تتميز مناطق الضغط المرتفع في نصف الكرة الشمالي بوجود رياح تدور حولها في اتجاه عقارب الساعة، وتتركز الكتلة الهوائية الهابطة على منطقة الضغط المرتفع الذي يزداد في حال الاستقرار الجوي.
وينخفض دوران الهواء في هذه المناطق أو حتى ينعدم، ما يزيد تزايدًا كبيرًا من تركيز الملوثات.
وفي مناطق الضغط المنخفض يحدث اختلاط الهواء بسبب التيارات الهوائية الصاعدة وحالة عدم الاستقرار الجوي المصاحبة لهذه المناطق، وهذا يؤدي إلى توزيع أكبر للملوثات.
اقرأ أيضًا تلوث البيئة القاتل الخفي..هل تثأر البيئة من الإنسان؟
تأثير سرعة الرياح في تركيز الملوثات
ويتحرك تيار هوائي بسرعة مئة كيلومتر في الساعة على ارتفاع اثني عشر كيلومترًا بين دوائر عرض ثلاثين إلى خمسين درجة شمال خط الاستواء، عادة ما يهب هذا التيار من الغرب.
ويلعب هذا التيار والتيارات الجوية الأخرى على ارتفاعات عالية دورًا كبيرًا في عملية اختلاط الملوثات بالهواء.
في الواقع، لا شك أن سرعة الرياح العالية تؤدي إلى اختلاط الملوثات على نطاق واسع. وتحمل الرياح السريعة الملوثات إلى مناطق بعيدة، حيث تتوزع على كمية أكبر من الهواء، فيقل تركيزها. الرياح الخفيفة ليس لها ميزة كبيرة.
ومن أهم خصائص الرياح التي تهب في ذروة التيار المذكور أنها ذات سرعات عالية، وتدور حول مناطق الضغط المرتفع، حيث يؤدي تدرج الضغط القوي إلى زيادة السرعات وتوزيع أفضل للملوثات.
وتعد الرياح الخفيفة في أعلى الغلاف الجوي عاملًا فعالًا في تركيز الملوثات في المناطق السفلية من هذا الغلاف الجوي، وقد أظهرت القياسات الفعلية أن هذا صحيح.
ولا بد من التطرق إلى التغير في درجة حرارة الجو مع الارتفاع، لأنه يؤدي هذا التغير دورًا كبيرًا في تحديد مستويات تلوث الهواء. يعتمد التحديث والسحب السفلي على التغيير المذكور أعلاه. ويعتمد توزيع الملوثات بدوره على هذه التيارات.
ويتبع هذا التغير أنماطًا مختلفة، بدءًا من مدة تنخفض فيها درجات الحرارة مع الارتفاع، إلى مدة لاحقة ترتفع فيها درجات الحرارة، على عكس المدة الأولى. المدة الأخيرة تتوافق توافقًا عامًّا مع الليل.
اقرأ أيضًا التلوّث (مستوياته وبعض أنواعه)
كيف يتحقق الاستقرار الجوي؟
فإذا كان التباين في درجات الحرارة مع الارتفاع أقل من عشر درجات لكل كيلومتر من الارتفاع، تتحقق حالة من الاستقرار الجوي المطلق، ويقل اختلاط الهواء إلى الحد الأدنى، وتتراكم الملوثات تراكمًا مزعجًا.
فإذا زاد التباين الفعلي في درجات الحرارة مع الارتفاع عن عشر درجات مئوية لكل كيلومتر من الارتفاع، تنشأ حالة من عدم الاستقرار المطلق، وتتبدد معها الملوثات في الغلاف الجوي.
يساعد انعكاس درجة الحرارة بالقرب من سطح الأرض على تغيير تركيز الملوثات.
والوضع المعتاد هو أن تنخفض درجات الحرارة إلى مستويات منخفضة بالقرب من سطح الأرض، وترتفع درجات الحرارة فوق ذلك السطح. تُعرف هذه الحالة باسم الانقلاب.
ويحدث الانقلاب في أثناء الليل عندما تدفع الأرض حرارتها عبر الغلاف الجوي، ما يتسبب في انخفاض درجات الحرارة بالقرب من السطح انخفاضًا ملحوظًا.
إذا كانت مداخن المصنع أقل من منطقة الانعكاس، فإن الملوثات تتراكم إلى مستويات شديدة الخطر في بعض الأحيان. ولذلك كان من الضروري، على سبيل المثال، تقليل حركة المرور أثناء الليل، وكذلك إقلاع وهبوط الطائرات.
ويبدأ الانعكاس بالاختفاء فقط في الصباح، عندما تشرق الشمس وتبدأ حرارتها بالوصول إلى سطح الأرض.
ومع وصول درجة الحرارة هذه، يتناقص سمك المواد الملوثة التي كانت تترسب بكثافة على السطح طوال الليل.
ولكنها لا تتبدد دفعة واحدة بل تدريجيًا، فينكمش شريط المواد الملوثة عن سطح الأرض انكماشًا مطردًا مع زيادة ساعات النهار، ولذلك تختفي مجموعة الملوثات قبل وقت قصير من الظهر.
وهكذا يتوقف الفعل المنعكس عن المساهمة في عملية التلوث، ولكن تظل المؤثرات الأخرى فعالة في هذه العملية وفي زيادة التلوث بنسب متفاوتة.
اقرأ أيضًا التلوث أزمة عالمية تهدد كوكب الأرض
هل تتعارض طبيعة سطح الأرض مع توزيع المواد الملوثة؟
ولاحظ العلماء أن الملوثات الصادرة من المناطق الصناعية الجبلية تنحسر في الصباح الباكر، وتتراجع مع الكتل الهوائية التي لا تزال باردة بسبب الليلة السابقة.
وما يحدث بعد ذلك هو أن تسخين هذه الكتل حتى الساعة العاشرة صباحًا يؤدي إلى عكس حركتها، ما يدفعها نحو المناطق المرتفعة حيث إطلاق الملوثات لتتراكم فيها، إضافة إلى الملوثات التي تضاف عندما تصل التيارات الصاعدة إلى المنطقة الصناعية، والتي يمكن أن يؤدي إلى حالة حرجة وطارئة من حيث التلوث البيئي.
اقرأ أيضًا التحضر وأضرار التلوث الناتج عنه
جميع الأماكن واحدة عندما يتعلق الأمر بالتلوث
في المناطق الداخلية، أي البعيدة عن المحيطات، تكون سماكة طبقة الهواء الراكدة في حدها الأدنى، في حين تكون هذه السماكة في حدها الأدنى في ساعات ما بعد الظهر في المناطق المجاورة للمحيطات، وتكون أعلى في المناطق الداخلية، القرار المتعلق بأي منشأة صناعية أصبح قرارًا بيئيًّا.
ولذلك يجب دراسة المساحات المقترحة للتركيب في ضوء العوامل البيئية، ولا سيما تلك التي ذكرناها للتو، لكن ما ناقشناه لا يغطي المشكلة برمتها؛ فالمنشآت الواقعة بالقرب من البحيرات لها تأثير سلبي على بيئتها.
في النهار يدفع نسيم الماء الملوثات الصناعية إلى عمق المناطق المحيطة.
بل تنتقل الملوثات إلى مياه البحيرة ليلًا، نحن أمام تناقض حقيقي بسبب التغييرات المذكورة أعلاه، يجب أن يقتصر النشاط الصناعي على ساعات ما بعد الظهر، في حين بالقرب من البحيرة، يجب نقل هذا النشاط إلى الليل. ولا يمكن حل التناقض إلا بالبحث عن منطقة أخرى تحتوي على المنشأة الصناعية المقترحة.
ونوضح أننا لا نتخلص من المواد الملوثة عندما يقل تركيزها بسبب الخلط، فهذا يمنحنا راحة البال لمدة محدودة.
إن الزيادة المطردة في هذه المواد في العقود القادمة ستعني أن الحد الأقصى لتركيزات الملوثات التي نتجنبها اليوم لن يكون سوى أجزاء.
جفت العديد من البحيرات بسبب النشاط الصناعي وأصبحت بحيرات أخرى بيئات خطيرة، ومن يأكل أسماكهم يصاب بمرض عضال.
أما شواطئ المحيطات المتاخمة للدول الصناعية فقد تحولت إلى بيئات معادية للحياة وهاجرت جميع الكائنات الحية إلى مناطق بعيدة.
ولكم أن تتخيلوا مصير المحيطات في القرون القادمة، وعندها لن تكون المحيطات أفضل من البحيرات.
اقرأ أيضًا علاقة التلوث البيئي بالتقدم الحضاري والتكنولوجيا الحديثة
التلوث غير الصناعي
أدناه نناقش التلوث غير الصناعي، تنقل النفايات المنزلية والمياه المالحة الناتجة عن الاستخدامات المختلفة بالمنزل إلى أماكن معزولة ملحقة بالساحة أو المزرعة للتخلص منها، إذا كان مصدر إزعاج.
وصُنف هذا الإزعاج على أنه مصدر إزعاج محلي بسيط، ويمتد الآن تلوث المياه المالحة والنفايات إلى مناطق واسعة وأنهار وبحيرات برمتها.
يمكن أن تؤدي عملية تكرير المياه المالحة إلى حالة من النقاء نظريًّا، لكنها أقل بكثير من حالة المياه العذبة النقية التي توفرها الطبيعة.
وفي عام 1970، وصلت كتلة النفايات الصلبة في أمريكا إلى 250 مليون طن، منها 20 مليون طن من الورق، و25 مليون طن من مواد التعبئة والتغليف، و4 ملايين طن من البلاستيك، و50 مليار علبة معدنية، و27 مليار زجاجة فارغة، وسبعة مليارات زجاجة فارغة. مليون سيارة. ويتطلب التخلص من هذه النفايات تكاليف عالية.
وقد حلت السويد المشكلة جزئيًا في بعض المناطق بإلقاء النفايات الصلبة من كل مستوطنة في أنابيب تحت الأرض، وتطبيق ضغط هواء مرتفع جدًّا عليها، ما يجبرها على جمعها في نقطة واحدة.
نجح علماء سويسريون في تحويل النفايات الصلبة إلى كتل عادية يمكن استخدامها في البناء، كمية النفايات التي تتراكم يوميًّا في المنزل أكبر بمرات عدة من تلك التي جمعت في الماضي.
وكانت قديمًا وسائل طبيعية عدة للتخلص من النفايات، مثل تحويل ملابس الكبار إلى مقاسات الأطفال، وإرسال جميع الأقمشة المستعملة الزائدة إلى الحرفيين الذين استخدموها في صناعة البسط والسجاد.
يحذر الكبار الأطفال في المدن الكبرى مثل لوس أنجلوس ونيويورك من اللعب في الخارج في أوقات معينة، عندما تصل مستويات الملوثات في الهواء إلى مستويات تنذر بالخطر، وتظهر هذه المدن من الجو على هيئة مناطق مباني محاطة بجبال من النفايات الصلبة.
اقرأ أيضًا كيف نوقف تلوث المياه؟ نحو مستقبلنا النظيف
الجزر الحرارية
يعرف العلماء المدن التي يشار إليها بالجزر الحرارية، من يزور مدينة ما يتفاجأ عند حدودها بارتفاع مفاجئ في درجات الحرارة.
وترجع هذه الزيادة إلى مصادر التلوث المختلفة، بما في ذلك وحدات تكييف الهواء، لأن وحدة تكييف الهواء تبرِّد المساحة الداخلية للمنزل، ولكنها تشحن المساحة الخارجية بتدفق الهواء الدافئ.
هكذا ترتفع درجات الحرارة في المدينة مقارنة بمحيطها، ويتصور البعض إمكانية التخلص من النفايات الصلبة عن طريق رميها في الفضاء، وهذا الحل ليس حلًّا اقتصاديًّا على الإطلاق.
فمهما كان مستوى تطور الدفع النفاث، فإن العائد الاقتصادي من نقل النفايات في الفضاء سيظل منخفضًا جدًّا، فضلاً على أن الفضاء المحيط بالأرض سيتحول إلى فضاء غير مستقر. بحر من القمامة، ومن يدري، قد يحجب ضوء الشمس في المستقبل، ما يؤدي إلى دخول الأرض في العصر الجليدي.
ينتشر الآن عدد كبير من الأجزاء في جميع أنحاء الكوكب، ومصدر هذه الشظايا هو النشاط الفضائي الذي تقوم به الدول والشركات. تشكل الشظايا خطرًا كبيرًا على مختلف الأقمار الصناعية والمسبارات الفضائية.
ومن ناحية أخرى، أدى ازدحام الأقمار الصناعية والمسبارات حول الأرض إلى استنفاد جميع قنوات الاتصال الراديوي الممكنة، وقد لا تجد الشركات المصنعة للأقمار الصناعية في المستقبل قنوات اتصال مناسبة.
أما حرق النفايات فلا شك أنه سيسبب كارثة بيئية في موقع الحرق بسبب المواد الكيميائية الصلبة والغازية، التي تنتج في أثناء عملية الحرق، والحل هو بالضرورة خفض معدلات الاستهلاك.
المرجع
فوق العادة، فايز، (2015م)، التلوث وعوامل الطقس، مجلة المعرفة، وزارة الثقافة، السنة 54، العدد 625، ص: 257-262
يجب عليك تسجيل الدخول أولاً لإضافة تعليق.