاع کاهش دما داشته باشیم تا چند صد متر از سطح زمین با افزایش ارتفاع افزایش دما خواهیم داشت.

انواع وارونگی هوا : اثرات و عوارض ورونگی هوا

وارونگی دما به طرق گوناگون ایجاد میشود که چهار نوع از انواع وارونگی هوا عبارتند از:

  • وارونگی دمای تشعشعی
  • وارونگی تربولانسی
  • وارونگی فرونشینی
  • وارونگی جبهه‌ای

طبق آماری که در طول ۵ سال از ایستگاه مهرآباد تهران گرفته شده‌است، بیشترین میزان ارتفاع وارونگی دما در فصل پاییز ۴۱۹ متر، در فصل زمستان ۴۰۴ متر، در بهار ۳۵۴ متر و در تابستان ۳۸۴ متر بوده‌است.

وارونگی هوا به زبان ساده
وارونگی هوا به زبان ساده

همچنین میانگین مدت زمان وارونگی دما ۲۳۹ روز بوده ‌است که در بهار، ۵۷ روز، در تابستان ۶۱/۲ روز، در پاییز ۵۸ روز و در زمستان ۶۱/۲ روز بوده‌است. هوای شهر مشهد بیش از ۲۷۰ روز در سال در حالت وارونگی قرار دارد. بهتر است بدانید در میان انواع وارونگی هوا، وارونگی که این روز‌ها بیشتر باعث آلودگی مناطق کشور میشود وارونگی تشعشعی است.

بیشتر بخوانید:

وارونگی تشعشعی

وارونگی تشعشعی ممکن است وارونگی سطح زمین را ایجاد کند. در هنگام شب سطح زمین در اثر تشعشع سرد می شود و چنانچه فرایند سرد شدن برای مدت کافی ادامه یابد هوای نزدیک سطح زمین سردتر از جو بالای آن می شود.

وارونگی هوا به زبان ساده
وارونگی هوا به زبان ساده

در چنین شرایطی  وارونگی دمایی در نزدیکی زمین گسترش می یابد و در نتیجه در هوای آرام یا هنگام وزش باد خیلی ضعیف و کاهش تشعشع از سطح زمین فرایند سرد شدن به طرف بالا تا ارتفاع نسبتا کمی گسترش می یابد که نوعی وارونگی کم عمق ایجاد می شود.

با وجود این گاه دمای سطح زمین نیز پایین آمده و وارونگی کم عمق سطح زمین کاملا مشخص می شود که در این حالت آنرا وارونگی قوی می خوانند.

وارونگی تربولانسی

تربولانس به مفهوم ایجاد آشفتگی و تلاطم های کوچک در هوا می باشد که به دو صورت حرارتی و مکانیکی ظاهر می شود که در وارونگی دمایی دو اثر کاملاً متضاد دارند.

نوع اول در طول روز با طلوع خورشید روی می دهد و نتیجه آن از بین رفتن وارونگی دمایی است، و نوع دوم که در نتیجه وزش باد بر روی سطوح ناصاف مانند ناهمواری ها و ساختمانهای مرتفع شهری است پدید می آید.

وارونگی هوا به زبان ساده
وارونگی هوا به زبان ساده

این فرایند موجب چرخش های کوچک در درون هوای موجود در لابلای ساختمانها و یا بین ناهمواریهای کوچک شده و درنتیجه بخش زیرین هوا از سطوح فوقانی آن جدا گردیده و این لایه هوا که در نتیجه تابش دمای خود را در طول شب از دست نمی دهد با هوای بالایی مخلوط نشده و به صورت یک لایه سرد در زیر لایه های گرمتر فوقانی به صورت یک لایه وارونه ظاهر می گردد.

این پدیده در شهرهای بزرگ به ساختمانهای بلند و یا سطوح طبیعی یا شهرهای واقع در لابلای تپه ها دیده می شود. تربولانس سبب تقویت وارونگی تشعشعی می گردد.

بیشتر بخوانید:

وارونگی فرونشینی

این نوع وارونگی با پدیده همرفت (convection) در سطوح فوقانی و واگرایی (divergence) در سطوح زیرین هوا همراه است. این نوع وارونگی در دو حالت پدید می آید؛

از آن جایی که جریان هوا در نزدیکی سطح زمین به اطراف حرکت می کند هوایی که از بالا به سمت پایین فرو می نشیند جای آنرا می گیرد. هوای نزول کننده همچنان که به سطح زمین نزدیک می شود در نتیجه فشرده شدن گرم می شود.

انواع وارونگی هوا
انواع وارونگی هوا

با وجود گرم شدن این هوا، چنانچه دمای هوا در قله هوای درحال فرونشینی گرمتر از کف آن باشد با پدیده وارونگی دمایی مواجه خواهیم شد. این نوع وارونگی در مناطقی که هوای پرفشار بر آنها استقرار یافته تشکیل می شود.

در طول شب هوای مجاور قلل کوهستانی در نتیجه تابش مادون قرمز حرارت به سرعت سرد شده و در نتیجه سنگینی به آرامی و صورت یک لایه نازک از مجاورت سطح دامنه کوه به طرف کف دره ها و دشت های مجاور خزیده و در چاله ها روی هم انباشته می شود و در نتیجه این عمل هوای گرم مجاور سطح زمین به لایه های بالاتر رانده می شود که زاییده این عمل نیز وارونگی دمایی است.

وارونگی جبهه ای

در جبهه ی گرم هنگامی که یک توده هوای گرم در مواجه با توده هوای سرد مجبور به صعود از روی هوای سرد می شود در امتداد قائم هوای زیر سردتر از هوای سطوح فوقانی خواهد بود و نوعی وارونگی را بوجود خواهد آورد که به وارونگی جبهه ای موسوم می باشد.

انواع وارونگی هوا
انواع وارونگی هوا

ارتفاع لایه وارونگی توسط شیب جبهه هوا و دوام آن نیز توسط سرعت حرکت توده هوا کنترل می شود. به هر صورت با عبور جبهه ی گرم وارونگی نیز از بین خواهد رفت.

بیشتر بخوانید:

شرایط وارونگی هوا چیست ؟ اثرات و عوارض وارونگی هوا

  • جذب تشعشع جزئی حرارت زمین به علت وجود هوای سرد و خشک
  • عدم وجود باد و راکد ماندن هوا (باد باعث مخلوط شدن دمای هوا در سطوح مختلف و جلوگیری از وارونگی می شود)
  • هوای صاف و بدون ابر (ابر باعث جذب اشعه مادون قرمز و بازتابش آن در سطح زمین شده، در نتیجه هوا از پایین مجددا گرم شده و این امر باعث کاهش وارونگی می شود)
  • شب های طولانی (شب های طولانی باعث می شود زمین فرصت کافی داشته باشد تا در طول روز انرژی جذب شده بیشتری را بازتابش دهد و انرژی گرمایی زمان بیشتری برای انتقال به لایه های بالاتر داشته باشد). در زمستان که شب ها طولانی تر می باشد شرایط برای ایجاد وارونگی افزایش می یابد.

به توجه به شرایط ذکر شده مشخص میشود که شب‌های زمستان بویژه هنگامی که توده‌های هوای پایدار بر منطقه‌ای ساکن باشد شرایط ایجاد وارونگی‌های تابشی بیش از هر موقع دیگر مهیا خواهد بود. این نوع وارونگی با طلوع خورشید بتدریج از بین میرود.

انواع وارونگی هوا
انواع وارونگی هوا

با حاکم شدن وارونگی دمایی در سطح زمین بویژه در مناطق شهری بزرگ و صنعتی آلودگی‌های تولید شده توسط منابع آلاینده مانند خودرو ها، کارخانه ها، لوازم گرمازای منازل و… به دلیل سنگین بودن هوای سرد و عدم تمایل این هوا به صعود و انبساط و ترکیب آن با هوای فوقانی در سطح زمین متراکم شده و سبب افزایش غلظت آلاینده‌ها در درون هوای استنشاقی انسان میشود که عوارضی را به دنبال دارد. درباره اثرات و عوارض وارونگی هوا در ادامه بیشتر میگویم.

در مواقعی که وارونگی دما و به تبع آن تشدید آلودگی ها به اوج خود می رسد و امکان تهویه افقی وجود ندارد، جز آنکه سعی کنیم شرایط آلودگی را تشدید نکنیم، کاری زیادی از افراد بر نمی آید و این تغییر و تحولات جوی است که بساط این وضعیت را برمی چیند.

بیشتر بخوانید:

وارونگی هوا چگونه ایجاد می شود ؟ : اثرات و عوارض وارونگی هوا

در حالت عادی، دمای هوا به ازای هر یک کیلیومتر بالا رفتن، حدود 6.4 درجه سانتیگراد کاهش پیدا می کند. وقتی این چرخه طبیعی وجود دارد، به عنوان یک جرم هوای ناپایدار و جریان ثابت هوا بین مناطق گرم و خنک در نظر گرفته می شود. به همین ترتیب بهتر است در برابر آلاینده ها،  مخلوط و گسترش یابد.

وقتی وارونگی هوا رخ می دهد، دما با افزایش ارتفاع افزایش پیدا می کند. لایه وارونه شده گرم، مثل یک کلاه عمل کرده و جریان و ترکیب شدن هوا را متوقف می کند. به همین دلیل است که لایه های وارونه، جرم های هوایی پایدار نیز نامیده می شود.

وارونگی هوا یعنی چه
وارونگی هوا یعنی چه

وارونگی های هوا، حاصل شرایط آب و هوایی دیگر در یک سرزمین است که اغلب زمانی اتفاق می افتند که جبهه هوای گرم و کم چگال، بالای یک جبهه هوای سرد و چگال عبور می کند.

این مورد برای مثال ممکن است زمانی اتفاق بیفتد که در یک شب با هوای تمیز، هوای نزدیک به سطح زمین، گرمای خود را به سرعت از دست بدهد. در این حالت، سطح زمین، بسرعت سرد می شود در حالی که هوای بالای آن، گرمای زمین را که در طول روز نگه داشته شده است، حفظ می کند.

وارونگی هوا یعنی چه
وارونگی هوا یعنی چه

بعلاوه وارونگی هوا، در برخی مناطق ساحلی اتفاق می افتد چرا که بالا رفتن آب سرد می تواند دمای هوا را کاهش دهد و جرم هوا سرد باقی می ماند.

توپوگرافی نیز می تواند در شکل گیری وارونگی دما، نقش داشته باشد. توپوگرافی برخی مواقع می تواند باعث جریان پیدا کردن هوای سرد از قله به درون دره ها شود.

این هوای سرد زیر هوای گرمتر فشار وارد می کنند  و از دره بلند می کنند و باعث ایجاد وارونگی هوا می شوند. لازم به ذکر است وارونگی ها می توانند در مناطقی که کاملا از برف پوشیده است شکل گیرد. زیرا برف در سطح زمین سرد است و رنگ سفید آن اکثر گرمایی که به آن می تابد را منعکس می کند. بنابراین هوای بالای برف، اغلب گرمتر است چرا که گرمای منعکس شده را منعکس می کند.

بیشتر بخوانید:

اثرات و عوارض وارونگی هوا

وارونگی هوا در زمستان، نقش مهمی در مشکلات آلودگی هوا دارد. وارونگی هوا، می تواند مانع از پراکندگی آلودگی از لایه های پایینی اتمسفر شود.

چرا که هوای گرم بالای هوای سردتر، مانند یک پوشش عمل کرده از مخلوط شدن عمودی جلوگیری می کند و آلودگی را به دام می اندازد. دودهای منتشر شده از ترافیک، اثر زیادی بر کیفیت هوا در مناطق پایینی و نزدیک سطح زمین می شود. چرا که آن ها در نزدیکی زمین رها می شوند.

وارونگی هوا یعنی چه
وارونگی هوا یعنی چه

قدرت  و مدت زمان وارونگی هوا و ارتفاع آزاد شدگی در مقایسه با ارتفاع وارونگی، تاثیر بزرگی بر کیفیت هوا دارند. آلودگی هوا به انباشته شدن ادامه خواهد داد تا وارونگی از میان برود.

ترافیک و منابع دیگر، به آلودگی هوا اضافه می کنند. یک وارونگی هوای با ارتفاع کم و قوی به سطح بالای آلودگی منجر خواهد شد، در حالی که وارونگی هوای ضعیف به آلودگی کمتری منجر خواهد شد.

همچنین توجه به این نکته ضروری است که وارونگی های هوای شدید در طول زمستان اتفاق می افتد. در تابستان، وارونگی به مراتب کمتر اتفاق خواهد افتاد و ضعیف است.
وارونگی هوا به زبان ساده، می تواند مانند رفتار خروج دود از یک دودکش، بر آلودگی نزدیک زمین تاثیر بگذارد. در شرایط عادی، دودی که از دودکش خارج می شود، به اتمسفر وارد می شود و ناپدید می شود، اما در یک حالت، هنگامی که وارونگی در بالا وجود دارد، بالای دودکش ها، آلودگی ها در زیر لایه وارونگی به دام می افتد.

وارونگی هوا یعنی چه
وارونگی هوا یعنی چه

هنگامی که لایه وارونگی ناپدید می شود، غلظت آلودگی در سطح زمین به طور ناگهانی افزایش می یابد.

برای جلوگیری از این مورد، بسیاری از دودکش های کوتاه با دودکش های بلند جایگزین شده اند. چرا که دودکش های بلندتر، قابلیت بهتری دارند که آلودگی را با یک حجم بزرگ تر از هوا ترکبیب و مخلوط کنند.

از سوی دیگر اگر یک آلودگی مانند خروجی دود از یک دودکش، بالای لایه وارونگی سطحی آزاد شوند، فرصتی برای ورود به لایه وارونگی نخواهد داشت. در این حالت آلودگی به سمت بالا پراکنده می شود نه به سمت پایین و دلیل این امر این، وجود وارونگی هوای سطحی است.

بزرگترین پتانسیل برای اتفاق افتادن یک کیفیت بد هوا این است که همه فاکتور های هواسناسی که ذکر شد همزمان اتفاق بیفتد.

بیشتر بخوانید:

اثرات و عوارض وارونگی هوا

از جمله اثرات و عوارض وارونگی هوا میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تیرگی هوا 
  • تراکم ذرات معلق و مه
  • شکست در زاویه انتشار امواج الکترومغناطیس
  • باقی ماندن بیشتر امواج صوتی در جو

اثرات و عوارض وارونگی هوا برای مردم عادی

مه با وارونگی هوا تحت تاثیر قرار می گیرد. چرا که ذاتا، هنگامی که توده هوا در بالای یک منطقه حرکت می کند، محدود می شود. این امر به دلیل اینکه لایه هوای گرمتر بر روی یک شهر سوار می شود و از مخلوط شدن عادی هوا خنک تر و چگال تر حلوگیری می کند، اتفاق می افتد. این کمبود مخلوط شدن، باعث می شود که آلودگی ها به دلیل وارونگی هوا به دام بیفتند و مقدار مه توسعه زیادی پیدا کنند.

در طول مدت وارونگی های هوای شدید، که دوره های طولانی دارند، مه می تواند که شهر های بزرگ را بپوشانند که این امر می تواند باعث ایحاد مشکلات تنفسی برای ساکنان این مناطق شود.

وارونگی هوا در زمستان
وارونگی هوا در زمستان

برای مثال، در دسامبر سال 1952، چنین وارونگی هوایی در لندن اتفاق افتاد. به دلیل آب و هوای سرد ماه دسامبر، ساکنان لندن شروع به سوزاندن مقدار بیشتری زغال سنگ کردند. که آلودگی هوا را در شهر افزایش داد. در همان زمان به دلیل وجود وارونگی هوا، این آلودگی ها به دام افتادند و آلودگی هوای شهر لندن را افزایش دادند. نتیجه، مه بزرگ 1952 شد که باعث مرگ هزاران نفر در این شهر شد.

شهر مکزیکو سیتی نیز تجربه ای مانند لندن داشت. این شهر نیز مشکلاتی با مه تجربه کرد که با وجود یک لایه وارونگی تشدید شده بود. این شهر به دلیل کیفیت پایین آب و هوا آن بسیار بدنام است. اما آن شرایط اوضاع را بدتر کرد هنگامی که سیستم های پرفشار استوایی بالای شهر عبور کردند و هوا را در دره مکزیک به دام اندختند.

وقتی این سیستم فشار هوای دره مکزیک را به دام اندخت، آلودگی های نیز به دام افتادند و مه گسترش پیدا کرد. از سال 2000، دولت مکزیک، یک برنامه ده ساله را توسعه داداه است که به کاهش اوزون و ذرات معلق در هوای بالای شهر، کمک می کند.

وارونگی هوا در زمستان

مه بزرگ لندن و مشکل مشابه مکزیک، دو مثال بزرگ از اثر وارونگی بر مه است. این مشکل در سرتاسر جهان و شهرهایی مانند لس آنجلس، کالیفرنیا، بمبئی در هند، سانتیاگو در شیلی، و تهران بصورت متناوب اتفاق می افتد.

به همین دلیل، بیشتر این شهر ها در حال کار برای کاهش آلودگی هوا هستند. برای ایجاد این تغییرات و کاهش مه در هنگام وجود وارونگی هوا، مهم است که در ابتدا کل جنبه های این پدیده درک شود، به یکی از اجزاء مهم مطالعه هواشناسی تبدیل شود. یک زیرمجموعه مهم در علم حغرافیا گزینه مورد نظر است.

بیشتر بخوانید:

در هنگام وارونگی هوا چه باید کرد؟

در حقیقت برای مقابله با وارونگی هوا کار خاصی نمیتوان انجام داد. تنها باید از تشدید وضعیت وارونگی هوا جلوگیری کرد. کارشناسان بهداشتی برای مقابله با اثرات و عوارض وارونگی هوا برخی راهکارها را پیشنهاد می‌دهند که به قرار زیر است:

وارونگی هوا در زمستان
وارونگی هوا در زمستان
  •  باید تردد با خودرو را به حداقل ممکن رساند.
  •  از تردد خودروها با آلایندگی بالا جلوگیری کرد.
  •  کودکان و سالمندان و کسانی که دچار مشکلات قلبی و عروقی هستند درحد امکان از منزل بیرون نروند.
  •  استفاده از گلدان های متعدد در خانه برای ایجاد یک سیستم تهویه طبیعی و حفظ اکسیژن مورد نیاز.
  •  نوشیدن مایعات زیاد و شیر.
  •  ورزش نکردن.
  •  استفاده از سبزیجات و میوه های فراوان.
  •  استفاده نکردن از غذاهای سنگین، پرحجم و چرب
  •  مصرف ماهی، تخم مرغ و روغن زیتون.

بیشتر بخوانید:

آیا مطلب وارونگی هوا یعنی چه برای شما مفید بود؟ نظر شما در خصوص اثرات و عوارض وارونگی هوا چیست؟ نظرات خود را در بخش کامنت‌ها با تکراتو در میان بگذارید

ارسال برای دوستان در: واتساپ | تلگرام |

فیگار، فیلم، گیم و آرت



ارسال نظر