Том 38, номер 06, статья № 9

Аннотация:

В задачах экологических исследований, проводимых для оценки загрязнения атмосферы необходима информация о физических процессах, определяющих пространственно-временное распределение аэрозольных полей. В настоящей статье представлены результаты исследований тропосферы лидарами серии «ЛОЗА» в летний период с 2015 по 2023 г. на оз. Байкал на научном стационаре «Боярский» Института физического материаловедения СО РАН (Республика Бурятия). Приведены особенности суточной динамики пространственного распределения аэрозоля в атмосфере береговой зоны южного Байкала для трех основных метеорологических ситуаций, определяющих его формирование и перенос. По итогам двухпозиционных синхронных лидарных наблюдений выявлено, что скорость переноса аэрозольных неоднородностей на разных высотах над береговой зоной озера может сильно различаться, достигая нескольких десятков метров в секунду. Результаты исследования позволяют дополнить информацию об особенностях формирования и переноса атмосферного аэрозоля в условиях местных циркуляций, характерных для горной котловины прибрежной территории Байкала.

Ключевые слова:

озеро Байкал, аэрозоль, лидар, планетарный пограничный слой, метеопараметры атмосферы, бризовая циркуляция

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Бурман Э.А. Местные ветры. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 324 с.
2. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Рассказчикова Т.М. Пространственно-временные характеристики циркуляции воздуха в котловине оз. Байкал // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 4. С. 290–293.
3. Зуев В.Е., Антонович В.В., Белан Б.Д., Жбанов Э.Ф., Микушев М.К., Панченко М.В., Поданев А.В., Толмачев Г.Н., Щербатова А.В. Феномен круговой циркуляции воздуха в котловине озера Байкал // Докл. РАН. 1992. Т. 325, № 6. С. 1146–1150.
4. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Поданев А.В., Покровский Е.В., Рассказчикова Т.М., Скляднева Т.К. Некоторые характеристики циркуляции воздуха вдоль периметра оз. Байкал // Метеорол. и гидрол. 1999. № 8. С. 66–71.
5. Banakh V.A., Smalikho I.N. Lidar observations of atmospheric internal waves in the boundary layer of the atmosphere on the coast of Lake Baikal // Atmos. Meas. Tech. 2016. V. 9, N 10. P. 5239–5248. DOI: 10.5194/amt-9-5239-2016.
6. Шиховцев М.Ю., Шиховцев А.Ю., Ковадло П.Г., Оболкин В.А., Моложникова Е.В. Влияние структуры воздушных движений на характеристики турбулентности и содержание диоксида серы в атмосфере над ст. «Листвянка» // Оптика атмосф. и океана. 2024. Т. 37, № 11. С. 954–961. DOI: 10.15372/AOO20241108.
7. Su T., Li Z., Kahn R. A new method to retrieve the diurnal variability of planetary boundary layer height from lidar under different thermodynamic stability conditions // Remote Sens. Environ. 2020. V. 237, N 111519. DOI: 10.1016/j.rse.2019.111519.
8. Kim M.-H., Yeo H., Park S., Park D.-H., Omar A., Nishizawa T., Shimizu A., Kim S.-W. Assessing CALIOP-derived planetary boundary layer height using ground-based lidar // Remote Sens. 2021. V. 13, N 1496. DOI: 10.3390/rs13081496.
9. Nasonov S., Balin Yu., Klemasheva M., Kokhanenko G., Novoselov M., Penner I. Study of atmospheric aerosol in the Baikal mountain basin with shipborne and ground-based lidars // Remote Sens. 2023. V. 15, N 3816. DOI: 10.3390/rs15153816.
10. Balin Yu.S., Bairashin G.S., Kokhanenko G.P., Penner I.E., Samoilova S.V. LOSA-M2 aerosol Raman lidar // Quantum Electron. 2011. V. 41, N 10. P. 945. DOI: 10.1070/QE2011v041n10ABEH014574.
11. Nasonov S., Balin Yu., Klemasheva M., Kokhanenko G., Novoselov M., Penner I., Samoilova S., Khodzher T. Mobile aerosol Raman polarizing lidar LOSA-A2 for atmospheric sounding // Atmosphere. 2020. V. 11, N 1032. P. 1–12. DOI: 10.3390/atmos11101032.
12. Гидрометцентр России. URL: https://meteoinfo.ru/mapsynop (дата обращения: 04.03.2025).
13. Draxler R.R., Rolph G.D. HYSPLIT (HYbridSingle-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) model. URL: http://www.arl.noaa.gov/ready/hysplit4.html (last access: 10.03.2025).
14. Стационарные метеорологические комплексы SAP. URL: http://meteosap.ru/catalog/amk-03/ (дата обращения: 17.12.2024).
15. The Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation. URL: https://www-calipso.larc.nasa.gov/ (last access: 17.12.2024).
16. Toya T., Kimura F., Murayama N. Aircraft measurements of medium-range transport of air pollutants over complex terrain // J. Meteorol. Soc. Jpn. 1986. V. 64, N 3. P. 431–442. DOI: 10.2151/jmsj1965.64.3_431.
17. Белан Б.Д. Динамика слоя перемешивания по аэрозольным данным // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7, № 8. С. 1045–1054.
18. Liu S., Liang X. Observed diurnal cycle climatology of planetary boundary layer height // J. Climate. 2010. V. 23, N 21. P. 5790–5809. DOI: 10.1175/2010JCLI3552.1.
19. Banks R.F., Tiana-Alsin J., María Baldasano J., Rocadenbosch F., Papayannis A., Solomos S., Tzanis C.G. Sensitivity of boundary-layer variables to PBL schemes in thewrfmodel based on surface meteorological observations, lidar, and radiosondes during the hygra-CD campaign // Atmos. Res. 2016. V. 176–177. P. 185–201. DOI: 10.1016/j.atmosres.2016.02.024.
20. Li Z., Guo J., Ding A., Liao H., Liu J., Sun Y., Wang T., Xue H., Zhang H., Zhu B. Aerosol and boundary-layer interactions and impact on air quality // Natl. Sci. Rev. 2017. V. 4. P. 810–833. DOI: 10.1093/nsr/nwx117.
21. Nakoudi K., Giannakaki E., Dandou A., Tombrou M., Komppula M. Planetary boundary layer height by means of lidar and numerical simulations over New Delhi, India // Atmos. Meas. Tech. 2019. V. 12. P. 2595–2610. DOI: 10.5194/amt-12-2595-2019.
22. Danchovski V. Summertime urban mixing layer height over Sofia, Bulgaria // Atmosphere. 2019. V. 10, N 36. DOI: 10.3390/atmos10010036.
23. Заяханов А.С., Жамсуева Г.С., Сунграпова И.П., Цыдыпов В.В. Особенности суточной изменчивости микродисперсной фракции аэрозоля в атмосфере прибрежной зоны озера Байкал и аридной зоны Монголии // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 1. С. 17–23. DOI: 10.15372/AOO20180103; Zayakhanov A.S., Zhamsueva G.S., Sungrapova I.P., Tsydypov V.V. Features of diurnal variability of ultrafine aerosol in the air of the Baikal coastal zone and arid zone of Mongolia // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 3. P. 257–262.
24. Nasonov S., Balin Yu., Klemasheva M., Kokhanenko G., Novoselov M., Penner I. Peculiarities of the vertical structure of atmospheric aerosol fields in the basin of Lake Baikal according to lidar observations // Atmosphere. 2023. V. 14, N 5. P. 837. DOI: 10.3390/atmos14050837.
25. Насонов С.В., Балин Ю.С., Клемашева М.Г., Коханенко Г.П., Насонова А.С., Новоселов М.М., Пеннер И.Э. Синхронные лидарные наблюдения пространственно-временной структуры атмосферного аэрозоля в прибрежной зоне озера Байкал // Оптика атмосф. и океана. 2023. Т. 36, № 9. С. 725–732. DOI: 10.15372/AOO20230904.