The paper presents the results of synchronous measurements of the content of small gas impurities at the three atmospheric monitoring stations located on the shore of Southern Baikal, July 2023. The measurements were carried out using automatic gas analyzers, which enabled to obtain data on the content of sulfur and nitrogen oxides in the atmospheric air with high temporal resolution. The studies showed that in spite of a small distance between the observation stations, the fluctuations of concentrations of small gas impurities on different shores of Southern Baikal occur independently of each other. We suggested that an increase of nitrogen and sulfur oxide concentrations on the western shore in summer is probably correlated more with the impact of regional thermal power plants (TPP) and on the eastern shore with the orographic features of the southern basin of the lake and local sources. The influence of meteorological conditions on the content of gas components in the atmosphere of Southern Baikal was estimated using multivariate statistical methods, namely, NWR and PSCF.

В данной работе приведены результаты непрерывных измерений аэрозольной оптической толщи (АОТ) в летний период с 2019 по 2023 гг. в атмосфере юго-восточного побережья оз. Байкал (ст. «Боярский») с помощью наземных и спутниковых наблюдений и их анализ. Максимальная замутненность атмосферы наблюдалась с 2019 по 2021 гг., АОТ на длине волны 0,5 мкм варьировал от 0,23 до 0,27 в период крупномасштабных лесных пожаров в бореальных лесах Сибири и Якутии. Несмотря на то, что в 2022-2023 гг. количество и площадь лесных пожаров уменьшились, в отдельные дни отмечено увеличение АОТ из-за переноса дымового аэрозоля, что подтверждается данными MODIS (MAIAC) и траекторным анализом движения воздушных масс HYSPLIT. По результатам отбора проб проведен химический анализ состава аэрозолей, доминирующими ионами аэрозолей являются Cl-, K+, SO4^2-, Ca^2+, Na+. Данные ионы имеют хорошую взаимосвязь с K+ (r=0.8), который является ключевым показателем выбросов сжигания биомассы. This work presents the results of continuous measurements of aerosol optical depth (AOD) during the summer period from 2019 to 2023 in the atmosphere of the southeastern coast of Lake Baikal (station "Boyarsky") using ground-based and satellite observations and their analysis. The maximum atmospheric turbidity was observed from 2019 to 2021, with AOD at a wavelength of 0.5 µm varying from 0.23 to 0.27 during large-scale wildfires in the boreal forests of Siberia and Yakutia. Although the number and area of wildfires decreased in 2022-2023, an increase in AOD was noted on certain days due to the transport of smoke aerosol, as confirmed by MODIS (MAIAC) data and HYSPLIT trajectory analysis of air mass movement. Chemical analysis of aerosol composition was conducted based on the collected samples, with dominant aerosol ions being Cl-, K+, SO4^2-, Ca^2+, Na+. The data ions show a good correlation with K+ (r=0.8), which is a key indicator of biomass burning emissions.

В работе приведены результаты лазерного зондирования атмосферы над акваторией оз. Байкал в летней экспедиции 2023 г. На основе данных полученных с использованием лидара «ЛОЗА-А2», исследована пространственно-временная изменчивость вертикальной структуры аэрозольных полей. Это позволяет выявить особенности формирования и переноса атмосферного аэрозоля в данном регионе. The paper presents the results of laser sounding of the atmosphere over the water area of Lake Baikal during the summer expedition of 2023. Based on the data obtained using the “LOZA-A2” lidar, the spatiotemporal variability of the vertical structure of aerosol fields is investigated. This allows us to reveal the features of the formation and transport of atmospheric aerosols in this region.

In this paper, we present the results of complex experimental studies of gas admixtures and the vertical structure of aerosol in the atmosphere over Lake Baikal in September 2021, performed onboard research vessel (RV) Akademik V.A. Koptyug. Measurements of gas admixtures in the near-water atmospheric layer were carried out using local control means, i.e., chemiluminescent gas analyzers. The aerosol fields were sensed using a multifrequency polarization aerosol-Raman lidar LOSA-A2. Compared to previous expeditions, in 2021, we recorded the low concentrations of gas admixtures and aerosols, close to the background ones. The analysis showed that the main contributions to the atmospheric pollution were from local sources located near the coastal zone of the lake.

We consider the distribution of tropospheric ozone on the territory of Russia in 2022 using data from 33 stations located in different physical and geographical zones, as well as its vertical distribution from results of aircraft sensing. It was shown that measurements at all measurement sites exceeded the maximum permissible daily average concentrations, determined by the national hygienic standard. In some regions, the excess over the maximum permissible concentrations of the working zone and over the maximum one-time hourly average concentrations is recorded, so that the population should be broadly warned about the monitoring results and measures should be taken to reduce the level of ozone concentration in the surface air layer.

Ozone is one of the most toxic admixtures in the troposphere. Therefore, it is among the main pollutants and its concentration is monitored. This work represents an overview of continuous measurements of the ozone content in the troposphere on the territory of Russia throughout 2021 carried out on an initiative of scientific and educational institutions at 17 stations in different Russian regions. The monitoring results showed that the daily average ozone concentration exceeded the MPC d.a level during a major part of the year at all observation sites, and by a factor of two or even three at a number of stations. At six stations, concentrations in excess of the maximum permissible one-time concentration MPC m.o were recorded. This requires a more comprehensive analysis of the composition and concentration of ozone precurcors and the development of measures to reduce their emission into the atmosphere.

We present the most significant results of Russian scientists in the field of atmospheric ozone research for 2019–2022 and examine observations of tropospheric ozone, its distribution and variability on the territory of the Russian Federation, its relation with atmospheric parameters, modeling of formation processes, and its impact on public health. The state of stratospheric ozone over Russia, modeling of processes in the ozonosphere, and methods and instruments being developed are also analyzed. The review is a part of Russia’s national report on meteorology and atmospheric sciences, which was prepared for the International Association of Meteorology and Atmospheric Sciences (IAMAS). It has been reviewed and approved at the 28th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG).

The review contains the most significant results of the work of Russian scientists in the field of atmospheric ozone research performed in 2019–2022. It considers observations of tropospheric ozone, its distribution and variability in the territory of the Russian Federation, the relationship with atmospheric parameters, modeling of education processes and the impact on public health. The state of stratospheric ozone over the region, modeling of processes in the ozonosphere, developed methods and instruments were also analyzed. The review is part of Russia’s national report on meteorology and atmospheric sciences, which was prepared for the International Association for Meteorology and Atmospheric Sciences (IAMAS). The report was reviewed and approved at the XXVIII General Assembly of the International Geodetic and Geophysical Union (IUGG).

Рассматривается распределение тропосферного озона на территории России в 2022 г. по данным 33 станций, расположенных в разных физико-географических зонах, а также его вертикальное распределение по результатам самолетного зондирования. Показано, что во всех пунктах измерений превышались предельно допустимые среднесуточные концентрации, установленные отечественным гигиеническим нормативом. В отдельных регионах фиксируется превышение предельно допустимых концентраций рабочей зоны и максимальных разовых среднечасовых концентраций в сложившейся ситуации необходимо широко информировать население о результатах мониторинга и проводить мероприятия по снижению уровня концентрации озона в приземном слое воздуха. The work considers the distribution of tropospheric ozone in Russia in 2022 according to 33 stations located in different physical and geographical zones, as well as its vertical distribution according to the results of aircraft sensing. It was shown that ozone concentration stations the maximum permissible daily average concentrations established by the domestic hygienic standard at all exceed. In some regions, the maximum permissible concentrations of the working zone and the maximum one-time hourly average concentrations are exceeded. The current situation causes the need to widely inform the population about the monitoring results and develop environmental measures to reduce the level of ozone concentration in the surface air layer.

В работе проанализированы оптические и микрофизические свойства аэрозолей на ст. Торы (AERONET), на ст. «Боярский» и массовая концентрация микродисперсного аэрозоля фракций РМ10 и РМ2,5 в июле-сентябре 2021 г. Выявлено высокое содержание аэрозоля АОТ (τ0,5) в августе на длине волны 0,5 мкм, который составил 0,92. В периоды сильного дымового задымления атмосферы отмечено увеличение радиуса мелких частиц до 0,26 мкм и объемной концентрации до 0,11 мкм3/мкм2, т.к. физические свойства и химический состав дымовых аэрозолей значительно меняются в зависимости от возраста шлейфа, при этом размер и масса дымовых аэрозолей увеличиваются в процессе старения.

В работе представлен результат численного эксперимента по оценке источников и стоков атмосферных примесей на основе данных измерений концентраций и решения обратной задачи для модели адвекции-диффузии-реакции. В качестве данных взяты результаты измерений содержания в воздухе химических веществ, полученные во время корабельной экспедиции по озеру Байкал. Для задания процессов трансформации примесей в атмосфере использована система реакции на основе соотношений Лейтона. Оценка источников проводится с помощью алгоритма, основанного на операторах чувствительности и ансамблей решений сопряжённых уравнений. Постоянные по времени поля источников оксидов азота оцениваются по данным измерений озона. Вместе с оценками распределения источников получены оценки распределения полей концентрации.

Исследованы характеристики газообменных процессов (потоки и скорости сухого осаждения приземного озона) между атмосферой и разными типами подстилающей поверхности (луговая, лесная растительность) на основе микрометеорологических моделей осаждения газовых примесей [1-4]. Получены количественные оценки потоков и скорости сухого осаждения озона в лесной среде и луговой растительности в регионе оз. Байкал на основе апробированных методик расчета и экспериментальных данных. Количественные оценки потоков и скорости сухого осаждения озона на почвенной растительности и в лесу показывают более высокую поглотительную способность лесов по сравнению с почвенной растительностью.

Мониторинг и оценка опасных природных явлений (лесные пожары) и антропогенных источников на качество атмосферы Байкальского региона на основе комплексных дистанционных и наземных локальных измерений, и математического моделированияХоджер Т.В. 1 (khodzher

В докладе представлены результаты экспериментального исследования концентрации малых газовых примесей и дисперсного состава аэрозоля в приводном слое атмосферы оз. Байкал в сентябре 2021 г. Практически на всем маршруте наблюдались кратковременные всплески концентрации газовых компонент и аэрозоля, обусловленные близостью к континентальным источникам выбросов. Несмотря на неблагоприятные погодные условия, отмечена высокая доля антропогенных компонент в атмосферном воздухе в районе порта Листвянка. Зафиксировано резкое повышение концентрации озона и диоксида серы в районе б. Ая в ночные часы за счет смещения и разрушения антициклона в прилегающей береговой зоне.

Представлены результаты измерений общей счетной концентрации аэрозольных частиц в атмосфере юго-восточного побережья оз. Байкал (ст. Боярский) по данным наблюдений в апреле, июле, сентябре 2021 г. Измерения атмосферного аэрозоля проводились в диапазоне размеров частиц диаметром от 5 нм до 1 мкм. Для анализа процессов образования и трансформации аэрозоля рассматриваемый диапазон был разделен на субфракции: нуклеационная мода, мода Айткена и аккумуляционная мода. Выявлено, что максимальные значения счетной концентрации аэрозоля моды Айткена преобладают во все сезоны, на долю которых приходится более 63%. Наиболее высокие концентрации нуклеационной моды отмечаются в весенний период, доля которых составляет 29% от общего содержания счетной концентрации аэрозоля.

Atmospheric measurements of aerosol particle concentrations were made at a station named Boyarsky, the south-eastern coast of Lake Baikal (Russia) in the summer of 2020. The measurement period was conventionally divided into two ranges: 1) the smoke emission period of July 17-25; 2) the period of weakening of the influence of smoke emissions from forest fires in the neighbouring regions (from 14 August to 10 September). The diurnal behaviour of the total number concentrations of ultrafine particles in the size range from 5 to 200 nm (UFA) and submicron aerosols (SMA) from 0.2 to 1 μm was studied. The mean concentrations of UFA and SMA are 2705 (±1791) cm −3 and 40 (±19) cm −3 in July; 1247 (±780) cm −3 and 57 (±58) cm −3 in August; 1205 (±764) cm −3 and 37 (±19) cm −3 in September, respectively (the values in parentheses represent the respective standard deviations). The temporal evolution of the UFA particle number concentrations has shown a pronounced variation with lower concentrations in August-September and higher concentrations in July, whereas the diurnal patterns have been mostly found to be strongly influenced by the wildfire emissions. A strong relationship between the total particle number concentration has been established with the concentration of nitrogen dioxide NO 2 (R =0.81), O3 (R = 0.66) and a weaker one with the concentration of sulphur dioxide (R =0.46). The thus obtained data on aerosol particle concentrations have been used to identify the events of bursts of nanoparticle formation in the atmosphere.

The results of the study of the spatial-temporal variability of the counting concentration of the highly dispersed (VDA) and submicron fraction (SMA) of aerosol, small gas impurities (sulfur dioxide SO2, nitrogen dioxide NO2, ozone O3) over water area of Lake Baikal during the expedition on board the research vessel "Academician V. A. Koptyug" from July 29 to August 11, 2020 are presented. The average daily concentration of ozone over the lake was 67 μg/m3, sulfur dioxide - 7 μg/m3. The highest concentrations of small gas impurities and aerosol particles were observed in areas with a high anthropogenic load and in areas under the influence of forest fires. The average values of the counting aerosol concentration of VDA fraction and SMA in the lake area during were 3055 particles/cm3 and 98 particles/cm3, respectively.

We present information on ozone concentration in the surface air layer in the second half of 2020. Data were obtained at 13 stations located in different regions of Russia. We estimated the excess over hygienic standards of the Russian Federation, both in the second half of the year and throughout 2020. It is shown that the daily average maximum permissible concentration of ozone is regularly exceeded at all stations. There are cases of exceeding the one-time maximum permissible concentration.