Том 30, номер 11, статья № 9
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:
Охарактеризовано крупномасштабное задымление европейской территории России (ЕТР) и прилегающих областей в июле 2016 г., обусловленное дальним переносом из охваченных лесными пожарами регионов Сибири, что подтверждается результатами расчетов обратных десятисуточных траекторий воздушных масс в города ЕТР от Архангельска до Ростова-на-Дону. Площадь задымления ЕТР с превышением АОТ 0,3 (при среднем значении 0,43 и максимальном 2,5) 25.07.2016 г. достигала 5 млн км2, а суммарная масса дыма составляла ~ 1,2 млн т. Показано, что в Московском регионе в период с 24 по 27.07.2016 г. массовые среднесуточные концентрации аэрозоля с размерами частиц меньше 2,5 мкм превышали соответствующую предельно допустимую концентрацию. Оценено влияние местных источников на аэрозольное и газовое загрязнение атмосферного воздуха. Обнаружен дефицит угарного газа в дымной мгле 2016 г. по сравнению с задымлением 2010 г. Показано, что термическая и ветровая стратификация в пограничном слое атмосферы заметно влияла на уровень загрязнения в задымленной городской атмосфере. Получены оценки радиационных эффектов дымового аэрозоля. Средний аэрозольный радиационный форсинг на верхней и нижней границах задымленной атмосферы ЕТР 25.07.2016 г. составлял –29 и –53 Вт/м2, а экстремальный достигал –112 и –215 Вт/м2 соответственно.
Ключевые слова:
крупномасштабная дымная мгла, дальний перенос, дымовой аэрозоль, массовая концентрация аэрозоля, дефицит угарного газа, аэрозольный радиационный форсинг, MODIS, AERONET
Список литературы:
1. Ситнов С.А., Мохов И.И., Горчаков Г.И. Связь задымления атмосферы европейской территории России летом 2016 года с лесными пожарами в Сибири и аномалиями атмосферной циркуляции // Докл. АН. 2017. Т. 472, № 4. С. 456–461.
2. Бондур В.Г., Гинзбург А.С. Эмиссия углеродсодержащих газов и аэрозолей от природных пожаров на территории России по данным космического мониторинга // Докл. АН. 2016. Т. 466, № 4. С. 473–477.
3. Голицын Г.С., Горчаков Г.И., Гречко Е.И., Семутникова Е.Г., Ракитин В.С., Фокеева Е.В., Карпов А.В., Курбатов Г.А., Байкова Е.С., Сафрыгина Т.П. Экстремальное загрязнение угарным газом пограничного слоя атмосферы в Московском регионе летом 2010 г. // Докл. АH. 2011. Т. 441, № 4. С. 532–538.
4. Мохов И.И. Особенности формирования летней жары 2010 г. на европейской территории России в контексте общих измерений климата и его аномалий // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2011. Т. 47, № 6. С. 709–716.
5. Еланский Н.Ф., Мохов И.И., Беликов И.Б., Березина Е.В., Елохов А.С., Иванов В.А., Панкратова Н.В., Постыляков О.В., Сафронов А.Н., Скороход А.И., Шумский Р.А. Газовые примеси в атмосфере над Москвой летом 2010 г. // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2011. Т. 47, № 6. С. 729–738.
6. Панченко М.В., Журавлева Т.Б., Козлов В.С., Насртдинов И.М., Полькин В.В., Терпугова С.А., Чернов Д.Г. Оценка радиационных эффектов аэрозоля в дымовых и задымленных условиях атмосферы Сибири // Метеорол. и гидрол. 2016. № 2. С. 45–54.
7. Скляднева Т.К., Ивлев Г.А., Белан Б.Д., Аршинов М.Ю., Симоненков Д.В. Радиационный режим г. Томска в условиях дымной мглы // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 3. С. 215–222.
8. Горчаков Г.И., Аникин П.П., Волох А.А., Емиленко А.С., Исаков А.А., Копейкин В.М., Пономарева Т.Я., Семутникова Е.Г., Свириденков М.А., Шукуров К.А. Исследование состава задымленной атмосферы Москвы во время пожаров торфяников летом–осенью 2002 г. // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2004. Т. 40, № 3. С. 370–384.
9. 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.
10. Van Donkelaar A., Martin R.V., Levy R.C., da Silva M.A., Krzyzanowski M., Chubarova N.E., Semutnikova E.G., Cohen A.J. Satellite-based estimates of ground-level fine particle matter during extreme events: A case study of the Moscow fires in 2010 // Atmos. Environ. 2011. V. 45. P. 6225–6232.
11. Chubarova N., Nezval’ Y., Sviridenkov M., Smirnov A., Slutsker I. Smoke aerosol and its radiative effects during extreme fire event over Central Russia in summer 2010 // Atmos. Meas. Tech. 2012. V. 5. P. 557–568.
12. Ситнов С.А. Спутниковый мониторинг содержаний газовых примесей атмосферы и оптических характеристик атмосферного аэрозоля над европейской территорией России в апреле–сентябре 2010 года // Докл. АH. 2011. Т. 437, № 1. С. 102–107.
13. Kozlov V.S., Yausheva E.P., Terpugova S.A., Panchenko M.V., Chernov D.G., Shmargunov V.P. Optical-microphysical properties of smoke haze from Siberian forest fires in summer 2012 / Int. J. Remote Sens. 2014. V. 35, N 15. P. 5722–5741.
14. Фокеева Е.В., Сафронов А.Н., Ракитин В.С., Юрганов Л.Н., Гречко Е.И., Шумский Р.А. Исследование влияния пожаров в июле–августе 2010 г. на загрязнение окисью углерода атмосферы Москвы и окрестностей // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2011. Т. 47, № 6. C. 739–756.
15. Ситнов С.А. Анализ спутниковых наблюдений аэрозольных оптических характеристик и газовых примесей атмосферы над центральным районом Российской Федерации в период аномально высоких летних температур и массовых пожаров 2010 года // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 7. С. 572–581.
16. Кузнецова И.Н., Звягинцев А.М., Семутникова Е.Г. Экологические последствия погодных аномалий летом 2010 года. Анализ условий аномальной погоды на территории России летом 2010 года. М.: Триада, 2010. С. 58–64.
17. Чубарова Н.Е., Горбаренко Е.В., Незваль Е.И., Шиловцева О.А. Аэрозольные и радиационные характеристики атмосферы во время лесных и торфяных пожаров в 1972, 2002 и 2010 гг. в Подмосковье // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2011. Т. 47, № 6. C. 74–789.
18. Горчаков Г.И., Аникин П.П., Волох А.А., Емиленко А.С., Исаков А.А., Копейкин В.М., Пономарева Т.Я., Семутникова Е.Г., Свириденков М.А., Шукуров К.А. Исследование состава задымленной атмосферы Московского региона // Докл. АН. 2003. Т. 390, № 5. С. 251–254.
19. Горчаков Г.И., Свириденков М.А., Семутникова Е.Г., Чубарова Н.Е., Холбен Б.Н., Смирнов А.В., Емиленко А.С., Исаков А.А., Копейкин В.М., Карпов А.В., Лезина Е.А., Задорожная О.С. Оптические и микрофизические характеристики аэрозоля задымленной атмосферы Московского региона в 2010 году // Докл. АH. 2011. Т. 437, № 5. С. 686–690.
20. Мохов И.И., Горчакова И.А. Радиационный и температурный эффекты летних пожаров 2002 г. в Московском регионе // Докл. АН. 2005. Т. 400, № 4. С. 528–531.
21. Бондур В.Г. Космический мониторинг эмиссий малых газовых компонент и аэрозолей при природных пожарах в России // Исслед. Земли из космоса. 2015. № 6. С. 21–25.
22. 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. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2011. Т. 47, № 6. C. 774–789.
23. Ситнов С.А., Горчаков Г.И., Свириденков М.А., Копейкин В.М., Пономарева Т.Я., Карпов А.В. Влияние атмосферной циркуляции на эволюцию и радиационный форсинг дымового аэрозоля на европейской части России летом 2010 г. // Исслед. Земли из космоса. 2013. № 2. С. 28–41.
24. Шакина Н.П., Иванова А.Р., Бирман Б.А., Скриптунова Е.Н. Блокирование: условия лета 2010 года в контексте современных знаний. Анализ условий аномальной погоды на территории России летом 2010 года. М.: Триада, 2010. С. 6–21.
25. 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., Smirnov N.S., Korotkov 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.
26. Gorchakov G., Semoutnikova E., Karpov A., Lezina E. Air pollution in Moscow Megacity // Advanced topics in environmental health and air pollution case studies. Rijeka: Intech, 2011. P. 211–236.
27. Salomonson V.V., Barnes W.L., Maymon P.W., Mont-gomery H.E., Ostrow H. MODIS, advanced facility instrument for studies of the Earth as a system // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 1989. V. 27. P. 145–153.
28. Kaufman Y.J., Tanré D., Gordon H.R., Vermote E.F., Chu A., Holben B.N. Operational remote sensing of aerosol over land from EOS moderate resolution imaging spectroradiometer // J. Geophys. Res. D. 1997. V. 102, N 14. P. 17051–17067.
29. Levy R.C., Remer L.A., Mattoo S., Vermote E.F., Kaufman Y.J. Second-generation operational algorithm: retrieval of aerosol properties over land from inversion of moderate resolution imaging spectroradiometer spectral reflectance // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. D13211. DOI: 10.1029/2006JD007811.
30. Acker J.C., Leptoukh G. Online analysis enhances use of NASA Earth Science Data // EOS, Trans. Am. Geophys. Union. 2007. V. 88. P. 14–17. DOI: 10.1029/ 2007EO020003.
31. Holben B.N., Eck T.F., Slutsker I., Tanre D., Buis J.P., Setzer A., Vermote E., Reagan J.A., Kaufman Y.J., Nakajima N., Lavenu F., Jankowiak I., Smirnov A. AERONET – A federated instrument network and data archive for aerosol characterization // Remote Sens. Environ. 1998. V. 66, N 1. P. 1–16.
32. Dubovik O., King M.D. A flexible inversion algorithm for the retrieval of aerosol optical properties from Sun and sky radiance measurements // J. Geophys. Res. D. 2000. V. 105, N 16. P. 20673–20696.
33. Кадыгров Е.Н., Кузнецова И.Н. Методические рекомендации по использованию данных дистанционных измерений профилей температуры в атмосферном пограничном слое микроволновыми профилемерами: теория и практика. Долгопрудный: Министерство природных ресурсов и экологии РФ, 2015. 171 с.
34. Белоусов С.Л., Пагава Т.С., Расчет траекторий воздушных частиц. Отраслевой фонд алгоритмов и программ «Гидрометеослужба» 1998. № 257244 8.00150–01 13.
35. Горчаков Г.И., Емиленко А.С., Свириденков М.А. Однопараметрическая модель приземного аэрозоля // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1981. Т. 17, № 1. С. 39–49.
36. Козлов В.С., Панченко М.В., Яушева Е.П. Субмикронный аэрозоль и сажа приземного слоя в суточном ходе // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 7. С. 561–567; Kozlov V.S., Panchenko M.V., Yausheva E.P. Diurnal variations of the submicron aerosol and black carbon in the near-ground layer // Atmos. Ocean. Opt. 2011. V. 24, N 1. P. 30–38.
37. Горчаков Г.И., Семутникова Е.Г., Исаков А.А., Копейкин В.М., Карпов А.В., Курбатов Г.А., Пономарева Т.Я., Соколов А.В. Московская дымная мгла 2010 г. Экстремальное аэрозольное и газовое загрязнение воздушного бассейна Московского региона // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 6. С. 452–458.
38. Горчаков Г.И., Копейкин В.М., Ситнов С.А., Семутникова Е.Г., Свириденков М.А., Карпов А.В., Лезина Е.А., Емиленко А.С., Исаков А.А., Кузнецов Г.А., Пономарева Т.Я. Московская дымная мгла в октябре 2014 г. Вариации массовой концентрации аэрозоля // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 10. С. 872–878; Gorchakov G.I., Kopeikin V.M., Sitnov S.A., Semoutnikova E.G., Sviridenkov M.A., Karpov A.V., Lezina E.A., Emilenko A.S., Isakov A.A., Kuznetsov G.A., Ponomareva T.Ya. Moscow smoke haze in october 2014. Variations in the aerosol mass concentration // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 1. P. 5–11.
39. Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.2604. Дополнение № 8 к ГН 3.1.6.1338-03. Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. URL: http://rospotrebnadzor.ru/documents/ postanov/28308/print/ (дата обращения: 17.08.2017).
40. Поповичева О.Б., Козлов В.С., Рахимов Р.Ф., Шмаргунов В.П., Киреева Е.Д., Персианцева Н.М., Тимофеев М.А., Engling G., Elephteriadis K., Diapouli L., Панченко М.В., Zimmermann R., Schnelle-Kreis J. Оптико-микрофизические и физико-химические характеристики дымов горения сибирских биомасс: эксперименты в аэрозольной камере // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 4. С. 323–331; Popovicheva O.B., Kozlov V.S., Rakhimov R.F., Shmargunov V.P., Kireeva E.D., Persiantseva N.M., Timofeev M.A., Engling G., Elephteriadis K., Diapouli L., Panchenko M.V., Zimmermann R., Schnelle-Kreis J. Optical-microphysical and physical-chemical characteristics of smokes from siberian biomass burning: Experiments in aerosol chamber // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 6. P. 492–500.
41. Горчаков Г.И., Васильев А.В., Веричев К.С., Семутникова Е.Г., Карпов А.В. Тонкодисперсный коричневый углерод в задымленной атмосфере // Докл. АН. 2016. Т. 471, № 1. С. 91–97.
42. Горчаков Г.И., Карпов А.В., Панкратова Н.В., Семутникова Е.Г., Васильев А.В., Горчакова И.А. Коричневый и черный углерод в задымленной атмосфере при пожарах в бореальных лесах // Исслед. Земли из космоса. 2017. № 3. С. 11–21.
43. Горчаков Г.И., Семутникова Е.Г., Аношин Б.А., Карпов А.В., Колесникова А.Б. Углеводороды в городской атмосфере // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2009. Т. 45, № 3. С. 337–347.
44. Горчаков Г.И., Семутникова Е.Г., Глядков П.С., Карпов А.В., Колесникова А.Б., Лезина Е.А. Вертикальные профили концентраций угарного газа и оксидов азота в пограничном слое городской атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 8. С. 787–794; Gorchakov G.I., Semoutnikova E.G., Glyadkov P.S., Karpov A.V., Kolesnikova A.B., Lezina E.A. Vertical profiles of concentrations of carbonmonoxide and nitrogen oxides in the urban atmospheric boundary layer // Atmos. Ocean. Opt. 2009. V. 22, N 6. P. 617–625.
45. Горчаков Г.И., Семутникова Е.Г., Байкова Е.С., Карпов А.В. Недельный цикл суточного хода концентрации угарного газа в приземном и пограничном слоях городской атмосферы // Докл. АН. 2014. Т. 455, № 4. С. 459–463.
46. Горчаков Г.И., Семутникова Е.Г., Карпов А.В., Колесникова А.Б., Байкова Е.С., Задорожная О.С. Недельный цикл загрязнения воздуха в г. Москве: количественные характеристики и уточнение методики статистического прогноза концентраций примесей // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 9. С. 784–792.
47. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric chemistry and physics. New York: Wiley Intersci. Publ., 1998. 1326 p.
48. Горчаков Г.И., Кадыгров Е.Н., Куницын В.Е., Захаров В.И., Семутникова Е.Г., Карпов А.В., Курбатов Г.А., Миллер Е.А., Ситанский С.И. Московский остров тепла в блокирующем антициклоне летом 2010 г. // Докл. АH. 2014. Т. 456, № 5. С. 591–595.
49. Горчакова И.А., Мохов И.И. Радиационный и температурный эффекты дымового аэрозоля в Московском регионе в период летних пожаров 2010 г. // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2012. Т. 48, № 5. С. 558–565.
50. Sokolik I.N., Golitsyn G. Investigation of optical and radiative properties of atmospheric dust aerosol // Atmos. Environ. 1993. V. 27A, N 16. P. 2509–2517.
51. Яушева Е.П., Козлов В.С., Панченко М.В., Шмаргунов В.П. Влияние дымов лесных пожаров на оптико-микрофизические характеристики субмикронного аэрозоля и сажи в Томском регионе летом 2016 г. // Аэрозоли Сибири. ХХIII: Тез. докл. Томск: ИОА СО РАН, 2016. С. 9.
