The effect of climate change on the severity and extent of air pollution in Isfahan

Document Type : Original Article


1 Department of geography, Payame Noor University , Tehran,, Iran

2 Isfahan Municipality, Isfahan, Iran

3 Department of geography, Payame Noor University , Esfahan,, Iran


The intensity and amount of air pollution in urban areas affected by climate change and global warming has increased in recent years and its effect is evident in large industrial cities such as Isfahan. In order to retrieve and investigate this effect, meteorological information and statistics of Isfahan Synoptic Station were used to study climate change and AQI index data were used to examine the severity and extent of pollution. My revies have shown that in a 63-year period, the average annual temperature of Isfahan city increases by 1.43 degrees Celsius, which has caused the amount and severity of air pollution in Isfahan city to increase at the end of the period (1390-97). The results showed that based on the average monthly AQI index in 83 months from 96 months from 90 to 97 in yellow or healthy condition, in 12 months orange status and in one month red status prevails. The months of the warm season with almost constant conditions are mostly yellow or orange. But in the cold season due to atmospheric turbulence, the conditions are completely changed so that both under the conditions of absolute air stability and inversion, there is red and even dangerous and critical conditions, and under the conditions of atmospheric instability, completely clean air occurs. Of course, days with pollution have a larger number. Therefore, in order not to face a critical and dangerous situation in air quality in cold months, the average AQI index should be reduced from 84.3 to below 50, as clean air.


  1. آروین، عباسعلی. 1389. تحلیل آماری از اثر عناصر جوی بر اُزون سطحی شهر اصفهان، مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی منطقه‌ای، شماره دوم، 89-77.
  2. امیدوار، کمال، نارنگی‌فرد، مهدی، حاتمی، خداکرم. بیگلو، بهمن. 1393. شناسایی الگوهای همدید روزهای آلوده به ذرات معلق به روش واکاوی خوشه‌ای شهر شیراز، مجله مخاطرات محیطی، شماره چهارم، 81-94.
  3. بیدختی، علی‌اکبر، بنی‌هاشم، تاج الدین. 1383.لایه آمیخته شهری و آلودگی هوا، ،مجله محیط شناسی دانشگاه تهران، شماره 20، صفحات 51-60.
  4. صادقی، سلیمان. مفیدی، عباس، جهانشیری، مهین. دوستان، رضا. 1393. نقش الگوهای گردشی مقیاس منطقه ای جو بر وقوع روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد، مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره دهم، 1-35.
  5. کیخسروی، قاسم، لشکری، حسین. 1391. تحلیل رابطه بین ضخامت ارتفاع وارونگی و شدت آلودگی هوا در شهر تهران، نشریه علمی پژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی، شماره ۷، 231-257.
  6. کرمپور، مصطفی، سلیقه، محمد، طولابی‌نژاد، میثم، زارعی چغابلکی، زهرا. 1394. بررسی آلودگی هوای شهر تهران به روش وارونگی بحرانی هافتر، نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، شماره 1، 64-51.
  7. شرعی‌پور، زهرا. بیدختی، علی‌اکبر. 1393. بررسی توزیع مکانی زمانی آلاینده های هوا در شهر تهران برای ماههای سرد سال‌های 2013-2011، علوم و تکنولوژی محیط زیست، شماره ۴، 166-149.
  8. طاوسی، تقی، حسین‌آبادی، نسرین. 1396. ارزیابی شاخص‌های وارونگی دمای لایه مرزی هوای شهر تهران ، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره ۵، 132-120.
  9. سلطانی گرد فرامرزی، طاهره، مفیدی، عباس، گندمکار، امیر. 1394. بررسی همدیدی روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد مورد مطالعه روزهای 14 و 13 نوامبر 2007، نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی. شماره ۲، 112-95.
  10. حسین آبادی، نسرین، طاوسی، تقی، مفیدی، عباس، خسروی، محمود. 1397.  بررسی شرایط ترمودینامیکی وقوع وارونگی‌های دمایی شدید و آلودگی هوای شهر مشهد مطالعه موردی 10 آذر تا 10 دی ماه 1396، دومین کنفرانس ملی آب و هواشناسی ایران، دانشگاه فردوسی مشهد. 914-907.
  11. علایی، مهدی. 1376. نمونه گیری آنالیز و مدل سازی ذرات معلق هوایی شهر تهران، تهران، انتشارات سازمان هواشناسی.
    1. Diem, J.E., Hursey, M.A., Morris, I.R., Murray A.C., and Rodriguez, R.A. 2010. Upper-Level Atmospheric Circulation Pattern and Ground- level Ozone in the Atlanta Metropolitan Area. J. Appl. Meteor. Climatol. 49 (11): 2185-2196.
    2. Dong, M. Yang, D., Kuang, Y., He, D., Erdal, S., and Keneski, D. 2009. PM2.5 Concentraction prediction using hidden semi-markov model-based time series Data mining, Expert Systems with Applications 36: 9046–9055.
    3. Hueilin, N., and Yang Chen, J. 2002. Use of pollution standard Index as the Indicator of air quality in Taiwan, Could and Aerosol Lab Dept, Atmospheric sciences. National Central University Chung-li Taiwan.
    4. Iacobellis, S.F., Norris, J.R., Kanamitsu, M., Tyree ,M., and Cayan, D.C. 2009. Climate variability and California low – level Temperature Inversions, California climate change Center, CEC-500-2009-020-F: 1-47.
    5. Kaiser M.S., Daniels, M.J., Furakawa, K., and Dioxin, P. 2002. Analysis of particulate matter air pollution using markov random field models of spatial dependence, Environmentrecis, 13(5-6): 615-628.
    6. Katsouyanni, K., Pantazopoulou, A., Touloumi, G., Tselepidaki, I., Moustris, K., Asimakopoulos, D., Poulopoulou, G., and Trichopoulos, D. 1998. Evidence for Interaction between Air Pollution and High Temperature in the Causation of Excess Mortality,  International Journal of Environmental Health, 48(4): Published online: 03 Aug 2010
    7. Kober, A.U. 2013. The influence of temperature inversions on the air pollution in the city of Sibiu, Riscurui Catastrofe 12: 36-45.

19.               Lin, Gong-Yah. 1981. Synoptic Markov chain model of smog probability in the south coast Air basin of colifornia. Journal of The professional Geographer, 33(2): 228-236. Published online: 15 Mar 2010.

20. Matthias, D., and Nicole, V.L. 2010. A new method to estimate air-quality levels using a synoptic-regression approach. Part I: Present-day O3 and PM10 analysis, Atmospheric Environment, 44(10): 1341-1355.

21. Moussiopoulos, N., Helmis, C.G., Flocas, H.A., Louka, P., Assimakopoulos, V.D., Naneris, C., and Sahm, P. 2004. A Modelling Method for Estimating Transboundary air Pollution in Southeastern Europe, Environmental Modelling & Software, 19(6): 549-558.

  1. Roshan, Gh., Faghani, M., and Fitchett, J.M. 2020. Developing a thermal stress map of Iran through modeling a combination of bioclimatic indices, Environ Monit Assess, 192-549:1-21.
  2. Roshan, Gh., Moghbe, M., and Attia, Sh. 2020. Evaluating the wind cooling potential on outdoor thermal comfort in selected Iranian climate types, Journal of Thermal Biology, 92: 1-12.
  3. Yasmeen, Z. 2011. Inversion Layer and its Environmental Impact over Karachi ,Pakistan Jiurnal of Meterology, 7: 53-62.
  4. Zeng, S., and Zang, Y. 2017. The Effect of Meteorological Elements on Continuing Heavy Air Pollution, A case study in the Changdu Area During the 2014 Spring Festival, Atmosphere, 8(4): 85-94.