Том 30, номер 06, статья № 4

Аннотация:

Выполнены модельные оценки концентраций черного углерода (black carbon – ВС) в воздухе разных районов Российского севера в 2000–2013 гг. Обсуждаются различные физические источники ВС в атмосфере (антропогенные и природные пожары), эмиссии этих источников на территории России (по разным данным), оцениваются их вклады в концентрацию ВС в воздухе арктических районов России зимой и летом. Использованы спутниковые данные об эмиссиях ВС в атмосферу (GFED, MACCity и др.), а также авторские оценки на основе данных официальной статистики РФ. Дальний перенос ВС в атмосфере анализируется методом статистики обратных траекторий движения воздушных масс, развитом ранее на базе данных ARL NOAA (HYSPLIT Model).
В приземном воздухе северных районов РФ вклады антропогенных источников ВС преобладают над вкладами от природных пожаров даже летом (кроме района Усть-Ленского заповедника), когда вклады удаленных антропогенных источников минимальны. Вдоль побережья Северного Ледовитого океана средние концентрации ВС в воздухе отличаются на два порядка с максимумом в районе Ненецкого заповедника (основной источник – близко расположенные факелы сжигания попутного газа в местах активной добычи углеводородного сырья). Межгодовые и межсезонные различия концентраций ВС в воздухе велики, поэтому оценки по средним многолетним показателям мало информативны. Результаты измерения содержания ВС в воздухе одного пункта в течение одного сезона или даже одного года не должны быть основой для долгосрочных выводов и прогнозов в отношении всего региона.

Ключевые слова:

черный углерод, российские эмиссии черного углерода, спутниковая информация, данные российской статистики, дальний перенос в атмосфере, Арктика

Список литературы:

1. Evangeliou N., Balkanski Y., Hao W.M., Petkov A., Silverstein R.P., Corley R., Nordgren B.L., Urbanski S.P., Eckhardt S., Stohl A., Tunved P., Crepinsek S., Jefferson A., Sharma S., Nøjgaard J.K., Skov H. Wildfires in northern Eurasia affect the budget of black carbon in the Arctic – a 12-year retrospective synopsis (2002–2013) // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16, N 12. P. 7587–7604.
2. Huang K., Fu J.S., Prikhodko V.Y., Storey J.M., Romanov A., Hodson E.L., Cresko J., Morozova I., Ignatieva Y., Cabaniss J. Russian anthropogenic black carbon: Emission reconstruction and Arctic black carbon simulation // J. Geophys. Res. Atmos. 2015. V. 120. DOI: 10.1002/2015JD023358.
3. Горчакова И.А., Мохов И.И. Радиационный и температурный эффекты дымового аэрозоля в Московском регионе в период летних пожаров 2010 г. // Изв. АН. Физ. атмосф. и океана. 2012. Т. 48, № 5. С. 558–565.
4. Panchenko M.V., Zhuravleva T.B., Kozlov V.S., Nasrtdinov I.M., Pol’kin V.V., Terpugova S.A., Chernov D.G. Estimation of aerosol radiation effects under background and smoke-haze atmospheric conditions over Siberia from empirical data // Russian Meteorol. Hydrol. 2016. V. 41, N 2. Р. 104–111. DOI: 10.3103/S1068373916020047.
5. Gorchakov G.I., Sitnov S.A., Sviridenkov M.A., Semoutnikova E.G., Emilenko A.S., Isakov A.A., Kopeikin V.M., Karpov A.V., Gorchakova I.A., Verichev K.S., Kurbatov G.A., Ponomareva T.Ya. Satellite and ground-based monitoring of smoke in the atmosphere during the summer wildfires in European Russia in 2010 and Siberia in 2012 // Int. J. Remote Sens. 2014. V. 35, N 15. P. 5698–5721.
6. Кароль И.Л., Киселев А.А., Генихович Е.Л., Чичерин С.С. Сокращение выбросов короткоживущих атмосферных примесей как альтернативная стратегия замедления изменений климата // Изв. АН. Физ. атмосф. и океана. 2013. Т. 49, № 5. С. 503–522.
7. IPCC, Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Core Writing Team, R.K. Pachauri, L.A. Meyer (eds.). IPCC, Geneva, 2014. 151 p.
8. AMAP Assessment 2015: Black carbon and ozone as Arctic climate forcers. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP). Oslo: Norway.vii+, 2015. 116 p. ISBN 978-82-7971-092-9.
9. Виноградова А.А. Эмиссии антропогенного черного углерода в атмосферу: распределение по территории России // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 12. С. 1059–1065; Vinogradova A.A. Anthropogenic black carbon emissions to the atmosphere: Surface distribution through Russian Territory // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 2. P. 158–164.
10. Смирнов Н.С., Коротков В.Н., Романовская А.А. Выбросы черного углерода от природных пожаров на землях лесного фонда Российской Федерации в 2007—2012 гг. // Метеорол. и гидрол. 2015. № 7. С. 5–17.
11. Виноградова А.А., Смирнов Н.С., Коротков В.Н., Романовская А.А. Лесные пожары в Сибири и на Дальнем Востоке: эмиссии и атмосферный перенос черного углерода в Арктику // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 6. С. 512–520; Vinogradova A.A., Smirnоv N.S., Kоrоtkоv V.N., Rоmаnоvskaya А.А. Forest fires in Siberia and the Far East: Emissions and atmospheric transport of black carbon to the Arctic // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 6. P. 566–574.
12. Виноградова А.А., Смирнов Н.С., Коротков В.Н. Аномальные пожары 2010 и 2012 гг. на территории России и поступление черного углерода в Арктику // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 6. С. 482–487; Vinogradova A.A., Smirnоv N.S., Kоrоtkоv V.N. Anomalous wildfires in 2010 and 2012 on the territory of Russia and supply of black carbon to the Arctic // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 6. P. 545–550.
13. Ежегодник выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов и регионов Российской Федерации за 2010 год / Под ред. А.Ю. Недре. СПб.: ОАО «НИИ Атмосфера», 2011. 560 с.
14. Виноградова А.А. Дистанционная оценка влияния загрязнения атмосферы на удаленные территорий // Геофизические процессы и биосфера. 2014. Т. 13, № 4. С. 5–20.
15. Виноградова А.А., Веремейчик А.О. Модельные оценки содержания антропогенной сажи (black carbon) в атмосфере Российской Арктики // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 6. С. 443–451.
16. Виноградова А.А., Пономарева Т.Я. Атмосферный перенос антропогенных примесей в арктические районы России (1986–2010 гг.) // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 6. С. 475–483; Vinogradova A.A., Ponomareva T.Ya. Atmospheric transport of anthropogenic impurities to the Arctic (1986–2010) // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 6. P. 414–422.
17. Hirdman D., Sodemann H., Eckhardt S., Burkhart J.F., Jefferson A., Mefford T., Quinn P.K., Sharma S., Strom J., Stohl A. Source identification of short-lived air pollutants in the Arctic using statistical analysis of measurement data and particle dispersion model output // Atmos. Chem. Phys. 2010. V. 10, N 2. P. 669–693.
18. Ситнов С.А. Оптическая толща аэрозоля и общее содержание оксида углерода над европейской территорией России в период массовых пожаров лета 2010 г.: взаимосвязь изменчивости загрязнений и метеорологических величин // Изв. АН. Физ. атмосф. и океана. 2011. Т. 47, № 6. C. 774–789.
19. Limon-Sanchez M.T., Carbajal-Romero P., Hernandez-Mena L., Saldarriaga-Norena H., Lopez-Lopez A., Cosio-Ramirez R., Arriaga-Colina J.L., Smith W. Black carbon in PM_2.5, data from two urban sites in Guadalajara, Mexico during 2008 // Atmos. Pollution Res. 2011. V. 2. P. 358–365. DOI: 10.5094/APR.2011.040.
20. Емиленко А.С., Копейкин В.М. Сравнение синхронных измерений концентрации сажи и субмикронного аэрозоля в регионах с различной степенью антропогенной нагрузки // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 6. С. 535–540; Еmilenkо А.S., Kоpеikin V.М. Comparison of synchronous measurements of soot and submicron concentrations in regions with different anthropogenic loadings // Atmos. Ocean. Opt. 2009. V. 22, N 4. P. 421–427.
21. Копейкин В.М. Наблюдение сажевого аэрозоля в атмосфере над Россией в международных экспедициях TROICA // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 7. С. 641–646.
22. Stohl A., Klimont Z., Eckhardt S., Kupiainen K., Shevchenko V.P., Kopeikin V.M., Novigatsky A.N. Black carbon in the Arctic: The underestimated role of gas flaring and residential combustion emissions // Atmos. Chem. Phys. 2013. V. 13, N 17. P. 8833–8855.
23. Шевченко В.П., Стародымова Д.П., Виноградова А.А., Лисицын А.П., Макаров В.Н., Попова С.А., Сивонен В.В., Сивонен В.П. Элементный и органический углерод в атмосферном аэрозоле над северо-западным побережьем Кандалакшского залива Белого моря // Докл. АН. 2015. Т. 461, № 1. С. 70–74.
24. Копейкин В.М., Репина И.A., Гречко Е.И., Огородников Б.И. Измерение содержания сажевого аэрозоля над водной поверхностью в Южном и Северном полушариях // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 6. С. 444–450; Kopeikin V.M., Repina I.А., Grechko E.I., Ogorodnikov B.I. Measurements of soot erosol content in the near-water atmospheric laver in the Southern and Northern hemispheres // Atmos. Ocean. Opt. 2010. V. 23, N 6. P. 500–507.