Երևանի ձմեռը ջերմաստիճանի ինվերսիայի շրջան է։ Տեղանքի առանձնահատկությունների պատճառով հողի մոտ ավելի սառը օդ է կանգնած, իսկ վերևում՝ ավելի ջերմ։ Այս «կափարիչը» կանգնեցնում է մթնոլորտի խառնումը, և այն ամենը, ինչ արտանետում են մեքենաները և կաթսաները, կուտակվում է մակերևութային շերտում։ Երբ սենսորները ցույց են տալիս 200–300 մկգ/մ³, այդ թվի հետևում ոչ միայն ծուխ է կանգնած. դա սարքերի ֆիզիկայի և օդում անմիջապես ընթացող քիմիայի արդյունք է։
Գազային տաքացում
Երևանում գազային կաթսաներով հարյուրավոր հազարավոր բնակարաններ կան։ Գազը այրվում է գրեթե առանց տեսանելի ծխի՝ «առաջնային» մոխիրը քիչ է։ Բայց հիմնական խնդիրը ազոտի օքսիդներն են (NOx)։
Մթնոլորտում NOx-ը վերածվում է ազոտական թթվի (HNO3). սկզբում՝ O₃ կամ OH ռադիկալների մասնակցությամբ օքսիդացման միջոցով, ապա՝ մի քանի միջանկյալ ռեակցիաների միջոցով։ Արդեն HNO3-ը ռեակցիա է տալիս ամոնիակի (NH3) հետ, որը կա ցանկացած քաղաքի օդում, և տալիս է ամոնիումի նիտրատ՝ մանրադիսպերս PM2.5 մասնիկներ։ Այս գործընթացը ընթանում է արդեն ծխնելույզից հետո, քաղաքի վերևի օդում, և դրա ինտենսիվությունը կախված է նաև խոնավությունից։
Մառախուղ
Բարձր խոնավության պայմաններում (նկատելի է RH > 75–80% դեպքում) հեղուկ-ֆազային քիմիան արագանում է։ Մառախուղի կաթիլները լուծում են գազ-նախորդներ՝ NOx, SO2, և արագացնում են դրանց վերածումը աղերի՝ ամոնիումի նիտրատի և սուլֆատի։ Զուգահեռաբար ընթանում է հիգրոսկոպիկ աճ. օդում արդեն առկա մասնիկները կլանում են ջուր և աճում են զանգվածով։ Այս ամենը միասին հանգեցնում է PM2.5 կոնցենտրացիայի բարձրացման՝ ոչ միայն սենսորի էկրանին, այլև իրական օդում։
Ինչու սենսորները կարող են «ստել» խոնավ եղանակին
Օպտիկական սենսորները հաշվում են լազերային ճառագայթը ցրող մասնիկները։ Բայց ջրից ուռած մասնիկը այն ցրում է այլ կերպ, քան չոր մասնիկը. սարքը «տեսնում» է այն ավելի ծանր։ Բացի այդ, գերմանր մասնիկները, որոնք չոր եղանակին չեն արձանագրվում (բյուջետային սենսորների տեսանելիության շեմը մոտավորապես 0,3 մկմ է), ջուր կլանելուց հետո դառնում են ավելի խոշոր և ընկնում տեսադաշտ։
Երևանի քաղաքային ցանցը աշխատում է Clarity Node-S կայաններով։ Դրանց ներսում Plantower օպտիկական մասնիկների հաշվիչներ են։ PM2.5-ի համար դրանք անմիջապես չեն չափում զանգվածը, այլ հաշվում և կալիբրացնում են լազերային ճառագայթի ցրումը, ինչը բարձր խոնավության ժամանակ տալիս է համակարգված վերև շեղում։ Clarity-ն դա փոխհատուցում է ամպային QA/QC ալգորիթմներով՝ եղանակային գործոնների ուղղումներով, բայց ոչ մի օպտիկական սարք չի կարող լիովին բացառել սխալը։
Պատուհանի էֆեկտ
Երևանի շատ մասնավոր սենսորներ տեղադրված են պատուհաններին։ Ապակին մի փոքր տաքացնում է մակերևույթի մոտի օդը՝ մոտավորապես 3–4 °C արտաքին օդի նկատմամբ։ Այդպիսի տաքացման դեպքում սենսորի ներսի հարաբերական խոնավությունը նվազում է՝ օրինակ՝ 70%-ից մինչև ~55%։ Մասնիկները դառնում են մի փոքր ավելի չոր, և համակարգված վերև շեղումը մի փոքր պակաս է, քան անմիջապես փողոցում տեղադրված սենսորի մոտ։ Դա չի նշանակում, որ ցուցումները ավելի ճիշտ են՝ պարզապես արտեֆակտներից մեկն է, որի մասին արժե իմանալ։
Եզրակացություն
Մառախուղը և բարձր խոնավությունը չեն մաքրում օդը։ Դրանք ուժեղացնում են երկրորդային աերոզոլների քիմիան և ուռեցնում արդեն գոյություն ունեցող մասնիկները։ Ինվերսիայի պայմաններում քաղաքի վրա վարդագույն-մոխրագույն մառախուղը ոչ միայն վատ տեսանելիություն է, այլ իրական աերոզոլային բեռ։ Սենսորների մեթոդաբանական սխալները հաշվի առնելով անգամ, այդպիսի պայմանները նշանակում են առողջության ավելացած ռիսկ։