دراسة علاقة تغير الأشعة فوق البنفسجية الساقطة على (منى) مع غاز الأوزون السطحي

Abstract

إن الأشعة فوق البنفسجية تلعب دورًا فعّالاً في مجال التفاعلات الكيموضوئية التي تحدث في الغلاف الجوي، وهذه الأشعة يمكن أن تتفاعل مع بعض الملوثات المنبعثة من وسائل النقل مثل غاز أول أكسيد النيتروجين NO وثاني أكسيد النيتروجين NO2 مؤدية بذلك إلى إصدار غازات أخرى ثانوية قد تكون أكثر خطورة وأثرًا على جودة الهاء، ومن ذلك غاز الأوزون السطحي O3 وهو من أكثر الغازات السامة والتي تلعب دورًا هامًا في التفاعلات الكيموضوئية التي تحصل في الغلاف الجوي. هنا قمنا بقياس الأشعة فوق البنفسجية الساقطة على منطقة منى (412 m altitude, 210.25 N, 390.52 E) خلال الفترة 6 – 18/ 12/ 1424هـ والموافق (28/ 1 – 9/ 2/ 2004م) وذلك باستخدام مقياس الإشعاع فوق البنفسجي الكلي (Total UV Radiometer, TUVR) والذي يقيس في المدى الموجي القصير (295 nm – 385 nm). كما ناقش البحث علاقة تغير الأشعة فوق البنفسجية الساقطة على منى مع تغير زاوية السمت الشمسية تغير أحوال الطقس من سماء صافية إلى سحب جزئية حيث بلغ مقدار الأشعة الساقطة منى في حالة السماء الصافية قرابة 39 واط/م2 في حين انخفضت هذه القيمة إلى حوالي 33 واط/م2 عند وجود السحب، كما تم قياس غاز الأوزون السطحي باستخدام جهاز تحليل الأوزون عن طريق قياس الشدة الضوئية فوق البنفسجية (UV Photometric Ozone Analysis) وكذلك كلاً من No و No2 باستخدام جهاز تحليل أكاسيد النيتروجين عن طريق قياس الضيائية الكيميائية (Chemiluminescent NOx Analysis) حيث بلغت أعلى قيمة لتركيز غاز NO لمدة الساعة الواحدة طيلة فترة الدراسة 626 ميكروغرام/م3 ولغاز NO2 184 ميكروغرام/م3 ولغاز O3 87 ميكروغرام/م3 ومعظمها ضمن الحدود الآمنة المسموح بها من قِبل منظمة الصحة العالمية. كما قمنا بحساب مقدار التوافق في السلوك بين تراكيز هذه الغازات والأشعة فوق البنفسجية الساقطة حيث وجدنا توافقًا كبيرًا في السلوك (75%) بين زيادة تركيز غاز الأوزون السطحي والأشعة فوق البنفسجية الساقطة، في حين انخفضت هذه القيمة إلى حوالي (68%) في حالة غاز NO2 مع أن المتوقع أن تنخفض هذه القيمة لأقل من ذلك بكثير نظرًا لانحلال غاز NO2 بالأشعة فوق البنفسجية، وهذا يؤكد وجود مصادر أخرى لهذا الغاز في الهواء غير احتراق وقود الحافلات، إضافة إلى احتمالية وجود حالة الاستقرار الضوئي خاصة عند منتصف النهار. أما في حالة غاز NO فقد كان هناك اعتمادًا ضعيفًا على هذه الأشعة حيث كان معامل التوافق بين تركيز عاز NO والأشعة فوق البنفسجية مساويًا لـ 13% ، وهذا يؤكد وجود حالة الاستقرار الضوئي ويؤيد أن معظم مصادر غاز NO من احتراق الناجم من عوادم عربات النقل الموجودة في (منى)، كما تم دراسة أثر بعض العوامل الجوية مثل سرعة واتجاه الرياح على تركيز بعض هذه الملوثات.