تحلیل ماهواره ای آلاینده کربن سیاه در تهران، ایران: اعتبارسنجی زمینی و چشم انداز آینده

کربن سیاه (BC) یک آلاینده هوای مهم با اثرات قابل توجه بر بهداشت عمومی و اقلیم است. این مطالعه با تلفیق مشاهدات ماهواره ای و اندازه گیری های زمینی، یک تحلیل جامع از روندهای دو دهه غلظت BC بر فراز تهران، ایران، ارائه می دهد. ما از داده های میانگین ماهانه غلظت جرمی BC در سطح زمین از  MERRA-۲ برای دوره ۲۰۰۲ تا ۲۰۲۱ استفاده کردیم و آن را با اندازه گیری های روزانه از یک ایستگاه اتالومتر زمینی (۲۰۱۴-۲۰۱۷) مقایسه نمودیم. نتایج نشان دهنده یک مغایرت قابل توجه بین دو مجموعه داده است، به طوری که MERRA-۲ غلظت BC در سطح زمین را چهار برابر کمتر برآورد می کند. آزمونWilcoxon signed-rank  تایید کرد که این مجموعه داده ها از نظر آماری متمایز هستند .(p<۰.۰۰۱) علی رغم تفاوت در بزرگی، MERRA-۲ با موفقیت چرخه فصلی قوی BC را، با قله های برجسته در زمستان و کمینه ها در تابستان که ناشی از شرایط هواشناسی است، ثبت می کند. یک مدل SARIMA بر اساس داده های تاریخی ۲۰ساله MERRA-۲ برای پیش بینی روندهای آینده توسعه داده شد. این مدل عملکرد پیش بینی قوی از خود نشان داد و ادامه غلظت های بالای فعلی و الگوهای فصلی را پیش بینی می کند. این مطالعه اهمیت داده های ماهواره ای را برای تحلیل روندهای بلندمدت برجسته می کند و هم زمان بر ضرورت داده های زمینی برای ارزیابی دقیق کیفیت هوای محلی و کاربردهای بهداشت عمومی تاکید می نماید. پیش بینی حاصل، یک مبنای کمی برای برنامه ریزی های محیط زیستی آینده در تهران فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

کربن سیاه ، سنجش ازدور ، تحلیل روند ، پیش بینی سری زمانی ، تهران