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.
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.
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.
The methodology of integrated ground-based and satellite monitoring of atmospheric aerosols is discussed, and an algorithm for processing data from coordinated lidar and radiometric measurements (LRS) is described. The algorithm was tested to study the altitude profiles of the aerosol parameters in the vicinity of the AERONET stations using data from ground-based solar radiometers and the CALIOP satellite lidar. To verify the results of satellite sensing, coordinated measurements with AERONET network radiometers and ground-based multi-wavelength lidars at the remote sensing stations of the Institute of Physics, NASB (Minsk, Belarus), Institute of Atmospheric Optics, SB RAS (Tomsk, Russia) and KRSU (Teplokluchenka, Kyrgyzstan) were used.
Представлен аппаратно-программный комплекс для контроля содержания аэрозольных и газовых примесей в приземном слое атмосферы, ее метеорологических и турбулентных характеристик. Описан состав и функциональная схема комплекса, структура программного пакета по систематизации и обработке данных автоматизированной системы контроля качества воздуха. Разработанный комплекс позволяет проводить мониторинг содержания веществ, загрязняющих атмосферу, при проведении маршрутных и подфакельных наблюдений и на стационарном пункте.The hardware and software complex for control of the content of aerosolic and gaseous impurities in the ground atmosphere, its meteorological and turbulent characteristics is presented. The composition and functional scheme of complex, structure of software for the systematization and data processing of automated air quality monitoring system are considered. This complex allows to carry out the monitoring of the atmospheric impurities content at stationary point, at the routing and flare measurements.
Описана автоматизированная система контроля загрязнения атмосферы, созданная для мониторинга атмосферных параметров, включая газовый и аэрозольный состав воздуха. Приведены технические характеристики и принципы функционирования системы