افزایش سهم آئروسل های جذبی و تثبیت الگوی آلودگی گردوغبار در استان اصفهان بر پایه سنجش ازدور و زنجیره مارکوف

چکیدهاین مطالعه با هدف تحلیل افزایش و پایداری آلودگی هوا و گردوغبار و تغییر الگوهای زمانی - مکانی آن در استان اصفهان طی دوره ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵، با تاکید بر شناسایی روندهای تشدید آلودگی و تغییر رژیم آئروسل ها انجام شد. تغییرات و پراکنش آلودگی با استفاده از شاخص AOD (MODIS) و AAI (Sentinel-۵) تحلیل شد. تحلیل ها شامل نقشه های حرارتی ماهانه و فصلی، سری های زمانی، توزیع فراوانی، منحنی KDE و مدل زنجیره مارکوف برای ارزیابی پایداری و انتقال روزانه کلاس های آلودگی در ایستگاه اصفهان بود. نتایج نشان داد در سال ۲۰۲۰ مقادیر AOD در بازه ۰.۳۷ تا ۰.۵۶ قرار داشت و در نواحی بحرانی (تالاب گاوخونی، اصفهان، خور) مقادیر بیش از ۰.۹۶ مشاهده شد. در سال ۲۰۲۱ شدت آلودگی افزایش یافت و مقادیر در این مناطق به بازه ۰.۷۲ تا بیش از ۱.۱ رسید. در دوره ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۵، پهنه های مرکزی و شرقی همچنان ناسالم باقی ماندند. در شاخص AAI، افزایش شدید ذرات جذبی در سال ۲۰۲۲ با مقادیر نزدیک به ۲ مشاهده شد و سپس وضعیت تثبیت شد؛ به طوری که بیش از نیمی از روزها در کلاس های ناسالم یا بسیار ناسالم قرار داشتند. از نظر آماری، AOD دارای توزیع دووجهی و AAI دارای توزیع پهن در بازه ۰.۵ تا ۱.۵ بود. میانگین سالانه AOD از ۰.۲۴۵ در ۲۰۲۰ به ۰.۳۰۵ در ۲۰۲۵ (افزایش ۲۴٪) و AAI از نزدیک صفر به حدود ۱.۴ افزایش یافت. نتایج زنجیره مارکوف نشان داد کلاس «متوسط» در AOD با احتمال ماندگاری ۶۶٪ پایدارترین وضعیت است، درحالی که کلاس «ناسالم» در AAI با احتمال ماندگاری ۷۴٪ به عنوان حالت غالب عمل می کند. احتمال انتقال از متوسط به ناسالم حدود ۲۵٪ و از ناسالم به بسیار ناسالم حدود ۱۰-۱۵٪ برآورد شد. درمجموع، تنها حدود ۴ تا ۲۴٪ روزها هوای پاک دارند و بیش از ۷۵٪ روزها در وضعیت متوسط تا بسیار ناسالم قرار دارند. نتایج بیانگر شکل گیری رژیم آلودگی پایدار در استان اصفهان همراه با افزایش خط پایه AOD، جهش AAI در ۲۰۲۲ و تداوم بالای کلاس های ناسالم است. تمرکز کانون های آلودگی در مناطق مرکزی و شرقی (تالاب گاوخونی، شهر اصفهان و خور) نشان می دهد مدیریت آلودگی باید به سمت کنترل ساختاری و منبع محور تغییر یابد.

کلیدواژه ها:

آلودگی هوا ، پایداری آلودگی ، شاخص های AOD و AAI ، تحلیل سری زمانی ، زنجیره مارکوف