ABSTRACT:
Air pollutant concentrations are not only affected by emission sources but also by meteorological variables. Meteorological variables play an important role in the dispersion, transport, photochemical reactions and formation of secondary air pollutants. In this study, the effect of meteorological variables on different air pollutant concentrations has been analyzed using correlation analysis and graphical presentation in Makkah, Saudi Arabia during the month of Ramadan (20 July to 18 August, 2012), which is the busiest month of the year after the Hajj season. PM10, had relatively weaker correlation with other air pollutants, most probably suggesting different sources of emission. Among meteorological variables, as expected temperature showed strong positive correlation with ozone (0.74), and negative correlation with NOx, CO, SO2, and PM10, whose concentrations are rather dependent on the emission sources. Wind speed disperses local pollutants, which probably explains why it was negative correlation with NOx, SO2 and CO, however it was positive correlation with ozone and PM10, probably because higher wind speed encourages sand storms and resuspension of particles from roadsides and bared deserts and transport of ozone from the surrounding rural areas. Relative humidity is positively correlated with PM10 and negatively correlated with the rest of the air pollutants. The effect of rainfall was negligible because no rain occurred during the study period. The effects of meteorological variables have also been analysed using polar plots and pollution roses, which provide further insight into the association between air pollutants and meteorology. Factors responsible for the high concentrations during the PM10 episode from 26 to 28 July 2012 were analyzed. Unexpectedly, atmospheric pressure and relative humidity seemed to be responsible for the episode, and not the sources of emissions, which are higher during the last 10 days of Ramadan (08 to 18 August).
الملخص العربي :
لا يتأثر ترکيز ملوثات الهواء فقط بمصادر التلوث، وإنما تتأثر کثيراً بمتغيرات عناصر الأرصاد الجوية والتي تلعب دوراً هاماً في تشتت وإنتقال المرکبات والتفاعلات الکيميائية للملوثات الثانوية في الغلاف الجوي. تم في هذه الدراسة تحليل أثر تغير عناصر الأرصاد الجوية على تراکيز مختلفة من الملوثات الهوائية بإستخدام معادلات تحليل الإرتباط والعروض الرسومية لمکة المکرمة خلال شهر رمضان 1433هـ (20/7 – 18/8/2012)، والذي يعد أزحم شهور السنة بعد شهر ذي الحجة. تبين من خلال التحليلات بأن الأتربة الصدرية أقل إرتباطاً بالملوثات الأخرى بسبب تغير مصادر التلوث. بينما هناک علاقة وثيقة بتغير درجة الحرارة مع الأوزون والتي وصل فيها معامل الإرتباط إلى (0.74)، في حين إنخفض معامل الإرتباط مع الملوثات الأخرى وهي أکاسيد النيتروجين وأول أکسيد الکربون وثاني أکسيد الکبريت والأتربة الصدرية، وهذه الملوثات مرتبطة إرتباطاً وثيقاً بمصادر التلوث. سرعة الرياح أيضاً ساعدت في تشتت الملوثات الهوائية، وهذا يفسر أن معامل الارتباط مع أکاسيد النيتروجين وثاني أکسيد الکبريت وأول أکسيد الکربون سالباً، بينما کان معامل الإرتباط موجباً مع الأوزون والأتربة الصدرية بسبب زيادة سرعة الرياح والذي ساعد على عدم ثبات العواصف الترابية في الشوارع والمناطق الصحراوية، وأيضاً إنتقال الأوزون من المناطق البعيدة عن مدينة مکة المکرمة. الرطوبة النسبية هي بالتالي سجلت علاقة قوية وموجبة مع الأتربة الصدرية وسالبة مع بقية ملوثات الهواء. کما أن معامل الإرتباط لتأثير سقوط الأمطار کان ضئيلاً بسبب عدم وجود تساقط للأمطار فترة إجراء الدراسة. کذلک تم تحليل تأثير عناصر الأرصاد الجوية بواسطة الرسمة القطبية ووردة الرياح. کما تم تحليل العوامل المسئولة في زيادة تراکيز الأتربة الصدرية عن الحدود المسموح بها خلال الفترة من 26-28 يوليو 2012.