برآورد تابش فرابنفش خورشیدی (UV-B) با استفاده از ابزار پایش اُزون (OMI) ماهوارهی آئورا (AURA) در گسترهی ایران
نویسندگان
1 گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
doi
10.48308/esrj.2025.105351چکیده
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 390/0 – μm 315/0، فرابنفش با طول موج متوسط (UV-B) با دامنهی طول موج μm 315/0– μm 280/0 و فرابنفش با طول موج کوتاه (UV-C) با طول موج کوچکتر از μm 280/0 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 تأثیر قرار داده و احتمال بالقوهی سرطانزایی درون سلولی را افزایش میدهد. شاخص اشعهی فرابنفش (UVI) یک مقدار کمی (عددی) است که شدت اشعهی ماوراءبنفش (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 ١ تا ١١+ 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 فرآوردهی سطح 3 (OMUVBd-L3) شاخص تابش فرابنفش خورشیدی (UV-B) سنجندهی OMI با قدرت تفکیک مکانی 25/0 × 25/0 درجهی قوسی برای سری زمانی 2005 تا 2020 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 اِعمال اٌلگوریتمهای لازم، تبدیل به دادههای شبکهای و جداول اطلاعاتی شده و خروجیهای لازم بر اساس مرز جغرافیایی ایران به صورت رستری استخراج گردید. در نهایت، جهت درک هرچه بهترِ رفتار زمانی ـ 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 90 درصد از گسترهی ایران در معرض خطر تابش زیاد تا بسیار زیاد است. بیشترین میانگین شاخص UV-B مربوط به فصل تابسان (29/11) و کمترین میانگین آن مربوط به فصل زمستان (53/3) 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 میدهد؛ 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 ماههای 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. نتیجهگیری نتایج حاصل از واکاوی و مقایسهی نقشههای فصلی و ماهانه شاخص تابش فرابنفش خورشیدی در گسترهی 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 کاملاً 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.