ویکتوریا عزتیان - دکتری اقلیم شناسی دانشگاه اصفهان
اعظم باقری - کارشناس ارشد گروه پژوهشی شیمی جو، ازن و آلودگی هوا

تابش خورشیدی تقریبا از بالاترین اهمیت برای همه مطالعات درخصوص رفتار ژئوفیزیکی زمین و رفتار بیولوژیکی (زیستی) برخوردار است. تابش فرابنفش طول موج بین 190 تا 350 نانومتر طیف الکترومغناطیس می باشد و انرژی آن تا حدی است که می تواند روی پیوندهای مولکولی اثر گذاشته و آنها را شکسته و پیوندهای جدیدی را پدید آورد. طول موجی که برای از بین بردن میکروارگانیسم ها موردنظر است 254 نانومتر می باشد. در این طول موج رشته های وراثتی این موجودات شامل انواع باکتریها، ویروسها، قارچها، مخمرها و جلبکها به هم جوش خورده و قدرت تکثیر از این موجودات گرفته می شود. تابش فرابنفشی 4 که به سطح زمین می رسد از خورشید سرچشمه گرفته واز جو زمین عبور می کند که طی این مدمت بسیاری از فرآیندهای جذب و پراکندگی رخ می دهد. تابش فرابنفش در طول موجهای کمتر از نور مرئی تحت عنوان تابش فرابنفش باند A 5 طبقه بندی می شوند (طول موج بین 315 تا 400 نانومتر). تابش های با طول موجهای کمتر، پر انرژی تر بوده و در باندهای B 6 (بین 280 تا 315 نانومتر) و باند C 7 (بین 200 تا 280 نانومتر) طبقه بندی می شوند. گازهای اتمسفری مقادیر اندکی از تابش فرابنفش باند A را جذب می کنند. اکسیژن اتمسفری و ازن تمامی تابش فرابنفش باند C را جذب کرده و مانع از رسیدن آن به تروپوسفر و سطح زمین می شوند. شدت تابش فرابنفش باند B که به زمین می رسد و طول موج کوتاه ناشی از تابش خورشیدی در محدوده 290 نانومتر به شدت تحت تأثیر ازن اتمسفری قرار دارند. اطلاعات زیست محیطی از تابش فرابنفش در سطح زمین به چند دلیل مهم می باشد:الف)تکامل و رشد انسانها و بسیاری از گونه های زیستی در دریاها و خشکی ها، تحت تأثیر بسیاری از متغیرهای زیست محیطی نظیر شدت تابش فرابنفشی که به سطح زمین و یا به زیر دریاها می رسد قرار دارد. در انسانها قرار گرفتن بیش از حد در معرض تابش می تواند منجر به سرطان پوست، آب مروارید و یا سرکوب سیستم ایمنی بدن شود. ب) بیشتر سیستمهای بیولوژیکی به تابش فرابنفش موثری که بطور کلی با کاهش طول موج زیان بارتر می شوند واکنش نشان می دهند. ج) حساسیت گونه های خاص زیستی به تابش فرابنفش که توسط عملکرد این طیف معلوم می گردد مانند التهاب پوستی (اریتما) در انسانها، تخریب گیاهان و تخریب DNA می باشد. د) موادی مانند پلاستیکها به تابش فرابنفش حساس هستند و تحقیقات قابل توجهی به منظور توسعه مواد مقاوم در برابر تابش فرابنفش برای استفاده در فضای باز در حال انجام می باشد. ه) تابش فرابنفش همچنین سبب انجام واکنش های فتوشیمیایی در اتمسفر می شود و بنابراین یکی از موارد قابل توجه و مهم در مطالعات آلودگی تروپوسفر می باشد. محیط زیست متأثر از تابش فرابنفش در سطح زمین و در زیردریاها به جذب بسیار پیچیده و فرآیندهای پراکنده ای که در اتمسفر و در سطح زمین و در زیر آبها رخ می دهند بستگی دارد. معمولا بازتاب فرابنفش در بیشتر سطوح بسیار ناچیز (حدود 4%) است، اما وقتی برف بر روی زمین نشسته باشد یا وقتی ابرها در زیر یک مکان موردنظر موجود باشند، افزایش بازتاب اثرات قابل توجهی خواهد داشت. استفاده و آزادسازی کلروفلوئوروکربن های ساخته شده توسط انسان به اتمسفر به عنوان یکی از تهدیدات موجود برای لایه ازن در ابتدای دهه 1970 مطرح گردید. حذف این مواد شیمیایی پایدار تنها در ارتفاعات بالا که در آن تابش فرابنفش مورد نیاز برای شکستن این ترکیبات در دسترس است رخ می دهد. کلر فعال آزاد شده ناشی از تجزیه شیمیایی CFCs توسط نیروی تابشی با واکنشی کاتالیزوری سبب تخریب ازن استراتوسفری می شود که این امر منجر به افزایش سطح تابش فرابنفش B می گردد. متغیرهای ژئوفیزیکی تأثیرگذار بر تابش فرابنفش به شرح زیر هستند:الف) اجزائ سازنده جو که تابش را هنگامی که از جو زمین عبور می کند و یا پرتویی از سطح زمین به سمت جو منعکس می شود، را جذب یا پراکنده می کنند. ب) متغیرهای جذب تابش شامل: ازن، دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد و نیز افشانه ها می باشند. ج) متغیرهای تابش شامل: ابرها، ذرات پراکنده کننده و نیز برف و یخ موجود در سطح زمین می باشند. داده های تابش فرابنفش توسط سنجنده های ماهواره ای هم اندازه گیری می شوند. سنجنده MSG ماهواره متئوست از 2002/7/1 میلادی اطلاعات تابش فرابنفش شهر تهران را ثبت می نماید. به منظور مقایسه این داده ها با داده های شهر اصفهان و کاگوشیما سال های مشترک آماری از 2005-2002 میلادی انتخاب گردید. لازم به ذکر است که شاخص تابش فرابنفش اصفهان و کاگوشیما توسط فتواسپکترومتر بروئر اندازه گیری شده درصورتی که شاخص تابش فرابنفش شهر تهران توسط سنجنده MSG ماهواره متئوست اندازه گیری شده است. آنچه قابل توجه است نحوه تغییرات این داده در سه شهر می باشد. داده های شهر تهران سینوسی منظم با قله های تیز هستند که حد نهایی قله ها بین 14-12 متغیر می باشد که در محدوده بسیار بحرانی قرار دارد. در شهر اصفهان تغییرات سینوسی به منظمی تهران نبوده و قله ها تیز نمی باشند. کاگوشیما نظم تقریبا سینوسی دارد لیکن پراکندگی نقاط بسیار زیاد است. روند تغییرات زمانی 1 سری داده نیز از طریق روابط رگرسیونی محاسبه گردید (رابطه 1) معادله خط روند برای شهر تهران y=-5E-06x2+0.3716x-7005.2 و R2=0.0345 رابطه فوق بیانگر رابطه خطی نسبتا ضعیف داده ها برحسب زمان است. ولی مربع ضریب هم بستگی (ضریب تبیین) برای اصفهان و تهران بالاتر بوده و بیشتر به هم نزدیکند. در این بخش از پژوهش به منظور محاسبه اثرات تابش بر شیوع و تشدید برخی بیماری ها در استان تهران با استناد به آمار دریافت شده از مرکز بهداشت استان نتایجی ارائه می گردد. در شکل 3 دیده می شود که در زنان تهران سرطان پستان فراوانی بیشتری دارد و سرطان پوست در رتبه های بعدی قرار دارد زیرا آلودگی هوا و وجود مواد معلق در جو شدت تابش فرابنفش و جذب آن توسط پوست انسان را کاهش می دهد. در مردان تهران نیز به دلیل قرار گرفتن بیشتر در معرض آفتاب میزان سرطان پوست بیشتر است. در سال 1382 درصد ابتلا به سرطان پوست در تهران 15/5% از کل ده سرطان شایع بوده است (از گزارش کشوری سرطان). نتایج حاصل از محاسبات آماری، بررسی شاخص های جهانی و بررسی های آماری حاکی از آن است که در کشور ایران به دلیل بالا بودن نسبی ارتفاع، بالا بودن ساعت آفتابی و بالا بودن شدت تابش خورشید امکان ابتلا به سرطان پوست بالا می باشد. داده های ماهواره ای و داده های دستگاه فتواسپکترومتری نیز حاکی از بالا بودن شاخص تابش فرابنفش در بیشتر ایام سال می باشند. روابط رگرسیونی نشان می دهند که برای پیش بینی مقادیر تابش فرابنفش در شهر اصفهان روش های آماری روش های مناسبی می باشند و با قطعیت بالا قادر به پیش بینی شاخص تابش فرابنفش هستند. لیکن مشکل عمده در کل کشور کمبود ایستگاه های پایش تابش فرابنفش است که درکل کشور فقط یک ایستگاه دائمی برای پایش این پارامتر وجود دارد. وجود نقایص فنی در دستگاه و لزوم رفع این عیوب توسط کارشناسان خارجی نیز سبب ایجاد وقفه در امر گردآوری اطلاعات است. لذا توسعه مراکز پایشس تابش فرابنفش می بایست در اهم برنامه های سازمان قرار گیرد. از آنجایی که چند سازمان از جمله سازمان حفاظت محیط زیست، سازمان بهداشت و علوم پزشکی نیز از جلمه سازمان های دخیل در مسائل مربوط به ازن و تابش فرابنفش می باشند لذا ایجاد تعامل و همکاری با این سازمان ها نیز مورد تأکید می باشد. اطلاعات ماهواره ای به عنوان اطلاعات کمکی در کنار اطلاعات ایستگاه های زمینی می تواند مورد استناد قرار گیرد. لذا برنامه ریزی هماهنگ جهت دریافت این اطلاعات نیز توصیه می گردد.

شاخص تابش فرابنفش، ماهواره متئوست، فتواسپکترومتر، رگرسیون، سرطان پوست