Том 27, номер 05, статья № 10

Аннотация:

Предложен метод определения массовых концентраций взвешенных в воздухе частиц размерами ≤ 1; ≤ 2,5; ≤ 10 и > 10 мкм по измеренным коэффициентам рассеяния света исследуемым объемом воздуха на длинах волн λ₁≤0,55 и λ₂ ≥1,0 мкм для углов рассеяния θ₁ ≤ 5° и θ₂ = 15÷45°. Массовые концентрации взвешенных частиц рассчитываются на основе их устойчивых статистических связей с измеряемыми коэффициентами. Для получения аналитических выражений, аппроксимирующих эти связи, использовалась оптико-микрофизическая модель городского аэрозоля, принятая Всемирной метеорологической организацией, с варьируемыми концентрациями, параметрами распределения по размерам и комплексными показателями преломления частиц аэрозольных компонентов (сажевой, водорастворимой и пылевой). Проведено сравнение статистических связей, получаемых в модельном приближении, с независимыми расчетными и экспериментальными данными. Оценены погрешности метода в условиях общей вариативности микрофизических параметров городского аэрозоля.

Ключевые слова:

городской аэрозоль, массовые концентрации, нефелометрический метод, множественные регрессии

Список литературы:

1. Waggones A.P., Weiss R.E., Ahlquist N.C., Covert D.S., Will S., Charlson R.J. Optical characteristics of atmospheric aerosols // Atmos. Envirom. 1981. V. 15, N 10/11. P. 1891–1909.
2. Sviridenkov M.A., Emilenko A.S., Isakov A.A., Kopeikin V.M. Comparison of black carbon content, aerosol optical and microphysical characteristics in Moscow and the Moscow region // Fifteenth ARM Science Team Meeting Proceedings, March 14–18, 2005 / Daytona Bech, Florida, 2005. P. 140–147.
3. Jung J., Lee H., Kim J.J., Liu X., Zhang Y., Hu M., Sogimoto N. Optical properties of atmospheric aerosols obtained by in situ and remote measurements during 2006 Campaign of air quality research in Beijing // J. Geophys. Res. 2009. V. 114. D00G02. DOI: 10.1029/2008JD010337.
4. Лысенко С.А., Кугейко М.М. Восстановление массовой концентрации пыли в промышленных выбросах из результатов оптического зондирования // Оптика атмосф. и океана. 2011. T. 24, № 11. С. 960–968.
5. Лысенко С.А., Кугейко М.М. Спектронефелометрические методы определения микрофизических характеристик пыли в аспирационном воздухе и отходящих газах цементных производств // Ж. прикл. спектроскопии. 2012. Т. 79, № 1. С. 66–76.
6. Зуев В.Е., Комаров В.С. Статистические модели температуры и газовых компонент земной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 264 c.
7. World Meteorological Organization. World Climate Research Programme: A preliminary cloudless standard atmosphere for radiation computation. Switzerland, Geneva. Report WCP-112, WMO/TD-24. 1986. 60 p.
8. ISO13320. Particle size analysis – Laser diffraction methods. 2009. 51 p.
9. Veihelmann B., Konert M., van der Zande W.J. Size distribution of mineral aerosol: using light-scattering models in laser particle sizing // Appl. Opt. 2006. V. 45, N 23. P. 6022–6029.
10. Barun V.V., Ivanov A.P., Osipenko F.P., Chaikovsky А.P. Peculiarities in spectral behavior of optical characteristics of urban aerosols by laser sensing data and model estimations // Proc. SPIE. 1999. V. 3983. P. 279–289.
11. Золотарев В.М., Морозов В.Н., Смирнова Е.В. Оптические постоянные природных и технических сред: Справочник. Л.: Химия, 1984. 216 с.
12. Зуев В.Е., Креков Г.М. Оптические модели атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 256 с.
13. Ивлев Л.С., Андреев С.Д. Оптические свойства атмосферных аэрозолей. Л.: Изд-во ЛГУ, 1986. 359 с.
14. Креков Г.М., Звенигородский С.Г. Оптическая модель средней атмосферы. Новосибирск: Наука, 1990. 278 с.
15. d'Almeida G.A., Koepke P., Shettle E. Atmospheric aerosols: global climatology and radiative characteristics. Hampton, USA: A. Deepak Publishing, 1991. 549 p.
16. Rothman L.S., Rinsland C.P., Goldman A., Massie S.T., Edwards D.P., Flaud J.-M., Perrin A., Camy-Peyret C., Dana V., Mandin J.-Y., Schroeder J., Mccann A., Gamache R.R., Watson R.B., Yoshino K., Chance K.V., Jucks K.W., Brown L.R., Nemtchinov V., Varanasi P. The HITRAN molecular spectroscopic database and hawks (HITRAN Atmospheric Workstation): 1996 EDITION // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1998. V. 60, N 5. P. 665–710.
17. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Поздняков Д.В. Атмосферный аэрозоль. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 204 с.
18. Mishchenko M.I., Travis L.D., Lacis A.A. Scattering, absorption, and emission of light by small particles. New York: NASA Goddard Institute for space studies, 2004. 445 p.
19. Свириденков М.А. Аппроксимация ван де Хюлста и микроструктура пылевого аэрозоля // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1993. Т. 29, № 2. С. 218–221.
20. Полькин В.В., Артамонов Ю.В., Бунякин В.П., Кислицын С.П. Пространственные особенности распределения атмосферного аэрозоля и гидрометеорологических параметров по данным попутных измерений на НЭС «Академик Федоров» в 2009 г. // Системы контроля окружающей среды. 2010. Вып. 13. С. 146–152.
21. Trier A., Cabrini N., Ferrer J. Correlations between urban atmospheric light extinction coefficients and particle mass concentrations // Atmosfera. 1997. V. 10, N 3. P. 151–160.
22. Adam M., Pahlow M., Kovalev V., Ondov J.M., Parlange M.B., Nair N. Aerosol optical characterization by nephelometer and lidar: The Baltimore Supersite experiment during the Canadian forest fire smoke intrusion // J. Geophys. Res. 2004. V. 109. D16502. DOI: 10.1029/2003JD004047.
23. Глазкова А.А., Кузнецова И.Н., Шалыгина И.Ю., Семутникова Е.Г. Суточный ход концентрации аэрозоля (РМ10) летом в Московском регионе // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 6. С. 495–500.