ضرورت استفاده از سنجش از دور در پایش آلاینده‌های هوا

به گزارش خبرگزاری مهر، تحولات سریع علم و صنعت طی صد سال اخیر سبب تولید حجم زیادی کربن و سایر گازهای آلاینده در سطح جهانی شده است. امروزه نتایج آن را می‌توان در ایجاد حفره در لایه محافظ زمین (ازن) در قطب جنوب، شکل گیری گازهای شیمیایی متعدد، نامساعد شدن هوای محیط زیست، تشدید حالت گلخانه‌ای و در نتیجه گرم شدن بیش از حد کره زمین مشاهده کرد. پایداری این وضعیت، سلامت کلیه موجودات کره زمین را تهدید می‌کند.

بر این اساس به دنبال افزایش علاقه جامعه بین المللی به هوای پاک و تأکید بر لزوم تلاش بیشتر برای بهبود کیفیت هوا و حفظ سلامت انسان، مجمع عمومی سازمان ملل متحد هفتم سپتامبر (مصادف با ۱۶ شهریور ماه) را در تقویم خود به نام روز بین المللی «هوای پاک برای آسمان‌های آبی» نامگذاری کرده است.

به همین مناسبت مدیر اجرایی برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد از تمامی کارشناسان، نمایندگان دولتی، دانشگاهیان، جوامع مدنی و علاقه مندان دعوت کرده که به منظور اطلاع از یافته‌های کلیدی برنامه محیط زیست ملل متحد در ارتباط با اقدامات مقابله‌ای با آلودگی هوا در این رویداد برخط شرکت کنند.

از این رو اداره کل سنجش از دور سازمان فضایی ایران با اعلام ویژگی‌های فناوری سنجش از دور در پایش آلاینده‌های هوا استفاده از این فناوری را به عنوان یکی از راهکارهای مقابله با آلودگی هوا مطرح کرده است.

سنجش از دور چگونه به هوای پاک کمک می‌کند

کاربرد سنجش از دور در مطالعات آلودگی هوا بیش از سه دهه است که مورد بررسی قرار گرفته و از قدمت بالایی برخوردار است. نخستین ماهواره سنجش از دوری که برای اندازه گیری آلاینده‌ها طراحی شد MAPS نام دارد که بین سال‌های ۱۹۸۱ تا ۱۹۹۹ میلادی با استفاده از باندهای مادون قرمز برای شناسایی و پایش تغییرات مونوکسید کربن در مقیاس جهانی استفاده شده است. با استفاده از این ماهواره، تغییرات میزان مونوکسید کربن ناشی از آتش سوزی‌های پوشش گیاهی با فاصله زمانی ۸ تا ۱۰ روز شناسایی و پایش می‌شد.

از آن زمان تاکنون، ماهواره‌ها و سنجنده های متفاوتی با طول موج‌ها و مقیاس مشابه برای پایش آلودگی استفاده شده است و در کنار باندهای مادون قرمز، باندهای مرئی و ماورا بنفش نیز مورد استفاده قرار گرفته است.

امروزه داده‌های اخذ شده از ماهواره‌ها، امکان اندازه گیری تغییرات و غلظت گازها و آلاینده‌های مختلف در جو را در مقیاس جهانی، ملی و محلی برای کشورها و در سطح شهرهای مختلف فراهم ساخته است.

"به گزارش خبرگزاری مهر، تحولات سریع علم و صنعت طی صد سال اخیر سبب تولید حجم زیادی کربن و سایر گازهای آلاینده در سطح جهانی شده است"به طوری که برخی از کشورها مانند چین از راه اندازی برنامه‌ای هوشمند برای نظارت و کنترل دود و آلودگی در مناطق مهم کشور خود خبر می‌دهند.

این برنامه هوشمند برای نظارت و کنترل آلودگی از طریق شبکه «سنجش از دور ماهواره ای» کار می‌کند و با استفاده از داده‌های سنجش از دور، مراکز فرماندهی پکن می‌توانند به سرعت اقدامات فوری و مهم زیست محیطی در مناطق دورافتاده چین را انجام دهند.

ضرورت استفاده از سنجش از دور در پایش آلاینده‌های هوا

با توجه به ویژگی‌های ماهواره‌های مشاهده گر زمین همچون تواتر زمانی و مکانی بالا، گستره وسیع تحت پوشش تصویر برداری، چند طیفی بودن و دسترسی به آرشیو غنی از این تصاویر از طریق درگاه‌های مختلف می‌توان به صورت منظم و مستمر پایش پدیده‌های مربوط به انواع آلاینده‌ها را در مقیاس کره زمین انجام داد.

امروزه مدل‌های هواشناسی با بهره گیری از تصاویر ماهواره‌ای به صورت ساعتی و روزانه وضعیت آلاینده‌ها را ثبت و گزارش کرده و بدین طریق کانون‌ها و الگوهای آلاینده‌ها تعیین و مشخص می‌شود.

بنابراین فناوری سنجش از دور برای شناسایی منابع و مراکز آلودگی هوا، غلظت و شدت آلودگی، حرکت و تغییر مکان آلاینده‌ها کاربردهای متعددی دارد. با کمک این فناوری می‌توان در راستای کاهش آلودگی هوا و داشتن هوای پاک و سالم در سیاره زمین تصمیمات مناسب و کارشناسی اتخاذ کرد.

۸ کاربرد سنجش از دور در پایش آلودگی هوا

برخی از کاربردهای سنجش از دور و تصاویر ماهواره‌ای در پایش هوا و بررسی آلاینده‌های هوا به شرح زیر است:

۱. شناسایی و پایش مراکز و تأسیسات صنعتی، شهرک‌های صنعتی و...

۲. شناسایی منابع تولید آلودگی و ارزیابی نوع آلایندگی کارخانه‌ها در اطراف کلان شهرها

۳. شناسایی و پایش تغییرات گازهای آلاینده در جو

۴.

پایش غلظت تغییرات آلاینده‌ها مانند مونوکسید کربن، دی اکسید نیتروژن، دی اکسید سولفور و سایر گازها

۵. پایش آلودگی‌های ناشی از آتش سوزی‌های پوشش گیاهی در مقیاس منطقه‌ای و جهانی

۶. پایش و رصد مستمر و منظم اُزن و تغییرات لایه اُزن در لایه استراتوسفر و تروپوسفر

۷. شناسایی و پایش منابع تولید کننده گردوغبار و پیش بینی حرکت آنها بر اساس مدل سازی های جوی

نمونه‌هایی از کاربردهای فناوری سنجش از دور در پایش غلظت آلایندگی

در زیر به برخی از نمونه‌های کاربردهای فناوری سنجش از دور برای پایش غلظت آلایندگی‌ها در کشور اشاره شده است.

بیشینه غلظت دی اکسید نیتروژن کشور برای مرداد ۱۴۰۰ تهیه شده است. این نقشه با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره Sentinel-۵p تولید شده است.

"شناسایی منابع تولید آلودگی و ارزیابی نوع آلایندگی کارخانه‌ها در اطراف کلان شهرها۳"همانطور که در نقشه مشاهده می‌شود استان‌های تهران و البرز جز مناطقی از کشور هستند که در اکثر ماه‌های سال متأثر از آلودگی دی اکسید نیتروژن می‌باشند.

روز ۲۲ دی ماه ۱۳۹۹ یکی از آلوده‌ترین روزهای کشور در سال ۱۳۹۹ بود که با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره Sentinel-۵p به شناسایی منابع اصلی تولید کننده دی اکسید گوگرد در سطح کشور پرداخته شد. اکثر نواحی که منجر به تولید بالای دی اکسید گوگرد در سطح کشور شده اند، جز مناطق صنعتی کشور بوده اند.

‏با پردازش تصاویر ماهواره‌ای Terra سنجنده Modis، نقشه مناطق متأثر از پدیده گرد و غبار و همچنین میزان شدت آن در تاریخ ۸ مرداد ۱۴۰۰، برای کل کشور تهیه شده است. همانطور که در‬ این نقشه مشخص است محدوده گرد و غبار فعال در این تاریخ، مرزهای شرقی ایران و همچنین بخش‌هایی از استان‌های سیستان و بلوچستان و خراسان جنوبی را فرا گرفته است. (تغییر رنگ از دامنه زرد تا قرمز نشان دهنده افزایش شدت گرد و غبار است.)

در نقشه زیر نیز محدوده گرد و غبار فعال در تاریخ ۸ مرداد ۱۴۰۰ به صورت بصری با استفاده از تصویر ماهواره ترا سنجنده مادیس نمایش داده شده است.

یکی دیگر از تصاویر ماهواره‌ای مربوط به موقعیت نیروگاه سیکل ترکیبی شهید رجایی واقع در کیلومتر ۲۵ آزاد راه کرج به سمت قزوین در دی ماه ۱۳۹۹ است. یکی از منابع آلودگی SO۲ در منطقه مربوط به نیروگاه سیکل ترکیبی شهید رجایی است.

.