پايش آلودگي هوا با استفاده از تصاوير ماهواره سنتينل-5 (مطالعه موردي: شهرهاي بزرگ صنعتي ايران)

سابقه و هدف: يكي از اساسي ترين مشكل هاي امروز دنيا، بحث آلودگي هوا و اثرهاي آن بر سلامت انسان است. كشور در حال توسعه ايران هم از اين امر جدا نمي باشد. وجود آلاينده هايي همچون دي اكسيد نيتروژن، دي اكسيد گوگرد، مونوكسيد كربن و ذرات معلق (آئروسل ها) افزون بر تأثيرهاي مخرب جدي بر سلامتي انسان، سبب آسيب به پوشش گياهي و بروز تغييرات اقليمي جهاني مي شود، بنابراين لزوم پايش جامع آلاينده ها و به تبع آن اتخاذ تصميم هاي صحيح مديريتي جهت مقابله با اين بحران ضروري به نظر مي رسد. يكي از ابزارهاي قدرتمند در پايش آلودگي هوا، روش هاي مبتني بر سنجش از دور مي باشد. سنتينل-5 1 آخرين پروژه سازمان فضايي اتحاديه اروپا (با همكاري كشور هلند) مي باشد كه با استفاده از سنجنده (2TROPOMI) تصاويري در باندهاي طيفي متنوع اخذ مي كند و ابزاري مناسب جهت پايش بسياري از آلاينده هاي هوا محسوب مي‌گردد.مواد و روش ها: در اين مطالعه، پايشي جامع براساس مقادير برخي از مهمترين آلاينده هاي هوا از جمله دي اكسيد نيتروژن، دي اكسيد گوگرد، مونوكسيد كربن و ذرات معلق، با استفاده از تصويرهاي ماهواره سنتينل-5 براي 20 شهر بزرگ و صنعتي ايران در سال 2019 و 2020 صورت گرفته است. در اين پژوهش، از تعداد بالايي تصوير سطح سه كه از طريق موتور گوگل ارث3 فراخواني شده  اند، استفاده شده است. صحت پايش صورت گرفته با استفاده از ايستگاه هاي ثبت آلاينده هاي زميني مورد ارزيابي قرار گرفته است.نتايج و بحث: نتايج اين ارزيابي نشان مي دهد كه مقادير پايش با استفاده از تصاوير ماهواره سنتينل-5 حداقل 78% با مقادير پايش شده توسط ايستگاه‌هاي زميني همبستگي دارد. بنابراين مي توان از پتانسيل بالاي تصويرهاي ماهوره سنتينل-5 در مطالعات كلان مديريتي با هدف كاهش آلاينده هاي هوا استفاده نمود. پايش صورت گرفته بوسيله تصويرهاي ماهواره سنتينل-5 نشان مي دهد كه در سال 2019، تهران آلوده ترين هوا را به لحاظ مجموع گازهاي مونوكسيد كربن، دي اكسيد نيتروژن، دي اكسيد گوگرد و ذرات معلق (گرد و غبار) داشته است. همچنين زنجان كمترين ميزان آلودگي را در مقايسه با ساير شهرهاي مورد مطالعه داشته است. در سال 2020، باز هم تهران به عنوان آلوده­ترين شهر ايران شناخته مي شود. در اين سال نيز هواي زنجان در قياس با ساير شهرستان هاي مورد مطالعه وضعيت بهتري داشته است. مشاهده مي شود كه كرج و كرمانشاه در سال 2020 در مقايسه با سال 2019 افزايش آلودگي هواي قابل توجهي داشته اند. از ديگر نتايج مهم اين تحقيق اين است كه در مجموع ميزان آلودگي هوا در سال 2020 در مقايسه با سال 2019 با روندي كاهشي مواجه شده است كه شايد يكي از مهمترين دليل هاي، تأثيرگذاري همه گيري ويروس كرونا در سال 2020 و كاهش نسبي (و البته اندك) فعاليت هاي صنعتي و كاهش ترافيك خودروها باشد.نتيجه گيري: نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه مي توان با استفاده از تصاوير سنجنده (TROPOMI) كه بر روي ماهواره سنتينل-5 نصب شده است، به عنوان داده­اي جامع، در دسترس و با دقت قابل قبول به صورت سيستماتيك آلاينده هاي هواي شهرهاي كشور را پايش نمود و با قرار دادن نتايج آن در اختيار ساير محققان و يا مسئولين اجرايي در جهت تصميم گيري هاي مناسب در مديريت كلان شهرها به آنها ياري نمود.