تهران زیر اشعه فرابنفش

براساس نتایج یک تحقیق بلندمدت بخش ازن و آلودگی هوای موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، در حدود ۲۱ درصد از روز‌های سال، شهر تهران در رده پرتوگیری فوق‌­العاده زیاد قرار دارد که شاخص استاندارد UV بزرگتر و مساوی ۱۱ است و احتیاج به محافظت اضافی بدن در برابر تابش خورشیدی است.

به گزارش ایسنا، زهرا شرعی‌پور و علی اکبری بیدختی رئیس کارشناس بخش ازن و آلودگی هوای دانشگاه تهران مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران در سال ۱۴۰۳ پژوهشی را با عنوان «بررسی تغییرات شاخص تابش فرابنفش UV خورشیدی و ازون کلی جو در شهر تهران طی دوره ۱۱ ساله ۲۰۲۳-۲۰۱۳» انجام داده‌اند که حاکی از آن است که شهر تهران در بازه زمانی ۱۰ خرداد تا ۱۱ مردادماه (ماه‌های ژوئن و ژوئیه) در رده پرتوگیری بسیار زیاد و فوق‌العاده زیاد قرار دارد که باید موارد محافظتی رعایت شود.

این پژوهش با تأکید مجدد بر این‌که در شهر تهران بیشترین میزان اشعه UV در ماه‌های ژوئن و ژوئیه (از۱۰ خرداد تا ۱۱ مردادماه) گزارش شده است، در ادامه یادآور شده است که افراد شاغل در محیط باز باید به‌خصوص در این ماه‌ها از وسایل حفاظتی در برابر تابش خورشید استفاده کنند و عموم مردم باید زمان درمعرض قرار گرفتن مستقیم نور آفتاب را محدود کنند.

اگرچه در این پژوهش بر اهمیت این تابش برای تولید ویتامین D در بدن انسان اشاره شده، اما در عین حال پژوهشگران تأکید کرده‌اند که پرتوگیری بیش از حد می‌تواند باعث آفتاب سوختگی پوست، پیری پوست، سرطان پوست، بیماری‌های چشم مانند آب مروارید، آسیب به زنجیره DNA و مشکلات ایمنی بدن شود.

محققان تأثیر این آسیب­ها را در برخی مناطق مانند سواحل دریا‌ها و برخی مشاغل با فعالیت در محیط باز را بیشتر می‌دانند و عنوان می‌کنند که سالانه شماری از افراد بر اثر این اشعه جان خود را از دست می­دهند. طول موج کوتاه تابش فرابنفش باعث می‌شود انرژی این تابش بیش از تابش ناحیه مرئی باشد. تغییرات اصلی تابش فرابنفش خورشیدی رسیده به سطح زمین به‌علت تغییرات فصلی زاویه میل خورشیدی روی می‌دهد و دیگر عوامل مؤثر ثانویه، میزان ازون کلی جو، ابرناکی و ذرات هواویز و بازتاب سطحی است.

در بخشی از این پژوهش آمده است که تابش فرابنفش UV خورشیدی معمولاً به سه باند طیفی (nm ۳۱۵-۴۰۰) UV-A، (nm ۲۸۰-۳۱۵) UV-B و (nm ۱۰۰-۲۸۰) UV-C تقسیم می‌شود. تابش UV خورشیدی طول موج A بدون جذب در جو، مستقیم به سطح زمین می‌رسد، اما تابش UV خورشیدی طول موج C توسط مولکول‌های اکسیژن و ازون جو بالا جذب می‌شود و به سطح زمین نمی‌رسد. بیشتر تابش UV خورشیدی طول موج B نیز توسط لایه ازن جذب شده و قسمت کمی از آن به سطح زمین می‌رسد؛ بنابراین مقدار تابش UV-B که به سطح زمین می‌رسد بستگی زیادی به مقدار ازون کلی جو دارد و هرچه میزان ازون کلی جو بیشتر باشد، تابش UV-B رسیده به سطح زمین کاهش می‌یابد. معمولاً تابش UV رسیده به سطح زمین، ترکیبی از UV-A و UV-B است.

محققان در بخش دیگر این پژوهش با بیان این‌که شاخص UV اریتما معیار برآورد مقادیر UV است که از نظر سلامت پوست اهمیت داشته و زمان اندازه­گیری این شاخص معمولا در ظهر محلی است و درصد کمی از آن مربوط به UV-A و درصد زیادی از آن مربوط به UV-B است، در ادامه خاطرنشان کرده‌اند که این شاخص، پارامتری برای افزایش آگاهی عمومی در خصوص اثرات تابش UV روی سلامتی است و معمولاً در موارد بحرانی آن اخطار داده می‌شود تا موارد محافظت بدن با استفاده از وسایلی مانند عینک آفتابی، کلاه، چتر و کرم­های ضد آفتاب رعایت شود. جدول زیر، گروه‌بندی شاخص استاندارد تابش UV را نسبت به وضعیت سلامت پوست نشان می‌دهد که توسط سازمان بهداشت جهانی در سال ۲۰۰۲ پیشنهاد شده است.

در همین پژوهش شرعی‌پور و علی اکبری بیدختی در بخش ازون و آلودگی هوای مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران در سال ۱۴۰۳ که در مجله ژئوفیزیک ایران منتشر می‌شود، داده‌های شاخص تابش UV خورشیدی شهر تهران طی دوره ۱۱ ساله ۲۰۱۳-۲۰۲۳ با توجه به مقدار ازون کلی اندازه‌گیری و در ایستگاه مؤسسه ژئوفیزیک بررسی شده است.

در این پژوهش ابتدا مقادیر روزانه شاخص UV خورشیدی با استفاده از روش محاسباتی و به‌کارگیری داده‌های ازون کلی جو اندازه‌گیری شده دستگاه زمینی دابسون و زاویه سرسوی خورشیدی به‌دست آمده و سپس با داده‌های مستقیم ماهواره‌ای SCIAMACHY از پایگاه داده‌ای TEMIS مقایسه شده است. نتایج این مقایسه نشان داده که طی ماه‌های مه تا ژوئیه، این دو سری داده‌ها بهم نزدیک هستند، اما داده‌های ماهواره‌ای کمی بیشتر از داده‌های روش محاسباتی هستند (بطور میانگین حدود ۶ درصد).

پژوهشگران در مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، علاوه‌بر پایش آلاینده‌های سطحی مثل ازن، ازن کلی جو (در ستون هوای بالای ایستگاه) را اندازه‌گیری کردند. ازن کلی جو که عمدتاً در لایه ازن قرار دارد (مقدار ازن سطحی جو در حد ۱۰ درصد ازن واقع در لایه ازن جو در استراتوسفر است) نیز توسط فعالیت­های انسانی در چند دهه اخیر دچار مشکل شده که سپس توسط کشور‌ها با محدود کردن رهاسازی گاز‌های کلروفلرو کربن که عمدتاً در یخچال­ها استفاده می‌شود تا حدی برطرف شده است. در بخش ازن و آلودگی هوای مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران ازن کلی جو نیز توسط یک دستگاه طیف‌سنج تابش خورشیدی (معروف به دستگاه دابسون) مرتب اندازه گیری می‌شود.

شکل زیر تصویری از این دستگاه را نشان می‌دهد. این دستگاه با تحلیل طیفی تابش خورشیدی که از جو عبور می‌کند و مقدار جذب فرابنفش خورشیدی را تخمین می‌زند، مقدار ازن کلی جو را به‌دست می‌دهد. مقادیر اندازه‌گیری شده آن اغلب با مقادیر تخمین زده شده با ماهواره مقایسه می‌شود که نشان می‌دهد مقدار ازن کلی جو با تفاوت کمتر از سه درصد توسط این دستگاه اندازه‌گیری می‌شود.

برای نمونه، شکل­ زیر، تغییرات میانگین ماهانه شاخص تابش UV تهران را طی سال ۲۰۲۲ نشان می‌دهد. نتیجه مقایسه تغییرات ماهانه طی سال­های مختلف نشان می‌دهد که بیشینه شاخص UV معمولاً مربوط به ماه ژوئن یا ژوئیه است. طبق نتایج میانگین دوره ۱۱ ساله، بیشینه ماهانه مربوط به ماه ژوئیه با مقدار ۱۲.۰۶ و میانگین ۴ ماهه مه تا اوت مقدار ۱۱.۲۸ محاسبه شده است.

در ادامه این پژوهش آمده است که بدترین شرایط تابش UV خورشیدی معمولا در فصل گرم رخ می‌دهد و در شکل زیر به‌طور نمونه مقادیر شاخص UV تهران طی ماه‌های مه، ژوئن و ژوئیه سال ۲۰۲۳ نشان داده شده و به دو روش محاسباتی و مستقیم ماهواره‌ای مقایسه شده است. همانطور که مشاهده می‌شود، طی این ماه‌ها، داده‌های شاخص UV بیش از ۸ بوده و بنابراین با توجه به جدول اشاره شده در بالا، تهران طی این روز‌ها در رده پرتوگیری بسیار زیاد و فوق‌العاده زیاد قرار داشته و باید موارد محافظتی رعایت شود.

با توجه به این‌که داده‌های زمینی ازون کلی نسبت به داده‌های ماهواره‌ای از دقت بیشتری برخوردار هستند داده‌های شاخص UV محاسباتی نیز دقیق‌تر از داده‌های ماهواره‌ای هستند. از آنجا که داده‌های اندازه‌گیری شده زمینی ازون کلی در همه روز‌ها در دسترس نیست و کمبود داده‌ای وجود دارد و در همه مناطق، ازون کلی زمینی اندازه‌گیری نمی‌شود بنابراین مقایسه این دو سری داده‌ها از روش محاسباتی و مستقیم ماهواره‌ای مورد نیاز است تا بتوان در موارد مورد نیاز از داده‌های ماهواره‌ای نیز استفاده شود، اما براساس نتایج این تحقیق باید درنظر داشت که برآورد داده‌های ماهواره‌ای کمی بیش از داده‌های واقعیست.