مراقبة الدخان يمكن أن تعطينا معلومات عن المناخ

ومن خلال الفحص الدقيق للدخان المنبعث من المداخن، يمكننا الحصول على معلومات قيمة حول الحالة الحالية للغلاف الجوي. إن سلوك الدخان، سواء كان يأتي من المداخن السكنية أو الصناعية، أو الناتج عن الأحداث الطبيعية مثل حرائق الغابات أو الانفجارات البركانية، يتأثر إلى حد كبير بالظروف الجوية. ال مراقبة الدخان يمكن أن تعطينا الكثير من المعلومات حول الطقس.

سنخبرك في مقالنا هذا عن البيئة الخضراء كيف يمكن أن توفر لنا مراقبة الدخان الكثير من المعلومات حول المناخ.

مراقبة الدخان

عند تطوير نماذج تشتت الملوثات، من الضروري ألا نأخذ في الاعتبار أنماط الرياح فحسب، بل أيضًا مستوى استقرار الغلاف الجوي. يلعب هذا الاستقرار دورًا مهمًا في تحديد تركيز الملوثات في مكان معين في وقت معين.

يصبح الدخان، المكون من غازات وجزيئات، جزءًا من الهواء عند درجة حرارة أعلى بكثير من البيئة المحيطة به. في الظروف الطبيعية، ويرتفع العمود بشكل طبيعي عبر الغلاف الجوي، ما لم تهب رياح قوية. رياح في نقطة القضية (مثل مخرج المدخنة)، مما يتسبب في تمدد العمود أفقياً لمسافات طويلة. ومن خلال فحص العمود الذي يظهر هذه السمات، يمكننا بسرعة تحديد اتجاه الرياح وقوتها.

أجواء غير مستقرة ودخان

عندما جو غير مستقر، فإن الدخان المنبعث من المدخنة لديه ميل أكبر للتشتت، وينتشر على نطاق واسع في كلا الاتجاهين الأفقي والرأسي. في ظل حالة جوية غير مستقرة ويتصاعد الدخان بسرعة ويتوسع مع زيادة سرعة الرياح على ارتفاعات أعلى. إذا توافرت الظروف الملائمة لهطول الأمطار ضمن هذه البيئات السينوبتيكية غير المستقرة، فإن بعض الملوثات تندمج في قطرات المطر أثناء نزولها. في الواقع، يمكن لبعض الملوثات أن تسهل بشكل مباشر تكوين النوى التي تعمل كأساس لنمو القطيرات.

عندما تتم ملاحظة الاستقرار الجوي، خاصة خلال فصل الشتاء، يصبح انتشار الدخان أكثر صعوبة بشكل ملحوظ. ويتميز هذا الاستقرار بوجود ضغوط عالية وانعكاس حراري، حيث يوجد الهواء البارد بالقرب من سطح الأرض بينما يوجد الهواء الدافئ فوقها. في المناطق التي يميل الهواء فيها إلى الركود بشكل طبيعي، مثل الوديان أو الهضاب المحاطة بالجبال، غالبًا ما يؤدي وجود المصانع أو المناطق الحضرية إلى زيادة ملحوظة في تلوث الهواء. يمكن أن تمثل مستويات التلوث العالية هذه تهديدات كبيرة لكل من البيئة وصحة الإنسان.

يمكن اكتشاف وجود الانقلابات الحرارية بصريًا من خلال الأعمدة المنبعثة من المداخن. بدءًا، ويرتفع الدخان عموديا، ولكن عندما يصل إلى الطبقة الانعكاسية حيث يستقر الهواء الأكثر دفئا، فإنه يتمدد أفقيا في جميع الاتجاهات. وهذا التكبير يعطيها مظهراً متمايزاً كما هو موضح في الصورة المرفقة. عندما تستمر الظروف المضادة للأعاصير التي تؤدي إلى تكوين هذه الانقلابات، ويكون هناك العديد من مصادر الانبعاثات، مثل المناطق الصناعية ذات المداخن المتعددة أو المدن المكتظة بالسكان ذات المستويات العالية من حركة المرور والمباني، يصبح تلوث الهواء الناتج مشكلة خطيرة. فهو لا يثير المخاوف البيئية فحسب، بل يهدد أيضًا الصحة العامة.

أنواع أعمدة الدخان حسب الرياح

هذه هي الأنواع المختلفة لأعمدة الدخان التي تتولد اعتمادًا على الرياح في ذلك الوقت:

عمود دخان عمودي

عندما تكون الرياح هادئة أو بها نسيم خفيف، يميل عمود الدخان إلى الارتفاع عموديًا. وهذا النوع من الأعمدة يتميز في الظروف الجوية المستقرة، حيث لا يوجد تأثير كبير للرياح المتقاطعة. يرتفع عمود الدخان بشكل منتظم، ويحافظ على شكل أسطواني أو مخروطي قليلاً أثناء انتشاره في الغلاف الجوي.

عمود من الدخان مائل

عندما تهب الرياح في الاتجاه السائد، يمكن أن يميل عمود الدخان بعيدًا عن اتجاه الريح. ويكون تأثيره أكثر وضوحا في ظروف الرياح المعتدلة إلى القوية، حيث تتجاوز قوة الرياح ميل الدخان الطبيعي إلى الارتفاع عموديا. قد يتخذ عمود الدخان شكلاً ممدودًا ومنحنيًا، ينتشر في اتجاه الريح ويترك أثراً مرئياً أثناء انتشاره في الهواء.

عمود من الدخان المتناثر

عندما تكون هناك رياح متغيرة أو مضطربة، يمكن أن ينتشر عمود الدخان في اتجاهات متعددة، مما يشكل سحابة من الجزيئات المحمولة جوا. وهو شائع في المناطق التي توجد بها عوائق مثل المباني أو الأشجار أو التضاريس غير المستوية التي تغير تدفق الرياح. يتفتت الدخان إلى تيارات صغيرة تتحرك في اتجاهات مختلفة، مما يخلق نمط تشتت فوضوي ويجعل من الصعب التنبؤ بمساره.

عمود الدخان الصفحي

وفي ظل ظروف الرياح المستقرة والموحدة، يمكن أن يتخذ عمود الدخان شكلاً رقائقيًا، حيث تتحرك طبقات الهواء بطريقة منظمة ومتوازية مع بعضها البعض. ويميل إلى الحدوث بشكل متكرر أكثر في المناطق المفتوحة والمسطحة، حيث تهب الرياح لا يواجه عقبات كبيرة تغير تدفقه. ينتشر الدخان في طبقة رقيقة وموحدة، ويحافظ على اتجاه وسرعة ثابتين أثناء انتشاره في البيئة.

والدخان الناتج عن حرائق الغابات؟

لا يؤثر الدخان الناتج عن حرائق الغابات على جودة الهواء المحلي فحسب، بل يمكن أن يكون له أيضًا تأثير كبير على المناخ على المستويين الإقليمي والعالمي. ويرجع هذا التأثير إلى إطلاق مجموعة متنوعة من الغازات والجزيئات في الغلاف الجوي، والتي تتفاعل مع الإشعاع الشمسي، وتغير أنماط الدورة الجوية ويمكن أن تؤثر على درجة الحرارة وهطول الأمطار.

حرائق الغابات فهي تنبعث منها كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون (CO2) وغازات الدفيئة الأخرى في الغلاف الجوي. تحبس هذه الغازات حرارة الشمس في الغلاف الجوي، مما يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ على المدى الطويل.

يحتوي دخان حرائق الغابات أيضًا على مجموعة متنوعة من الهباء الجوي والجسيمات الدقيقة، مثل الكربون الأسود والكبريتات. يمكن لهذه الجسيمات أن تعمل كنواة تكثيف لتكوين السحب وتؤثر على انعكاسية الغلاف الجوي، والتي بدورها يمكن أن تؤثر على كمية ضوء الشمس التي تصل إلى سطح الأرض.

يمكن للحرارة المنبعثة من حرائق الغابات أن تولد تيارات صاعدة من الهواء الساخن، والتي بدورها أنها تؤثر على أنماط دوران الغلاف الجوي واسعة النطاق. يمكن أن تؤثر هذه التغيرات في دوران الغلاف الجوي على توزيع هطول الأمطار والرياح في المناطق المجاورة، مما له آثار مهمة على المناخ الإقليمي.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن كمية المعلومات التي يمكن أن توفرها لنا مراقبة أعمدة الدخان.