برآورد تابش فرابنفش خورشیدی (UV-B) با استفاده از ابزار پایش ازون (OMI) ماهواره ی آئورا (AURA) در گستره ی ایران

مقدمه بخشی از پرتوهای خورشیدی را اشعه­ی فرابنفش تشکیل داده که طول موج کوتاه و انرژی زیادی دارد. اشعه­ی فرابنفش به سه محدوده­ی فرابنفش با طول موج بلند (UV-A) با دامنه­ی طول موج μm ۳۹۰/۰ – μm ۳۱۵/۰، فرابنفش با طول موج متوسط (UV-B) با دامنه­ی طول موج μm ۳۱۵/۰– μm ۲۸۰/۰ و  فرابنفش با طول موج کوتاه (UV-C) با طول موج کوچک­تر از μm ۲۸۰/۰ تقسیم می­شود. تابش نور  UV-Bآسیب­رسان­ترین تابش به روی پوست بوده و باعث عوارض گوناگونی از جمله آفتاب سوختگی، حساسیت­های پوستی و سرطان پوست می­شوند. این تابش زنجیره­ی DNA را با تغییر در مواد ژنتیک تحت تاثیر قرار داده و احتمال بالقوه­ی سرطان­زایی درون سلولی را افزایش می­دهد. شاخص اشعه­ی فرابنفش (UVI) یک مقدار کمی (عددی) است که شدت اشعه­ی ماوراء بنفش (UV) را در محل و منطقه­ی مورد نظر مشخص می­نماید. این شاخص پارامتری برای افزایش آگاهی­های عمومی در مورد اثرات تابش  UVروی سلامتی است و این­که برای مقادیر متفاوت آن به چه میزان محافظت از پوست نیاز است. براساس شاخص ارائه شده توسط سازمان بهداشت جهانی، سطح غلظت یا شاخص UV را در مقیاس ۱ تا ۱۱+ نشان می­دهند. هر چه مقدار این شاخص بیشتر شود، قدرت تخریبی آن بر پوست و چشم بیشتر است. مواد و روش­ها در این تحقیق نیز از فرآورده ی سطح ۳ (OMUVBd-L۳) شاخص تابش فرابنفش  خورشیدی (UV-B) سنجنده ی OMI با قدرت تفکیک مکانی ۲۵/۰ × ۲۵/۰ درجه­ی قوسی برای سری زمانی ۲۰۰۵ تا ۲۰۲۰ استفاده شد. داده­های مورد نیاز با گام زمانی روزانه از تارنمای  http://aura.gsfc.nasa.gov بارگیری و پس از پردازش­های لازم به مقادیر ماهانه و فصلی تبدیل گردید. داده­های مورد استفاده با اعمال الگوریتم های لازم، تبدیل به داده های شبکه ای و جداول اطلاعاتی شده و خروجی های لازم بر اساس مرز جغرافیایی ایران به صورت رستری استخراج گردید. در نهایت، جهت درک هرچه بهتر رفتار زمانی مکانی شاخص تابش فرابنفش رسیده به سطح زمین در ایران، نتایج به صورت نقشه، گراف و نمودار ارائه گردید و به برآورد زمانی- مکانی تابش فرابنفش خورشیدی در گستره­ی ایران پرداخته شد. نتایج و بحث به لحاظ مکانی تفاوت قابل ملاحظه­ای در توزیع تابش ورودی UV-B در ایران وجود دارد. بر اساس استاندارد شاخص جهانی تابش فرابنفش خورشیدی، بیش از ۹۰ درصد از گستره­ی ایران در معرض خطر تابش زیاد تا بسیار زیاد است. بیشترین میانگین شاخص UV-B مربوط به فصل تابسان (۲۹/۱۱) و کمترین میانگین آن مربوط به فصل زمستان (۵۳/۳) است. به لحاظ توزیع فضایی نیز تفاوت­های چشم­گیری در میان فصول مشهود است. توزیع فضایی شاخص تابش فرابنفش ماهانه اطلاعات بیش­تری را درباره­ی جزئیات تغییرات تابش فرابنفش خورشیدی رسیده به سطح زمین در طول سال نشان می دهد؛ به طوری که می­توان ماه­های کمینه، بیشینه و همچنین ماه­های با شرایط تابش فرابنفش ورودی متعادل را مشخص نمود. مقایسه­ی مقدار تابش UV-B در ماه های مختلف، به طور آشکاری ماه ژانویه را به عنوان کم­خطرترین و ماه ژوئن را به عنوان پرخطرترین ماه سال نشان می­دهد. از آن جایی که مقدار شاخص تابش فرابنفش خورشیدی تابعی از مقدار کل تابش ورودی خورشید می­باشد. بنابراین عواملی از قبیل زاویه­ی تابش، مدت تابش و میزان UV، کنترل کننده­ی شاخص تابش فرابنفش خورشیدی UV-B است. نتیجه ­گیری نتایج حاصل از واکاوی و مقایسه­ی نقشه های فصلی و ماهانه شاخص تابش فرابنفش خورشیدی در گستره ی ایران، بیان­گر این است که در تمامی ماه­ها و فصول سال از شمال به جنوب بر شدت تابش فرابنفش خورشیدی افزوده می­شود. در ناحیه­ی شمالی ایران، به دلیل عرض جغرافیایی بالاتر و برخورداری کمتر از میزان تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین، شاخص UV-B کمتر از سایر نواحی ایران است. از سوی دیگر، در عرض­های جنوبی­تر چون هم زاویه­ی تابش عمودی­تر و هم آسمان صاف­تر است، شرایط را برای دریافت بیشترین میزان انرژی خورشیدی و به تبع آن تابش فرابنفش UV-B خورشیدی فراهم می­آورد. حاکمیت چنین شرایطی در تمامی ماه­ها و فصول سال برقرار است، به طوری که نواحی تابشی (فرابنفش UV-B) با شرایط یاد شده کاملا انطباق دارد. بنابراین می­توان گفت، در دوره­ی گرم سال (فصل بهار و تابستان)، نواحی مرتفع و همچنین عرض­های پایین­تر میزان پرتو فرابنفش خورشیدی بیشتر بوده و بر همین اساس خطر آسیب­پذیری چشم و پوست افزایش می­یابد. لذا پیشنهاد می­شود در صورت ضرورت به حضور در فضاهای در معرض تابش مستقیم نور خورشید، اقدامات حفاظتی در برابر تابش فرابنفش را به کارگیرند.

کلیدواژه ها:

تابش UV-B ، تحلیل فضایی ، سنجنده ی OMI ، ایران