Том 38, номер 06, статья № 1

Аннотация:

Условия распространения и накопления примесей в приземном слое атмосферы в значительной степени зависят от его стабильности, которая количественно может характеризоваться высотой слоя перемешивания (ВСП). В работе впервые по единой методике оценены средние за 2001–2021 гг. значения ВСП для разных территорий России в разные сезоны в дневные и ночные часы. Анализ основан на данных расчетов с помощью дисперсионной модели HYSPLIT, полученных в ходе многолетнего изучения дальнего переноса воздушных масс и аэрозолей в различные районы России. Приведены значения ВСП, усредненные по площади над отдельными материковыми квазиоднородными климатическими территориями и морями Российской Арктики, а также пространственное распределение ВСП по территории России на географической сетке 1 × 1°. Результаты исследования могут быть полезны при экологических оценках потенциала загрязнения атмосферы, потоков аэрозольных примесей на подстилающую поверхность, источников загрязнения воздуха и степени их влияния на окружающую среду и человека, а также для сравнительных климатических оценок различных регионов России.

Ключевые слова:

тропосфера, приземный слой атмосферы, высота слоя перемешивания, квазиоднородные климатические территории, арктические моря России

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Barrie L.A. Arctic air pollution: an overview of current knowledge // Atmos. Environ. 1986. V. 20, N 4. P. 643–663. DOI: 10.1016/0004-6981(86)90180-0.
2. Виноградова А.А. Микроэлементы в составе арктического аэрозоля (обзор) // Изв. АН. Физ. атмосф. и океана. 1993. Т. 29, № 4. С. 437–456.
3. Виноградова А.А., Котова Е.И., Топчая В.Ю. Атмосферный перенос антропогенных тяжелых металлов в районы севера Европейской России // География и природные ресурсы. 2017. № 1. С. 108–116. DOI: 10.21782/GiPR0206-1619-2017-1(108-116).
4. Бызова Н.Л., Гаргер Е.К., Иванов В.Н. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 278 с.
5. Безуглая Э.Ю., Бороздина Н.Н., Лаврова Л.А. Высота слоя перемешивания // Труды ГГО. 1979. Вып. 417. С. 84–89.
6. Виноградова А.А. Дистанционная оценка влияния загрязнения атмосферы на удаленные территории // Геофизические процессы и биосфера. 2014. Т. 13, № 4. С. 5–20.
7. Виноградова А.А., Котова Е.И., Иванова Ю.А. Тяжелые металлы и черный углерод в атмосфере над акваторией Баренцева моря: концентрации и потоки на поверхность // Система Баренцева моря / под ред. академика А.П. Лисицына. М.: ГЕОС, 2021. 672 с. С. 142–152. DOI: 10.29006/978-5-6045110-0-8.
8. Holzworth G.C. Estimates of mean maximum mixing depths in the contiguous United States // Mon. Weather Rev. 1964. V. 92. P. 235–243. DOI: 10.1175/1520-0493(1964)092%3C0235:EOMMMD%3E2.3.CO;2.
9. Белан Б.Д. Динамика слоя перемешивания по аэрозольным данным // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7, № 8. С. 1045–1054.
10. Одинцов С.Л., Гладких В.А., Камардин А.П., Невзорова И.В. Высота слоя перемешивания в условиях температурных инверсий: экспериментальные данные и модельные оценки // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 7. С. 549–558. DOI: 10.15372/AOO20220705; Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Nevzorova I.V. Height of the mixing layer under conditions of temperature inversions: Experimental data and model estimates // Atmos. Ocean. Opt. 2022. V. 35, N 6. P. 721–731.
11. Hosler C.R. Low-level inversion frequency in the contiguous United States // Mon. Weather Rev. 1961. V. 89, N 9. P. 319–339. DOI: 10.1175/1520-0493(1961)089%3C0319:LIFITC%3E2.0.CO;2.
12. Montégut C.D.B., Madec G., Fischer A.S., Lazar A., Iudicone D. Mixed layer depth over the global ocean: An examination of profile data and a profile-based climatology // J. Geophys. Res. 2004. V. 109. P. C12003. DOI: 10.1029/2004JC002378
13. Gu J., Zhang Y.H., Yang N., Wang R. Diurnal variability of the planetary boundary layer height estimated from radiosonde data // Earth Planet. Phys. 2020. V. 4, N 5. P. 479–492. DOI: 10.26464/epp2020042.
14. ECMWF Reanalysis v5 (ERA5). URL: https://www. ecmwf.int / en / forecasts / dataset / ecmwf-reanalysis-v5 (last access: 11.01.2025).
15. NOAA Air Resources Laboratory. URL: https://www.arl.noaa.gov/ (last access: 11.01.2025).
16. Кузнецова И.Н., Кадыгров Е.Н., Миллер Е.А., Нахаев М.И. Характеристики температуры в нижнем 600-метровом слое по данным дистанционных измерений приборами МТП-5 // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 10. С. 877–883.
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. DOI: 10.31857/S0002351521060080.
18. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2022 год. М., 2023. 104 с.
19. Виноградова А.А., Карпов А.В. Программа для ЭВМ: «Программа расчета пространственного распределения чувствительности концентрации атмосферной примеси к эмиссиям этой примеси». № рег. 2019662239. Дата регистрации: 19.09.2019.
20. Камардин А.П., Гладких В.А., Невзорова И.В., Одинцов С.Л. Взаимосвязь вертикальных сдвигов ветра с интенсивностью температурных инверсий и скоростью ветра в приземном слое // Успехи современного естествознания. 2024. № 7. С. 98–104. DOI: 10.17513/use.38296.
21. Виноградова А.А., Иванова Ю.А. Атмосферный перенос черного углерода в Российскую Арктику от различных источников (зима и лето 2000–2016 гг.) // Оптика атмосф. и океана. 2023. Т. 36, № 6. С. 436–446. DOI: 10.15372/AOO20230601; Vinogradova A.A., Ivanova Yu.A. Atmospheric transport of black carbon to the Russian Arctic from different sources: Winter and summer 2000–2016 // Atmos. Ocean. Opt. 2023. V. 36, N 6. P. 758–766.
22. Михайлов А.Ю., Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б. Положения арктического фронта в периоды похолодания и потепления Арктики // Лед и Снег. 2016. Т. 56, № 4. С. 493–501. DOI: 10.15356/2076-6734-2016-4-493-501.
23. Ахметшина А.С. Инверсии температуры воздуха как фактор, влияющий на уровень загрязнения пограничного слоя атмосферы (на примере г. Томска): автореф. дис. ... канд. геогр. наук. Томск: Том. гос. ун-т, 2015. 26 с.
24. Нагурный А.П., Тимерев А.А., Егоров С.А. Пространственно-временное поведение инверсионного слоя в нижней тропосфере Арктики // Докл. АН. 1991. Т. 319, № 5. С. 1110–1113.
25. Zhang Y., Seidel D.J., Golaz J.-C., Deser C., Tomas R.A. Climatological characteristics of Arctic and Antarctic surface-based inversions // J. Climatol. 2011. N 10. P. 5167–5186. DOI: 10.1175/2011JCLI4004.1.
26. Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере: Справ. пособие / под ред. Э.Ю. Безуглой, М.Е. Берлянда. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 328 с.