گاز ازن برخلاف نقش حمایتی خود در لایه‌های بالایی جو که مانند سپری در برابر اشعه‌های مضر خورشید عمل می‌کند، در سطح زمین به یک آلاینده ثانویه، سمی و بسیار خطرناک برای سلامت ریه انسان تبدیل می‌شود. این آلاینده به طور مستقیم از اگزوز خودروها یا دودکش کارخانه‌ها خارج نمی‌شود، بلکه حاصل واکنش شیمیایی دود خودروها و آلاینده‌های صنعتی تحت تأثیر تابش شدید خورشید و گرمای زمین است.

در همین راستا، آرشام نخجیری و امین‌اله کاکرودی از گروه سنجش از دور و GIS دانشگاه تهران، در یک مطالعه ۱۰ ساله (از ۲۰۱۳ تا ۲۰۲۳)، ارتباط میان دمای سطح زمین و تولید این آلاینده خطرناک در تهران را بررسی کرده‌اند. این پژوهشگران با تلفیق داده‌های ساعتی ۲۰ ایستگاه پایش کیفیت هوا و تصاویر ماهواره‌ای دریافتند که با افزایش دمای زمین، سرعت تولید گاز ازن به شدت افزایش می‌یابد.

طبق یافته‌های این پژوهش، با افزایش دمای سطح زمین از زیر ۱۵.۹ درجه به بالای ۳۹.۱ درجه سانتی‌گراد، میزان ازن روزانه بیش از دو برابر شده و از ۱۰.۳ به ۲۱.۴ ppb می‌رسد. این وضعیت حتی در طول شب نیز ادامه دارد؛ به طوری که در شب‌های گرم با دمای بالای ۲۳.۵ درجه، غلظت ازن همچنان بالای ۱۰ ppb باقی می‌ماند که نشان‌دهنده ماندگاری این هوای سمی در محیط است.

جغرافیای آلودگی؛ تله کوهستانی شمال و شرق تهران

توزیع این گاز سمی در سطح تهران یکنواخت نیست. بررسی‌ها نشان می‌دهد بالاترین غلظت گاز ازن و بیشترین گرمای شبانه سطح زمین (با میانگین ۱۶ درجه) به طور مداوم در مناطق مرکزی، شمالی و شرقی تهران (از جمله مناطق ۱، ۳، ۸ و ۱۵) ثبت می‌شود.

در مناطق شمالی شهر، با وجود پوشش گیاهی بیشتر، گیاهان در روزهای داغ ترکیباتی آزاد می‌کنند که در ترکیب با دود سنگین ترافیک، به تولید بیشتر ازن منجر می‌شود. از سوی دیگر، دیواره کوه‌های البرز و وجود خیابان‌های محصور میان برج‌های بلند، مانع از جریان طبیعی هوا شده و این گاز سمی را در این مناطق به تله می‌اندازند.

در مقابل، مناطق غربی و جنوب‌غربی پایتخت (مانند مناطق ۲۱ و ۲۲) با وجود تجربه دمای بسیار بالا در طول روز (تا ۳۸ درجه سانتی‌گراد) به دلیل اراضی بایر و پهنه‌های آسفالتی، به علت تراکم ساختمانی کمتر و قرارگیری در مسیر بادهای غالب غرب به شرق، ماندگاری آلاینده کمتری دارند. این بادها، آلاینده‌ها و پیش‌سازهای تولید ازن را از غرب جمع‌آوری کرده و به سمت مناطق مرکزی و شرقی تهران هدایت می‌کنند.

درس‌های دوران کرونا و راهکارهای نجات پایتخت

روند ۱۰ ساله بررسی‌شده نشان‌دهنده مسیر صعودی دمای سطح زمین و میزان غلظت ازن در تهران است؛ روندی که از توسعه بی‌رویه شهری و تغییرات اقلیمی ناشی می‌شود. با این حال، سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ به دلیل قرنطینه و کاهش ترددهای درون‌شهری در دوران کرونا، با افت دمای سطح زمین (به حدود ۳۳.۳ درجه در روز) و کاهش محسوس ازن همراه بود. اما با پایان این دوره و بازگشت ترافیک در سال ۲۰۲۱، غلظت روزانه ازن به اوج تاریخی خود یعنی میانگین ۱۹.۳۲ ppb رسید.

پژوهشگران برای کنترل این کوره سمی شهری، بر لزوم تغییر در الگوهای ساخت‌وساز تاکید دارند. راهکارهایی مانند:
استفاده از سقف‌های سبز (پشت‌بام‌های پوشیده از گیاه)
بکارگیری مصالح نوین با ضریب بازتاب حرارتی بالا (برای کاهش جذب گرمای خورشید)
حفظ کریدورهای باد و باز نگه داشتن مسیرهای طبیعی جریان هوا در طراحی‌های شهری

افزایش تعداد ایستگاه‌های زمینی سنجش آلاینده‌ها و پایش مداوم سایر ترکیبات شیمیایی نیز می‌تواند ابزار دقیق‌تری را برای مدیریت بحران آلودگی هوا در اختیار برنامه‌ریزان شهری قرار دهد.