ریزگرد چیست و چگونه ایجاد می‌شود؟
شاید این روزها که ریزگرد اثر قابل توجهی بر زندگی روزانه گذاشته است، آشنایی با آن و دلایل ایجاد آن بتواند باعث طرح راهکارهای بلندمدت برای مقابله با آن باشد.
ریزگرد» (Haze) یک پدیده‌ی جوی است که در آن گردوغبار، دود و ذرات خشک موجود در هوا، شفافیت آسمان را می‌گیرند و هنگامی که از دور دیده می‌شود و بسته به جهت دید، این پدیده‌ی مه-مانند می‌تواند رنگ مایل به آبی یا قهوه‌ای داشته باشد.
در این پدیده نور خورشید با ذرات معلق و ریز آلودگی موجود در هوا برخورد می‌کند. مقداری از نور توسط ذرات جذب می‌شود. آلاینده‌های بیشتر به معنای جذب و پراکندگی بیشتر نور است که باعث کاهش وضوح و کاهش رنگ چیزهایی که می‌بینیم می‌شود. حتی برخی ذرات مانند سولفات‌ها، به‌ویژه در شرایط مرطوب نور بیشتری را پراکنده می‌کنند.
فعالیت‌های گوناگون مانند کشاورزی، ترافیک وسایل نقلیه و آتش‌سوزی‌های جنگلی می‌توانند یک فضای ابری آلاینده ایجاد کنند. سازمان جهانی هواشناسی (WMO) کدر شدن جو را بر اساس فهرستی از انواع گوناگون مانند ریزگرد، مه، دود، خاکستر آتشفشانی، گردوغبار، شن و برف و… طبقه‌بندی می‌کند.
اگرچه ریزگرد عمدتا یک پدیده‌ی هوای خشک است اما برخی از ذرات آن تمایل به چگالش دارند و در نتیجه قطرات آلوده را شکل می‌دهند. این پدیده به‌عنوان ریزگرد مرطوب یا ذرات معلق کاهنده‌ی دید از نوع مرطوب شناخته می‌شود. فرآیند ایجاد این ذرات معلق به دلیل واکنش‌های شیمیایی میان اتمسفر و انتشار گاز گوگرد دی‌اکسید روی می‌دهد که باعث ایجاد قطرات کوچک سولفوریک اسید می‌شود. نور خورشید رطوبت بالا و جریان هوای راکد ممکن است این روند را تقویت کند.
ریزگرد مرطوب تمایل به هوای گرم دارد و می‌تواند مناطق گسترده‌ای را پوشش دهد و در شرایط مطلوب تابستان به هزاران کیلومتر مربع برسد. این پدیده اغلب زمانی روی می‌دهد که ذرات گردوغبار و دود در هوای نسبتا خشک جمع می‌شوند. هنگامی که روش‌های پراکندگی طبیعی دود و دیگر آلاینده‌ها عمل نمی‌کنند، تجمع این ذرات یک لایه‌ی ابر-مانند ضخیم ایجاد می‌کند که دید را مختل می‌کند. ترکیب ایزوپرن (CHH8) به‌عنوان هیدروکربنی که از بسیاری از درختان برگ‌ریز منتشر می‌شود، دارای ویژگی‌های مشترک با ریزگرد مرطوب یا آیروسل‌هاست.
چه چیزی باعث ریزگرد می‌شود؟
برخی از منابع ریزگرد در جو به شرح زیر هستند.
فعالیت آتشفشانی
پس از فوران‌های آتشفشانی بزرگ، گوگرد دی‌اکسید (SO2)، کلریدریک اسید (HCl) و خاکستر در جو پخش می‌شوند. ریزگرد قطرات گوگرد دی‌اکسید ایجاد شده توسط گازهای آتشفشانی می‌تواند تأثیری پایدار داشته باشد.
برای نمونه ذرات معلق در هوا پس از فوران کوه پیناتوبو در سال ۱۹۹۱ به یک مشکل اصلی در آسیای جنوب شرقی تبدیل شد. انجمن سلطنتی هواشناسی خاطرنشان کرده است که میانگین دمای سراسری در سال‌های ۱۹۹۲ و ۱۹۹۳ تا ۰٫۵ درجه‌ی سانتی‌گراد کاهش یافته است.
هوای طوفانی
گردوغبار بیابانی که توسط باد به جو وارد می‌شود، شکل دیگری از ریزگردهای طبیعی است. مواد معدنی موجود در گرودوغبار و کثیفی باعث می‌شود که نور خورشید جذب شود و منطقه را گرم کند. گردوغبار می‌تواند تا کیلومترها دورتر همراه باد جابه‌جا شود. برای نمونه گردوغبار صحرای بزرگ آفریقا گاهی به دیگر نقاط جهان ازجمله آمریکا و جنگل‌های آمازون منتقل می‌شود.
گردوغبار رسیده از صحرای بزرگ آفریقا باعث تغییر دید در اسپانیا شده است.
Credit: Jordi Coy, EarthSky
باد همچنین آب را از اقیانوس‌ها بلند می‌کند و باعث تبخیر نمک در هوا می‌شود که مقداری ریزگردهای جوی ایجاد می‌کند. نمک دریا به‌عنوان هسته‌های متراکم ابر ریزگرد عمل می‌کند و تشکیل ابر را سرعت می‌بخشد. ابرهایی که به این روش تولید می‌شوند، برای مدت طولانی در آسمان می‌مانند زیرا به دلیل واکنش‌های شیمیایی میان مولکول‌های هوا و آب و آلاینده‌ها، برخی از ابرها قادر به رهاسازی آب انباشته شده‌ی خود نیستند و می‌توانند چندین سال در آسمان شناور باشند. برخی از این ابرهای غنی از آلاینده حتی مسؤول باران‌های اسیدی هستند.
فعالیت‌های انسانی
گفته می‌شود که فعالیت‌های انسانی مانند سوزاندن جنگل‌ها، گازهای گلخانه‌ای نیروگاه‌ها و کارخانه‌ها، آلودگی ترافیک خودروها و کامیون‌ها و سوزاندن زغال سنگ و دیگر سوخت‌های فسیلی در تولید ریزگرد بیشتر از عوامل طبیعی نقش دارد. به گفته‌ی ناسا، انقلاب صنعتی در قرن‌های ۱۸ و ۱۹ میلادی، باعث رشد سریع غلظت ذرات معلق در جو شد. گفته می‌شود که میانگین دمای جهانی از سال ۱۸۸۰ میلادی تا ۰.۸ درجه‌ی سانتی‌گراد افزایش یافته است، یک تغییر کوچک که تأثیر بسیار چشمگیری بر عملکرد کل سیاره‌ی ما دارد. ناسا تأیید می‌کند که از سال ۱۹۷۵ بیش از ۶۰ درصد افزایش دما روی داده است یعنی در هر دهه دما حدود ۰٫۱۵ تا ۰٫۲۰ درجه‌ی سانتی‌گراد افزایش یافته است.
مسائل زیست‌محیطی مربوط به ریزگرد
گازهای گلخانه‌ای که گفته می‌شود عامل بیشتر افزایش دمای کره‌ی زمین هستند، به غیر از بخار آب، شامل چهار گاز اصلی می‌شوند؛ کربن دی‌اکسید (CO2)، متان (CH4)، نیتروژن اکسید (N2O) و آنچه که هالوکربن یا CFC نامیده می‌شود یعنی ترکیب هالوژن‌ها مانن گازهای دارای فلوئور (F)، کلر (Cl) و برم (Br) و ید (I) با کربن. در حالی که برخی از این گازها به‌طور طبیعی هم توسط زمین تولید می‌شوند، چگالی بیش از حد آن‌ها می‌تواند به تغییرات شدید جوی منجر شود.
ریزگردها می‌توانند با مشکلات جدی سلامتی هم مرتبط باشند. قرار گرفتن در معرض ذرات بسیار کوچک آلاینده‌ی موجود در هوا، با افزایش بیما‌ری‌های تنفسی، افزایش عملکرد ریه و حتی مرگ همراه است. همچنین برخی ذرات که به تشکیل باران اسیدی کمک می‌کنند، می‌توانند دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و رودها را برای آبزیان نامناسب کنند. علاوه بر این باران اسیدی می‌تواند به ساختمان‌ها، بناهای تاریخی و رنگ خودروها آسیب برساند و حتی آلاینده‌هایی که باعث ایجاد ریزگرد می‌شوند، ممکن است باعث تشکیل گاز ازن در سطح زمین شوند که یکی دیگر از آلاینده‌های زیان‌بار محسوب می‌شود.
آسمان با ریزگرد همچنین می‌تواند مشکلاتی را در عکاسی ایجاد کند. گاهی برای ایجاد تصاویر دقیق از اجسام دور فیلتر کردن بخش زیادی از اتمسفر متراکم، ضروری است. پراکندگی نور از ذرات ریزگرد می‌تواند باعث اختلالات دید شود که در تجهیزات عکاسی اختلال ایجاد می‌کند. در روزهای با ریزگرد، رنگ‌های طلوع و غروب خورشید کم‌رنگ به‌نظر می‌رسند و ممکن است ستارگان در شب دیده نشوند. در برخی موادر اثرات ریزگرد می‌تواند آن‌قدر زیاد باشد که در نزدیکی غروب خورشید، خورشید پیش از رسیدن به افق به‌طور کامل ناپدید شود.
فناوری و ریزگرد
اگرچه فناوری‌های تازه‌ای مانند خاکپوش‌ها و مالچ‌های زیستی، فناوری نانوکلِی (نانورُس) و پارچه‌های نشاسته‌ای می‌تواند راهکارهای جدید کوتاه‌مدت برای مقابله با پدیده‌ی ریزگرد باشد اما با افزایش آلاینده‌هایی که فعالیت‌های انسانی به‌صورت مستقیم و غیرمستقیم وارد جو می‌کند، بسیاری به فکر از بین بردن بلندمدت سهم انسان در این زمینه افتادند.
اکنون دولت‌های زیادی، برنامه‌های بلندمدت خود را در مسیر توسعه‌ی پایدار سازگار با محیط زیست قرار داده‌اند. برای نمونه حرکت به سمت سوخت‌های هیدروژنی از این جمله است و حتی اتحادیه‌ی اروپا در سال‌های گذشته از استراتژی هیدروژن رونمایی کرد که طی آن شرکت‌ها و صنایع را موظف می‌کند تا سال ۲۰۵۰ کربن‌خنثی شوند.
علاوه بر تحول صنعت، گسترش فضای سبز شهری هم می‌تواند اثر بسزایی در کاهش آلودگی داشته باشد. امروزه درختکاری و مراقبت از فضاهای سبز شهری به‌عنوان یک عنصر کلیدی در برنامه‌ریزی شهری پایدار درنظر گرفته می‌شود.
یک مطالعه‌ی کاملا تازه هم که در چین انجام شده نشان می‌دهد فناوری و نوآوری شهری تأثیر بسیار زیادی بر کاهش آلودگی ریزگردها دارند. بر اساس این پژوهش افزایش نوآوری شهری به‌طور قابل توجهی آلودگی را کاهش می‌دهد. حتی پس از برخورد با مشکلات احتمالی در این مسیر، نتیجه‌ی مثبت همچنان باقی خواهد بود.
مصرف انرژی و تراکم صنعتی دو زمینه‌ی مهمی هستند که نوآوری شهری از طریق آن‌ها بر آلودگی ناشی از ریزگرد اثر می‌گذارد. بنابراین نوآوری‌های پایدار در حوزه‌ی تکنولوژی به‌عنوان نیروی محرکه‌ی اصلی توسعه، می‌توانند به‌نوعی حمایت جدی برای بهبود محیط زیست باشند.
