تلوث

2013 دليل التنبؤ الجوي

ستورم دنلوب

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علوم الأرض والجيولوجيا

وقد تكون المدن في الصيف الحار معرضة لظروف حارة جداً وتلوث شديد، وعندما يرتفع الضغط في الأعلى ويكون الهواء العلوي دافئاً ويبدأ بالانخفاض وتبقى الطبقات السفلى من الهواء معزولة عن الطبقات العليا ولا تختلط بها، وينبعث الدخان من المداخن أفقياً ليظهر بوضوح استقرار الهواء السطحي، وتقوم الدوامات الخفيفة في الهواء بسحب التلوث حتى مستوى الشارع حيث يمتزج مع مصدر آخر من التلوث وهو عوادم السيارات، ويؤدي الاحتراق المركّز للوقود إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت والغبار وغيرها من المواد الملوثة إلى الطبقة السطحية من الهواء وتنخفض جودة الهواء بسرعة، وتعلق الحرارة من الأرض بضباب التلوث وترتفع درجة الحرارة أكثر، وتصبح السماء أحياناً ضبابية أو بنية اللون وأحياناً بيضاء وتصعب الرؤية بشكل كبير، ويظهر هذا النوع من الطقس عادة عندما تنخفض درجة الحرارة بشكل كبير بحيث يتلاشى الحمل الحراري ويقوم الهطول أو العاصفة الرعدية الناتجين بغسيل التلوث، كما يمكن لتغير نمط الضغط مع الرياح المرتفعة أن يبدد الضباب ويدفع التلوث مع اتجاه الرياح في المدينة.

وهناك نوع آخر من التلوث ينشأ في الطقس الضبابي الرطب، وفي هذه الظروف ينشأ الضبخان من نفايات الوقود المحترق ويرتفع من مصادر صناعية وأهلية، وتجد النفايات طريقها إلى الضباب وتصبح فعالة كيميائياً وخاصة ثاني أوكسيد الكبريت الذي يتفاعل مع الماء من قطرات حمض الكبريت، ويعرف هذا التلوث باسم المطر الحمضي وهو يهاجم ببطء الأبنية والنباتات وجهاز التنفس عند البشر، وعلى الرغم من اتخاذ الإجراءات في السنين الماضية في العديد من البلاد لتخفيف انبعاث ثاني أوكسيد الكبريت إلا أن المستويات في المناطق المدينة ما تزال أكثر ارتفاعاً من المناطق الطبيعية غير الملوثة حيث ما تزال النباتات الذابلة المصدر الرئيسي.

وأصبح الضباب الجاف مشكلة رئيسية في بعض البلاد كالهند والصين حيث توجد العديد من المصادر الأهلية الصغيرة بالإضافة إلى المصادر الصناعية للدخان والمواد الملوثة الأخرى، وتظهر الأقمار الصناعية عادة مساحات واسعة من المناطق الريفية مخفية تحت ضباب كثيف، وينشأ ضباب دخاني مماثل من الحرائق (الناشئة عن البرق أو الأنشطة البشرية) والاحتراق الزراعي (وخاصة طرق الإحراق المتبعة في بعض البلدان)، ويبدو أيضاً أن هذا التلوث يخفف تساقط الأمطار في الارتفاعات المعتدلة مما يشكل مشاكل أكثر للمناطق التي تعاني في الأصل من شح بالمياه، وعلى الرغم من أن الضباب يؤثر في تخفيف حرارة أشعة الشمس فوق المناطق المتأثرة وبالتالي يوازن الاحتباس الحراري إلا أنه خطر رئيسي على الصحة يجب التخلص منه.

ومن الشائع بالنسبة لعمود الدخان من حرائق الغابات أو غيرها من الغابات أن يكون مكللاً بسحاب ركامي منخفض يعرف أحياناً بمصطلح السمحاق الركامي المنخفض الحراري، وتبتعد هذه السحب أحياناً عن عمود الدخان وتتحرك مع الرياح، ويمكن تمييزها بلونها البني الدخاني في أسفل السحب الذي يتباين بحدة مع قطرات السحب البيضاء المشرقة في قمة الغيمة، وقد يكون الحمل الحراري في حالة الحرائق الشديدة قوياً بما يكفي ليؤدي إلى هطول المطر أو حتى حدوث العواصف الرعدية، ومن المعروف بأن البرق الناجم عن هذه العواصف يتسبب بحرائق غابات على بعد مسافة من الحرائق الأًصلية.

ويتكون بعض الضباب المنتشر من الضبخان الضوئي الكيماوي، وهو ينشأ في البداية في المناطق المدنية عندما تتعرض عوادم السيارات التي تتكون بشكل رئيسي من الكربون الهيدروجيني وثاني أوكسيد النتروجين لأشعة الشمس، وتحصل العديد من التفاعلات الضوئية الكيماوية المتنوعةلتشكل عدداً من المواد المؤذية التي تشمل الأوزون وحمض الكبريت والسلفات وهي جميعها مؤذية للصحة، وعلى الرغم من أن هذه المواد تتلاشى بسرعة وتتلاشى بعد سقوط الليل إلا أنها تبقى خطيرة على السطح، وعلى الرغم من اتخاذ الإجراءات لتخفيف عوادم السيارات إلا أنه يبقى هناك عدد من المصادر بما فيها الشواء الذي يسهم بشكل كبير في هذا التلوث، وتكون هذه الحالة خطيرة جداً عندما يحيط انقلاب منخفض المستوى مع التلال المحيطة بالمنطقة المدنية بالمواد الملوثة ويمنعها من الانتشار فوق منطقة أكبر، وهذه هي الحالة في منطقة لوس أنجلس حيث تم تمييز الضبخان لأول مرة كمشكلة رئيسية.

ويوجد نوع مختلف قليلاً من تأثير الأنشطة البشرية في انبعاثات أبراج التبريد في محطات الطاقة، ويتم عادة الخطأ بين الدخان والانبعاثات إلا أن الانبعاثات تتكون ببساطة من بخار الماء المكثف في الغلاف الجوي الأكثر برودة، وهي معروفة بأنها تسهم في تشكل السمحاق الركامي المنخفض فوق محطات الطاقة كما أنها تسهم أيضاً عندما تكون الظروف متقلبة بشدة في تشكيل السمحاق الركامي المنخفض المتجمع الذي يؤدي إلى هطول بسيط.