Главная – Журналы – Оптика атмосферы и океана 2015 номер 6

Исследовались нерастворимые частицы снежного покрова на меридиональном профиле от Томска до эстуария Оби в конце зимы (определены их концентрации и вещественно-генетический состав). Наиболее низкие значения концентраций частиц были отмечены в северо-западной части Томской области и в Ямало-Ненецком автономном округе на участке от пос. Губкинский до восточного побережья эстуария р. Обь вблизи пос. Ямбург. Самые высокие концентрации нерастворимых частиц были отмечены вблизи г. Томска и в Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком автономных округах на участке от г. Сургут до пос. Губкинский. В составе большинства проб преобладали минеральные частицы, кроме них присутствовали биогенные частицы (волокна, створки диатомовых водорослей, пыльца) и частицы, образовавшиеся в результате сгорания различных видов топлива (пепел и черный углерод). Важными источниками пепловых частиц и сажи являются факелы сжигания попутного газа, автотранспорт и отопительные системы.

Представлены результаты экспериментальных исследований суточной динамики приземного озона, окислов азота, диоксида серы на разных высотах с использованием 30-метровой метеорологической мачты на юго-восточном побережье оз. Байкал. Проведен анализ влияния термической стратификации на содержание озона и других малых газовых примесей в условиях бризовой циркуляции вблизи береговой зоны. Выявлены особенности высотного распределения озона и других малых газовых примесей. Отмечена важная роль в суточных вариациях озона бризовых циркуляций, которые в значительной степени влияют на перенос и рассеяние атмосферных примесей в регионе оз. Байкал.

По данным официальной статистики Федерального агентства лесного хозяйства РФ выполнены оценки выбросов черного углерода (black carbon - BC) в атмосферу в результате природных пожаров на территории Сибири и Дальнего Востока за период 2000-2013 гг. Учитывается статистика различных типов пожаров (верховые, низовые, на нелесных и не покрытых лесом землях), их сезонные и межгодовые вариации. Оценены эмиссии ВС для разных типов пожаров - по федеральным округам, в сумме составившие (27 ± 8) кт/год с территории Сибири и Дальнего Востока, разброс годовых значений от 3,5 до 94 кт. Средние (за 14 лет) пространственные распределения пожарных эмиссий ВС на сетке (1° × 1°) для каждого сезона используются для расчета вкладов природных пожаров в содержание ВС в окружающей среде разных районов азиатского побережья Северного Ледовитого океана. Показано, что на азиатское побережье Российской Арктики антропогенного черного углерода поступает значительно (более чем на порядок) больше, чем от природных пожаров, при пятикратном превышении антропогенных эмиссий над пожарными на территории Сибири и Дальнего Востока.

Дан анализ расчетных (потенциальных) и реальных (экспериментально подтвержденных) характеристик наземных микроволновых температурных профилемеров: точностные характеристики, вертикальное разрешение, калибровки. Показано, что в настоящее время наиболее широко используются сканирующие одноканальные профилемеры для измерения профилей температуры атмосферного пограничного слоя (например, МТР-5), а также многочастотные профилемеры для измерения профилей температуры тропосферы вплоть до высот 10 км (например, MP-3000A, RPG-HATPRO, «Микрорадком»). Более подробно показаны результаты, полученные во время непрерывной работы комплекса «Микрорадком» с 1 января 2014 г. по 1 января 2015 г. в г. Долгопрудный Московской области.

Исследованы таксономический состав, среднесуточные концентрации и суточная динамика содержания в атмосфере пыльцевой компоненты атмосферного аэрозоля в пос. Ключи Новосибирской области. В период цветения древесных растений в атмосфере массово присутствовала пыльца ивы, тополя, березы, клена, сосны, ели. Пыльца прочих древесных растений (пихты, ольхи, облепихи), трав (осоки, злаков), а также споры хвощей встречались эпизодически. Основной вклад (до 99%) в массовую концентрацию пыльцевой компоненты вносили пыльцевые зерна березы и сосны. Среднесуточные массовые концентрации пыльцы в атмосферном воздухе варьировали от 0,3 до 57,8 мкг/м³ (в отдельных пробах атмосферного аэрозоля — до 85 мкг/м³), составляя в период массового цветения березы до 57% от суммарных среднесуточных концентраций атмосферного аэрозоля.

На основе численного моделирования исследуется возможность существования температурных аномалий в шельфовой зоне моря Лаптевых, обусловленных тепловым стоком р. Лены. Для определения температуры реки на выходе в шельфовую зону используются формулы линейной регрессии, связывающие температуры воды и приземного слоя атмосферы. Показано, что температурные аномалии, зависящие от речного стока, могут достигать 2 °С не только в поверхностных, но и в придонных водах шельфовой зоны моря Лаптевых, однако эти аномалии существуют только в течение летнего периода. На основе модельных экспериментов получено, что повышение придонной температуры воды на 2 °С в августе и сентябре приводит к увеличению скорости протаивания поддонных мерзлых пород в районе дельты р. Лены.

Проведено исследование состава адсорбированного слоя частиц осажденного аэрозоля, полученного диспергированием кристалла минерала кальцита в условиях тропосферы (окружающего воздуха). Обнаружено, что под действием УФ-излучения на поверхность частиц аэрозоля происходит адсорбция закиси азота и фреона 22. Определена квантовая эффективность процессов, происходящих под действием УФ-излучения на поверхность частиц.

Разработан комплексный подход к оценке воздействия различных факторов на состояние окружающей среды нефтегазодобывающих территорий. Подход основан на применении данных дистанционного зондирования Земли. Проведена оценка состояния растительного покрова нефтедобывающих территорий Самотлорского, Ватинского, Вахского (Ханты-Мансийский автономный округ) и Советского (Томская область) нефтяных месторождений.

На нефтезагрязненной территории Усть-Балыкского месторождения в районе разрушенных опор линий электропередач (ЛЭП) исследована численность и разнообразие агрессивной микрофлоры, принимающей активное участие в процессах коррозии нефтепромыслового оборудования и бетонных гидросооружений. Исследования показали, что на поверхности разрушенных опор, в загрязненной воде и донных отложениях численность агрессивных микроорганизмов на 3-5 порядков больше в сравнении с пробами, отобранными на незагрязненной территории, где опоры ЛЭП в рабочем состоянии. С помощью геоинформационных систем построена карта Усть-Балыкского месторождения.

Дано обоснование применимости используемого нами камерного метода для измерения потоков углекислого газа между атмосферой и водой в литорали оз. Байкал, обсуждаются его достоинства и недостатки. Сопоставляются данные, представленные ранее, с результатами, полученными в 2011–2014 гг., в которые наблюдались кардинально разные погодные ситуации. Показано, что межгодовые вариации суммарных потоков СО₂ гораздо меньше, чем сезонные изменения этих величин. Приведена и обоснована оценка «снизу» суммарного потока углекислого газа, который направлен в воду и составляет примерно 6,5–7 г · м^–2/год за период открытой воды.

Рассмотрена задача экспериментального исследования распространения радиоволн дециметрового диапазона в тропосфере в городских условиях. Приведен анализ структурной функции тропосферной задержки дециметровых радиоволн за день по измерениям сигналов ГЛОНАСС и GPS в г. Казань. Обнаружено, что для трасс над городом вклад тропосферы в дисперсию задержки дециметровых радиоволн существенно различается от вклада внегородских трасс.

Разработана модель реконструкции поля выпадений аэрозольной примеси от совокупности источников. Проведена апробация модели на данных натурных исследований загрязнения снежного покрова выбросами от двух источников — ТЭЦ–2 и ТЭЦ–3 г. Новосибирска. Величина случайной среднеквадратической погрешности модели находится в пределах 4–6 мг/л. Оценки суммарных выпадений аэрозольных частиц в радиусе 3 км от ТЭЦ–2 и ТЭЦ–3 в зимнем сезоне 2013/14 г. составили 61 и 10 т соответственно.

Кратко описывается оригинальная технология расчетов и прогнозов полей концентраций загрязняющих веществ на основе химической транспортной модели (ХТМ). Ранее полученные с применением данных измерений в Московском регионе результаты тестирования расчетов ХТМ CHIMERE продемонстрировали их адекватность в случае использования ХТМ метеорологических данных модели WRF-ARW. Представлены экспериментальные расчеты ХТМ CHIMERE по метеорологическим данным модели COSMO-Ru7, обсуждаются первые результаты сравнения этих расчетов с данными мониторинга загрязнения атмосферы, а также с аналогичными расчетами, выполненными с помощью модели WRF-ARW для обычных и экстремальных условий загрязнения приземного воздуха.

Представлены результаты многолетних исследований концентрации приземного озона в трех районах Восточной Сибири: фоновом, сельском и городcком. Подробно рассмотрены изменчивость озона разного временного масштаба: суточная, сезонная и межгодовая, а также основные факторы природного и антропогенного характера, влияющие на эту изменчивость. Получено, что во всех трех районах годовой ход концентрации озона имеет общий характер: максимум — весной, минимум — осенью. При этом на протяжении всех лет совместных наблюдений средние концентрации в сельском и фоновом районах были близки по величине, в то же время в условиях города они были значительно ниже (в 1,5–2 раза). Помимо сезонной изменчивости концентрации имеют место колебания синоптического масштаба, но наиболее выражены суточные колебания, связанные с фотохимической генерацией озона под воздействием солнечной радиации. В сельском районе отмечены также кратковременные непериодические понижения концентрации озона под влиянием региональных переносов атмосферных загрязнений. В фоновом районе за 18 лет наблюдений максимальные среднегодовые концентрации озона были отмечены в 2003–2005 гг., после которых до настоящего времени наблюдается тенденция к их понижению.