به كارگير روش تحليل نيمرخ عمودي دما(روش Heffter)، براي ارزيابي تغييرات ماهانه ارتفاع لايه مرزي(مطالعه موردي ايستگاه مهرآباد تهران)

Analysis of the monthly change in the boundary layer height using the vertical temperature profile models , Case study: Tehran’s Mehrabad station

ارتفاع لایه مرزی، یكی از مهمترین مولفه های تعیین كننده، وسعت آمیزش آلاینده‌ها و كیفیت هوای لایه نزدیك به سطح زمین می‌باشد. متغیرهای زیادی در تعیین ارتفاع لایه مرزی اتمسفر نقش دارند كه محققین مختلف از آنها برای برآورد و تخمین ارتفاع لایه مرزی و تعیین سقف آن استفاده نموده‌اند. هدف اساسی این تحقیق تقریب سقف یا ارتفاع لایه مرزی بر اساس پیمایش قائم جو در ایستگاه مهر آباد با استفاده از روش وارونگی بحرانی یا تحلیل نیمرخ عمودی دمای پتانسیل می‌باشد. در این راستا از داده‌های مربوط به پیمایش قائم جو برای ایستگاه مهرآباد از پایگاه داده‌های اقلیمی Wyoming بدست آمد استفاده گردید. با ترسیم و تحلیل گراف‌های Skew-T و براساس روش وارونگی بحرانی Heffter، درهر ماه یك روز به عنوان روز همراه با وارونگی بحرانی انتخاب گردید و سقف وارونگی به عنوان سقف لایه مرزی اتمسفری در نظر گرفته شد. نتایج گویای آن بود در دو ماه فوریه و دسامبر وارونگی های بحرانی از نوع سوبسیدانس هوای سرد بوده میزان خیزآهنگ دمای پتانسیل درآن‌ها به ترتیب برابر 024/0 و 0026/0 درجه كلوین در متر بوده است ارتفاع لایه مرزی در پایینترین حد خود بوده است كه برابر 1482 و 1267 متر می‌باشد. بیشترین ارتفاع لایه مرزی براساس روش مذكور مربوط به ماه‌های جولای و اوت بوده كه به ترتیب ارتفاع لایه مرزی برابر 3060 و 3312متر بوده است وارونگی‌های بحرانی مشاهداتی این روز‌ها نیز از نوع فرونشینی بوده است. همچنین در این تحقیق مشاهده گردید كه دروارونگی‌های بحرانی نوع تابشی كه فراوانترین نوع وارونگی بوده است، میزان خیزآهنگ دمای پتانسیل بسیار پایینتر از روزهای همراه با وارونگی فرونشینی و جبهه‌ای بوده است اما ضخامت لایه وارونه در وارونگی‌های تابشی بالاتر بوده است.

One of the most important components of the extent of pollutants mixing and air quality at near the Earthʹʹs surface is the height of boundary layer. Many variables involved in determining the height of the boundary layer of atmosphere. Researchers have used of these variables to estimate and determine of the height and the roof of the boundary layer. The primary aim of this study is to approximate the height or the ceiling of boundary layer on Mehrabad station by vertical sounding of atmosphere. The analysis of vertical profiles of the potential temperature and the inversion Critical have used. In this respect, the vertical sounding data of the atmosphere of Tehran’s Mehrabad station from the database of Wyoming University was used. By drawing and analysis of Skew-T graphs based on Heffer critical inversion, one day per month was chosen as a day with the critical inversion. So the inversion roofing of those days was considered as the roof of the boundary layer of atmosphere. The results show that the cold air subsidence is the permanent type of the critical inversions in both February and December. Also the lapse rates of the potential temperature are 0.024 and 0.026 Kelvin respectively in meters. In these months the height of boundary layer (1482 and 1267 meters) is in the lowest situation. The maximum height of the boundary layer has seen in July and August which is equal to 3060 and 3312 meters, respectively, and the kind of these critical inversions is air subsidence. The study also showed that the most frequent type of the critical inversions is radiation inversions and also in days with these types of inversions the lapse rate of the potential temperature are lower than days with subsidence and frontal inversions. Also the results shows that the thickness of inversion layer in the radiation inversions is higher than others inversions.