Том 36, номер 01, статья № 7

Васильев Д. Ю., Вельмовский П. В., Семенов В. А., Семенова Г. Н., Чибилев А. А. Влияние метеорологических условий на уровень загрязнения атмосферного воздуха в городе Уфе. // Оптика атмосферы и океана. 2023. Т. 36. № 01. С. 49–58. DOI: 10.15372/AOO20230107.
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Приводятся результаты анализа качества атмосферного воздуха в г. Уфе с 2017 по 2020 г. Рассматривается влияние метеорологических факторов на уровень загрязнения в указанный период. Базой для анализа послужили инструментальные измерения на девяти станциях государственной наблюдательной сети Росгидромета. Вычислены ежедневные значения параметра загрязнения атмосферы. Определены тенденции в изменении уровня загрязнения атмосферы различными примесями. Методом вейвлет-преобразований установлены характеристичные периоды в колебаниях уровня загрязнения. С помощью кросс-вейвлет-анализа выявлены связи уровня загрязнения воздуха с основными метеорологическими параметрами атмосферы. В 2017–2020 гг. средние концентрации диоксида серы, ксилолов, толуола увеличились. Высокий уровень загрязнения атмосферы наблюдается при штилях, слабых ветрах и температурных инверсиях. Наблюдаемые изменения загрязнения городской атмосферы позволяют оценить влияние различных антропогенных факторов на качественный состав атмосферного воздуха.

Ключевые слова:

загрязнение воздуха, качество воздуха, температура воздуха, атмосферное давление, пандемия, карантин, Уфа

Список литературы:

1. Безуглая Э.Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 184 с.
2. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Поздняков Д.В. Атмосферный аэрозоль. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 224 с.
3. Binita K.C., Shepherd J.M., King A.W, Gaither C.J. Multi-hazard climate risk protections for the United States // Nat. Hazards. 2021. V. 105. P. 1963–1976. DOI: 10.1007/s11069-020-04385-y.
4. Guo J., Wu X., Guo Y., Tang Y., Dzandu M.D. Spatiotemporal impact of major events on air quality based on spatial differences-in-differences model: Big data analysis from China // Nat. Hazards. 2021. V. 107. P. 2583–2604. DOI: 10.1007/s11069-021-04517-y.
5. Hombari F.J., Pazhoh F. Synoptic analysis of the most durable pollution and clean waves during 2009–2019 in Tehran City (capital of Iran) // Nat. Hazards. 2022. V. 110. P. 1247–1272. DOI: 10.1007/s11069-021-04990-5.
6. Sicard P., Agathokleouz E., De Marco A., Paoletti E., Catayud V. Urban population exposure to air pollution in Europe over the last decades // Environ. Sci. Europe. 2021. V. 33, N 28. P. 1–12. DOI: 10.1186/s12302-020-00450-2.
7. Shafie S.H.M., Mahmud M., Mohamad S., Rameli N.L.F., Abdullah R., Mohamed A.F. Influence of urban air pollution on the population in Klang Valley, Malaysia: A spatial approach // Ecol. Process. 2022. V. 11, N 3. P. 1–16. DOI: 10.1186/s13717-021-00342-0.
8. Белан Б.Д., Савкин Д.Е. Роль влажности воздуха в изменении приземной концентрации озона // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 5. С. 395–398; Belan B.D., Savkin D.E. The role of air humidity in variations in near-surface ozone concentration // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 5. P. 586–589.
9. Васильев Д.Ю., Водопьянов В.В., Семенов В.А., Чибилев А.А. Оценка тенденций изменения засушливости для территории Южного Урала в период 1960–2019 гг. с использованием различных методов // Докл. РАН. Науки о Земле. 2020. Т. 494, № 1. С. 91–96.
10. Васильев Д.Ю., Кучеров С.Е., Семенов В.А., Чибилев А.А. Оценка метеорологических факторов пожарной опасности на территории Южного Урала // География и природные ресурсы. 2022. Т. 43, № 2. С. 61–168.
11. Васильев Д.Ю., Лукманов Р.Л., Ферапонтов Ю.И., Чувыров А.Н. Цикличность гидрометеорологических характеристик на примере Башкирии // Докл. АН. 2012. Т. 447, № 3. С. 331–334.
12. Васильев Д.Ю., Павлейчик В.М., Семенов В.А., Сивохип Ж.Т., Чибилев А.А. Многолетний режим температуры воздуха и атмосферных осадков на территории Южного Урала // Докл. РАН. 2018. Т. 478, № 5. С. 588–592.
13. Васильев Д.Ю., Ферапонтов Ю.И. Тренды в колебаниях приземной температуры воздуха на примере Башкирии // Изв. РАН. Сер. геогр. 2015. № 1. С. 77–86.
14. Еланский Н.Ф., Локощенко М.А., Беликов И.Б., Скороход А.И., Шумский Р.А. Изменчивость газовых примесей в приземном слое атмосферы Москвы // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2007. Т. 43, № 2. С. 246–259.
15. Клюев Н.Н. Качество атмосферного воздуха российских городов в 1991–2016 гг. // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. № 1. С. 14–23.
16. Копров Б.М., Копров В.М. О корреляциях между полями температуры, малых газовых примесей и ветра в приземном слое атмосферы // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2020. Т. 56, № 5. С. 540–546.
17. Локощенко М.А., Богданович А.Ю., Еланский Н.Ф., Лезина Е.А. Температурные инверсии в Москве и их влияние на состав приземного воздуха // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2021. Т. 57, № 6. С. 641–650.
18. Локощенко М.А., Еланский Н.Ф., Маляшова В.П., Трифанова А.В. Динамика приземного содержания двуокиси серы в Москве // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 5. С. 441–449.
19. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию. М.: Мир, 1987. 280 с.
20. Алексеева М.Н., Рапута В.Ф., Ярославцева Т.В., Ященко И.Г. Оценка атмосферного загрязнения при сжигании попутного газа по данным дистанционных наблюдений теплового излучения // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 11. С. 915–919; Alekseeva M.N., Raputa V.F., Yaroslavtseva T.V., Yashchenko I.G. Estimation of air pollution due to gas flaring from remote observations of flare thermal radiation // Atmos. Ocean. Opt. 2020. V. 33, N 3. P. 289–294.
21. Хуторова О.Г., Тептин Г.М. О природе мезомасштабных вариаций концентрации приземных атмосферных примесей // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 5–6. С. 425–429.
22. Чубарова Н.Е., Незваль Е.И., Беликов И.Б., Горбаренко Е.В., Еремина И.Д., Жданова Е.Ю., Корнева И.А., Константинов П.И., Локощенко М.А., Скороход А.И., Шиловцева О.А. Климатические и экологические характеристики московского мегаполиса за 60 лет по данным Метеорологической обсерватории МГУ // Метеорол. и гидрол. 2014. № 9. С. 49–64.
23. Гинзбург А.С., Семенов В.А., Семутникова Е.Г., Алешина М.А., Захарова П.В., Лезина Е.А. Влияние ограничений, обусловленных COVID-19, на качество воздуха в Москве // Докл. РАН. Науки о Земле. 2020. Т. 495, № 1. С. 74–79.
24. Антохин П.Н., Антохина О.Ю., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Козлов А.В., Фофонов А.В., Sasakawa M., Machida T. Влияние атмосферного блокирования в Западной Сибири на изменение концентрации метана и углекислого газа в зимний период // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 3. С. 221–227.
25. Антохин П.Н., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Скляднева Т.К., Толмачев Г.Н. Многолетняя изменчивость концентрации озона и аэрозоля в приземном слое атмосферы и прогноз ее изменения на основании предсказанного в 24-м цикле уровня солнечной активности // Солнечно-земная физика. 2012. Вып. 21. С. 46–50.
26. Панченко М.В., Полькин В.В., Полькин Вас.В., Козлов В.С., Яушева Е.П., Шмаргунов В.П. Распределение по размерам «сухой основы» частиц в приземном слое атмосферы пригородного района г. Томска в рамках эмпирической классификации типов «аэрозольной погоды» // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 7. С. 539–547; Panchenko M.V., Pol’kin V.V., Pol’kin Vas.V., Kozlov V.S., Yausheva E.P., Shmargunov V.P. Size distribution of dry matter of particles in the surface atmospheric layer in the suburban region of Tomsk within the empirical classification of aerosol weather types // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 6. P. 655–662.
27. Панченко М.В., Терпугова С.А., Докукина Т.А., Полькин В.В., Яушева Е.П. Многолетняя изменчивость конденсационной активности аэрозоля в г. Томске // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 4. С. 314–318; Panchenko M.V., Terpugova S.A., Dokukina T.A., Pol’kin V.V., Yausheva E.P. Multiyear variations in aerosol condensation activity in Tomsk // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 4. P. 251–255.
28. Кузнецова И.Н. Влияние метеорологических условий на загрязнение воздуха города Москвы в летних эпизодах 2010 г. // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2012. Т. 48, № 5. С. 566–577.
29. Ситнов С.А., Адикс Т.Г. Недельная изменчивость приземных концентраций CO в Москве // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2014. Т. 50, № 2. С. 185–196.
30. Кабанов Д.М., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С., Корниенко Г.И., Нагуслаев С.А., Павлов А.Н., Панченко М.В., Пестунов Д.А., Сакерин С.М., Шмирко К.А. О результатах двухточечных измерений аэрозольной оптической толщи атмосферы в нескольких регионах России // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 11. С. 960–971.
31. Локощенко М.А., Еланский Н.Ф., Трифанова А.В., Беликов И.Б., Скороход А.И. О предельных уровнях загрязнения воздуха в Москве // Вестн. МГУ. Сер. 5. Геогр. 2016. № 4. С. 29–39.
32. Korunov A.O., Khalikov I.S., Surnin V.A. Sesonal variation and spatial distribution of the content of benzo(a)pyrene in the atmospheric air in the Russian Federation // Rus. J. General Chem. 2020. V. 90, N 13. P. 2670–2680.
33. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. М.: Госкомгидромет СССР, 1991. 683 с.
34. Сонькин Л.Р. Синоптико-статистический анализ и краткосрочный прогноз загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 223 с.
35. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физ. наук. 1996. Т. 166, № 11. С. 1145–1170.
36. Grinsted A., Moore J.C., Jevrejeva S. Application of the cross wavelet transform and wavelet coherence to geophysical time series // Nonlinear Process. Geophys. 2004. V. 11. P. 561–566.
37. Torrence C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis // Bull. Am. Meteor. Soc. 1998. V. 79. P. 61–78.
38. Maraun D., Kurths J. Cross wavelet analysis: Significance testing and pitfalls // Nonlinear Process. Geophys. 2004. V. 11. P. 505–514.
39. Васильев Д.Ю., Вельмовский П.В., Семенова Г.Н., Чибилев А.А. Остров тепла в пограничном слое атмосферы и концентрация загрязняющих веществ над городом Уфа в 2021 г. // Докл. РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 507, № 2. С. 356–362.
40. Постановление правительства РФ от 10 мая 2020 г. № 651 «О мерах поддержки системообразующих организаций».
41. Бородулин А.И., Сафатов А.С., Хуторова О.Г., Белан Б.Д., Панченко М.В. О периодической структуре полей концентрации биоаэрозолей в тропосфере юга Западной Сибири // Докл. АН. 2004. Т. 398, № 6. С. 800–802.