چگونه جريان هواي درون اتومبيل روي خطر انتقال كوويد ۱۹ اثر دارد
مطالعه‌ي جديدي كه به‌وسيله‌ي گروهي از پژوهشگران دانشگاه براون انجام شده است، از مدل‌هاي كامپيوتري براي شبيه‌سازي جريان هوا درون اتومبيلي با تركيب‌هاي مختلف پنجره‌هاي باز يا بسته استفاده كرد. اين شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌داد كه باز كردن پنجره‌ها (هرچه تعداد پنجره‌هاي باز بيشتر باشد، بهتر است) الگوهاي جريان هوايي را ايجاد مي‌كرد كه به‌طور قابل‌توجهي غلظت ذرات هوابرد را كه ميان راننده و يك مسافر تنها مبادله مي‌شد، كاهش مي‌داد. پژوهشگران دريافتند كه روشن بودن سيستم تهويه، هوا را به اندازه‌ي باز بودن چند پنجره به گردش درنمي‌آورد. اسيمانشو داس، يكي از نويسندگان مقاله گفت:
رانندگي با پنجره‌هاي بسته و تهويه مطبوع يا روشن كردن سيستم گرمايشي قطعا بدترين سناريو است. بهترين سناريويي كه پيدا كرديم، باز كردن هر چهار پنجره بود، اما حتي باز كردن يك يا دو پنجره نيز به‌مراتب بهتر از بسته بودن همه پنجره‌ها بود.
پژوهشگران بر اين نكته تأكيد كردند كه امكان حذف كامل خطر وجود نداشت و طبق توصيه‌هاي فعلي مركز كنترل و پيشگيري از بيماري، بهترين راه براي محافظت از سلامتي شخصي و جامعه، به تعويق انداختن مسافرت و ماندن در خانه است. هدف از مطالعه‌ي حاضر صرفا مطالعه اين مسئله بود كه چگونه تغيير در جريان هواي درون اتومبيل ممكن است خطر انتقال پاتوژن را بيشتر كرده يا كاهش دهد.
مدل‌هاي كامپيوتري مورد استفاده در مطالعه اتومبيلي را شبيه‌سازي كردند كه تاحدودي مبتني‌بر تويوتا پريوس بود كه دو فرد درون آن قرار داشتند (راننده و مسافري كه روي صندلي عقب در سمت مخالف راننده نشسته بود). پژوهشگران اين چيدمان نشستن را انتخاب كردند، زيرا فاصله‌ي فيزيكي ميان دو نفر را به حداكثر مي‌رساند (اگرچه هنوز از ۱/۸ متر توصيه‌شده‌ي مركز كنترل و پيشگيري از بيماري كمتر است.)
مدل‌ها جريان هواي اطراف و درون اتومبيلي را كه با سرعت ۸۰ كيلومتر بر ساعت در حركت بود و نيز جابه‌جايي و غلظت هواپخش‌هايي را كه هم از سمت راننده و هم مسافر در حركت بود، شبيه‌سازي كردند. هواپخش‌ها (آئروسل) ذرات ريزي هستند كه مي‌توانند براي مدت زمان طولاني در هوا بمانند. تصور ميشود آن‌ها يكي از راه‌هاي انتقال ويروس SARS-CoV-2 خصوصا در فضاهاي بسته باشند.
بخشي از علت بهتر بودن باز كردن پنجره‌ها ازانديشه متخصصين انتقال هواپخش اين است كه اين كار تعداد تعويض هوا در ساعت (ACH) درون اتومبيل را افزايش مي‌دهد كه به كاهش غلظت كلي هواپخش‌ها كمك مي‌كند. اما پژوهشگران مي‌گويند ACH تنها بخشي از ماجرا بود. اين مطالعه نشان داد كه تركيبات مختلف پنجره‌هاي باز جريان‌هاي هوايي متفاوتي درون اتومبيل ايجاد مي‌كند كه مي‌تواند ميزان مواجهه با هواپخش‌هاي باقيمانده را كاهش داده يا افزايش دهد.
به‌دليل نحوه‌ي جريان هوا در خارج از اتومبيل، فشار هوا در نزديكي پنجره‌هاي عقب معمولا بيشتر از فشار هوا در پنجره‌هاي جلويي است. درنتيجه، هوا گرايش دارد كه از پنجره‌هاي عقب وارد اتومبيل شده و از پنجره‌هاي جلويي خارج شود. اگر تمامي پنجره‌ها باز باشد، دو جريان نسبتا مستقل از هوا را روي هر سمت كابين ايجاد ميشود. ازآنجاكه سرنشينان در شبيه‌سازي‌ها در سمت‌هاي مخالف كابين نشسته بودند، درنهايت ذرات بسيار كمي بين آن‌ها مبادله شد. در اين سناريو، راننده نسبت‌به مسافر اندكي در معرض خطر بالاتري قرار دارد، زيرا به‌طوركلي، جريان هوا در اتومبيل از عقب به جلو حركت مي‌كند، اما هر دو سرنشين نسبت‌به تمام سناريوهاي ديگر انتقال ذرات كاملا كمتري را تجربه مي‌كنند.
شبيه‌سازي سناريوهايي كه در آن فقط برخي از پنجره‌ها بسته است، نتايجي را حاصل كرد كه ممكن است انتظار آن را نداشته باشيد. براي مثال، ممكن است انتظار داشته باشيد كه باز كردن پنجره‌هايي كه مستقيما كنار هر سرنشين قرار دارند، ساده‌ترين راه براي كاهش ميزان مواجهه باشد. اما شبيه‌سازي‌ها نشان داد كه درحالي‌كه اين وضعيت بهتر از اين است كه هيچ پنجره‌اي باز نباشد، درمقايسه‌با زماني‌كه پنجره‌هاي مقابل هر سرنشين باز باشد، داراي خطر مواجهه‌ي بيشتري است. كني بروئر، نويسنده‌ي ارشد مقاله گفت:
هنگامي كه پنجره‌هاي مقابل سرنشين‌ها باز است، جريان هوايي را داريد كه از پشت راننده وارد اتومبيل ميشود و در سراسر كابين پشت مسافر حركت مي‌كند و سپس از پنجره‌ي جلوي سمت مسافر خارج ميشود. اين الگو به كاهش آلودگي متقاطع ميان راننده و مسافر كمك مي‌كند.
البته پژوهشگران مي‌گويند تنظيمات جريان هوا جايگزين پوشيدن ماسك توسط سرنشينان درون اتومبيل نمي‌شود. علاوه‌بر‌اين، اين يافته‌ها محدود به مواجهه‌ي بالقوه دربرابر هواپخش‌هاي ماندگاري است كه ممكن است حاوي عوامل بيماري‌زا باشد. اين مطالعه قطرات تنفسي بزرگ‌تر يا خطر واقعي دچار شدن به ويروس را شبيه‌سازي نكرد.
بااين‌حال، پژوهشگران مي‌گويند مطالعه‌ي آن‌ها بينش‌هاي ارزشمند جديدي را درمورد الگوهاي گردش هوا درون فضاي سرنشينان اتومبيل فراهم مي‌كند كه قبلا چندان مورد توجه قرار نگرفته بود. بروئر گفت:
تا جايي كه مي‌دانيم اين اولين مطالعه‌اي است كه واقعا به ريزاقليم درون يك اتومبيل پرداخته است. مطالعاتي در اين زمينه انجام شده است كه چه مقدار از آلودگي خارجي وارد اتومبيل ميشود يا اينكه دود سيگار تا چه مدت درون اتوميبل مي‌ماند. اما اين اولين مطالعه‌اي است كه در آن به‌طور دقيق الگوهاي جريان هوا مطالعه ميشود.»
پژوهش جديد حاصل تلاش نيروي سادهوهي پژوهشي است كه در دانشگاه براون آمريكا براي جمع‌آوري تخصص متخصص كارشناسان سراسر دانشگاه براي پرداختن به جنبه‌هاي مختلف دنياگيري كوويد ۱۹ تشكيل شده است.
نتايج مطالعه در مجله‌ي Science Advances منتشر شد.
هم انديشي ها