مدل سازی اثر جهت خیابان در پراکنش آلودگی هوا (مطالعه موردی: ناحیه2 منطقه 6 شهرداری تهران)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار اقلیم شناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیای دانشگاه تهران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیای دانشگاه تهران

3 استادیار دانشگاه تهران

4 4. استادیار اقلیم شناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیای دانشگاه تهران

چکیده

با توجه به رشد شهرنشینی و افزایش جمیت شهرها، مسائل و مشکلات آنها نیز بارزتر می­گردند. آلودگی هوا از مهمترین مسائل حوزه شهری است. تهران به عنوان مرکز سیاسی، اقتصادی و ارتباطی ایران، هر سال به طور مکرر با رخداد روزهای آلوده و ناسالم مواجه است. در شهر تهران افزون بر شکل و توپوگرافی شهر، تراکم و ارتفاع ساختمان­ها، میزان ترافیک، عرض و جهت معابر به همراه شرایط جوی و اقلیمی نقش اساسی در آلودگی هوای شهر دارند. در تحقیق حاضر، برای تحلیل تأثیر جهت­گیری معابر و جهت و شدت باد بر چگونگی پراکنش آلاینده­های هوا از داده­های آماری ایستگاه ژئوفیزیک در بازه زمانی 20 ساله (1991-2010) و مدل خردمقیاس Envi-met استفاده شد. پراکنش آلودگی­ها در ناحیه 2 منطقه 6 شهرداری تهران در دو بازه زمانی زمستان و تابستان (ژانویه و ژوئیه) و در سه مقطع زمانی صبح، ظهر و عصر شبیه­سازی شد. نتایج نشان داد که در هر دو فصل سال، جهت خیابان­ها و دسترسی­ها نقش مؤثری در تجمع یا پراکنش آلاینده­ها دارند؛ به طوری­ که تراکم آلودگی در خیابان­هایی که در ساعات مختلف روز عمود بر جهت وزش باد غالب هستند، بیشتر است. براساس نتایج، غلظت آلاینده­ها در خیابان­های اصلی محدوده مورد مطالعه با جهت آنها ارتباط معناداری نشان می­دهد. در خیابان­های متأثر از بادهای شمالی، غلظت آلاینده­ها متوسط، در خیابان­های با حاکمیت باد جنوبی، غلظت­ها زیاد و در خیابان­های با جهت جنوب­غربی، غلظت­ها کم است. بنابراین در نظر گرفتن شرایط اقلیمی (به ویژه باد) در طراحی معابر شهری در بهبود کیفیت هوای شهر تأثیرگذار است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Modeling the Effect of Street Orientation on the Air Pollution Dispersion (District Six of Tehran Municipality)

نویسندگان [English]

  • Mostafa Karimi 1
  • Samaneh Khosnavaz 2
  • Aliakbar Shamsipour 3
  • Masoumeh Moghbel 4
1 Assistant Professor, Department of Physical Geography, Faculty of Geography, University of Tehran
2 M.A. graduated of Climatology, Department of Physical Geography, Faculty of Geography,, University of Tehran
3 Assistant Professor in University of Tehran
4 Assistant Professor Department of Physical Geography, Faculty of Geography, University of Tehran
Ali Akbari Bedokhti, A. and Z. Shariipour (2009). "Upper Air Meteorological Conditions and Air Pollution Conditions (Case Study: Tehran)." Environmental Studies 52: 1-14 [In Persian].

Asadi, M. (2009). "Explaining the role of public transport in a sustainable urban environment." M.Sc. Thesis, Faculty of Environmental Science, University of Tehran. [In Persian].

Boddy, J., R. Smalley, N. Dixon, J. Tate and A. Tomlin (2005). "The spatial variability in concentrations of a traffic-related pollutant in two street canyons in York, UK—Part I: the influence of background winds." Atmospheric Environment 39(17): 3147-3161.

Deljoo, A. (1999). "Investigation of temperature inversion and instability on Tehran." M.Sc. Thesis, Islamic Azad University. [In Persian].

Di Sabatino, S., R. Buccolieri, B. Pulvirenti and R. Britter (2008). "Flow and pollutant dispersion in street canyons using FLUENT and ADMS-Urban." Environmental Modeling & Assessment 13(3): 369-381.

EnsafiMoghaddam, T. (1993). "Investigation of Tehran air pollution and its relationship with temperature inversion." M.Sc. Thesis, Faculty of Human Sciences, Tarbiat Modarres University. [In Persian].

Eskani Kazazi, A. and M. Lale Siah Pirani (2010). "Synoptic analysis of Tehran air pollution." Journal of Geography No.2: 135-161 [In Persian].

Faraji, A. (1999). "Weather and Climatology." Carno Publications, Tehran [In Persian].

Fenger, J. (1999). "Urban air quality." Atmospheric environment 33(29): 4877-4900.

Hunter, L., G. Johnson and I. Watson (1992). "An investigation of three-dimensional characteristics of flow regimes within the urban canyon." Atmospheric Environment. Part B. Urban Atmosphere 26(4): 425-432.

Karra, S., L. Malki-Epshtein and M. K.-A. Neophytou (2017). "Air flow and pollution in a real, heterogeneous urban street canyon: A field and laboratory study." Atmospheric Environment 165: 370-384.

Kastner-Klein, P. and E. Plate (1999). "Wind-tunnel study of concentration fields in street canyons." Atmospheric Environment 33(24-25): 3973-3979.

KianMehr, A. and H. Bahraini (2016). "Investigation of the Effect of Direction and Wind Speed on Ventilation and Contaminants in Street Corridors." Environmental Science 14: 97-108 [In Persian].

Landsberg, H. E. (1981). The urban climate, Academic press.

Lateb, M., R. N. Meroney, M. Yataghene, H. Fellouah, F. Saleh and M. Boufadel (2016). "On the use of numerical modelling for near-field pollutant dispersion in urban environments− A review." Environmental Pollution 208: 271-283.

MacNaughton, P., S. Melly, J. Vallarino, G. Adamkiewicz and J. D. Spengler (2014). "Impact of bicycle route type on exposure to traffic-related air pollution." Science of the total environment 490: 37-43.

Mohammadi, H. (2011). "Urban Meteorology." Tehran Press, University of Tehran. [In Persian].

Panjahkoubi, P. (2011). "Analysis of Relationship between Tehran Air Pollution and Temperature Inversion." M.Sc. Thesis, Faculty of Geography, University of Tehran. [In Persian].

Pourdyhimi, S. (2011). "Climate in Sustainable Environmental Design (Application of Climatology in Environmental Planning and Design), Volume I: Large and Medium Scale." Shahid Beheshti University Press, Tehran. [In Persian].

Qasami, T., A. Ali Akbari Bedokhti, A. Sedaghatkerdar and F. Sahraian (2007). "Investigation of Synoptic Conditions in Several Critical Periods of Tehran Air Pollution." Environmental Science and Technology 9: 229-238 [In Persian].

Ranjbar Saadatabadi, A., A. Ali Akbari Bedokhti and S. Sadeghi Hosseini (2003). "Case Study of Thermal Island and its Numerical Simulation." Journal of Earth and Space Physics 31(No.1): 63-78. [In Persian].

Ranjbar Saadatabadi, A., Mohammadin Mohammadi, L. (2010). "A Study of Mean Synoptic Patterns Based on Occurrence of Different Concentrations of CO in Summer and Autumn Seasons in Tehran." Natural Geography Research(No.72): 111-127 [In Persian].

Safavi, Y. and B. Alijani (2006). "Study of Geographical Factors in Tehran Air Pollution." Geographical Researches(No.58): 99-112 [In Persian].

Saidnia, A. (1989). "Location of Tehran City." Journal of Environmental Studies(No.15): 1-10 [In Persian].

Shamsipour, A., A. (2012). "Climate Modeling; Theory and Method." University of Tehran Publications, First Edition, 2012. [In Persian].

Shamsipour, A. and J. Amini (2013). "Simulation of CO Distribution Pattern with Envi-Met Micro-Climatic Model on the Azadi-Tehranpars." Geography and Environmental Hazards(No.7): 85-103 [In Persian].

Shamsipour, A., A. Ashrafi, M. Alikhah Asl and K. Ashrafi (2015). "Modeling Particle Distribution Pattern in the South of Tehran (Case Study: Tehran Cement Factory) with AERMOD Model." Environmental Studies(No.4): 799-814 [In Persian].

Shamsipour, A., F. Najibzadeh and Z. Hosseinpour (2013). "Simulation of the Distribution Pattern of Tehran Meskaetropolitan Air Pollution in Windy Days." Geography and Environmental Hazards(No.4): 19-36 [In Persian].

Sharifi, M. (2009). "Investigation of air pollution caused by passenger terminal in the surrounding urban context." M.Sc. thesis, Faculty of Environment, University of Tehran. [In Persian].

Sini, J.-F., S. Anquetin and P. G. Mestayer (1996). "Pollutant dispersion and thermal effects in urban street canyons." Atmospheric environment 30(15): 2659-2677.

Tehran, C. o. S. a. P. o. (2013). "Investigating the Impact of Forms  of City on Air Quality (Tehran Case Study)."  Report No.22, Deputy of Studies and Planning of Infrastructure and Master Plan.

Vardoulakis, S., B. E. Fisher, K. Pericleous and N. Gonzalez-Flesca (2003). "Modelling air quality in street canyons: a review." Atmospheric environment 37(2): 155-182.

Wong, P. P., P.-C. Lai, R. Allen, W. Cheng, M. Lee, A. Tsui, R. Tang, T.-Q. Thach, L. Tian and M. Brauer (2019). "Vertical monitoring of traffic-related air pollution (TRAP) in urban street canyons of Hong Kong." Science of the total environment 670: 696-703.

Xie, S., Y. Zhang, L. Qi and X. Tang (2003). "Spatial distribution of traffic-related pollutant concentrations in street canyons." Atmospheric Environment 37(23): 3213-3224.

Yuan, C., E. Ng and L. K. Norford (2014). "Improving air quality in high-density cities by understanding the relationship between air pollutant dispersion and urban morphologies." Building and Environment 71: 245-258.