Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 13–17 ноября 2023 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XXI.D.1

Оценка метеорологических условий и уровня загрязнения атмосферного воздуха в городах Салават и Стерлитамак по данным инструментальных измерений

Васильев Д.Ю. (1,2,3), Вельмовский П.В. (2), Семенов В.А. (3,4), Семенова Г.Н. (5)
(1) Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
(2) Институт степи Уральского отделения РАН, Оренбург, Россия
(3) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
(4) Институт географии РАН, Москва, Россия
(5) Башкирское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды - Росгидромет, Уфа, Россия
Глобальное потепление [1-5] приводит к изменениям метеорологических условий, что в свою очередь влияет на аккумуляцию и рассеивание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских агломераций и крупных промышленных центров [6-10]. Метеорологические условия, к которым относятся значения основных метеорологических параметров в приземном слое атмосферы и их распределение с высотой существенно влияют на уровень загрязнения воздуха [11, 12]. Даже при постоянных объемах и химическом составе выбросов загрязняющих веществ в атмосфере городов уровни загрязнения в различных частях городских агломераций могут существенно отличаться под влиянием специфических метеорологических условий [13-15]. Цель данного исследования состояла в проведении оценки влияния метеорологических условий на уровень загрязнения воздуха в промышленных городах Салават и Стерлитамак. Базой для анализа метеорологических условий и концентраций загрязняющих веществ послужили инструментальные измерения, производимые на сети станций Росгидромета (https://www.meteorf.gov.ru) и спутникового зондирования Terra-MODIS (https://modis.gsfc.nasa.gov). Период наблюдений составил 6 лет, с 2017 по 2022 гг. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха в городах производилась на основе анализа концентраций загрязняющих веществ, и их превышения над предельно допустимыми концентрациями, отдельно по 16 примесям. В качестве интегрального показателя уровня загрязнения воздуха был использован параметр P, представляющий собой отношение количества существенно превышенных концентраций (относительно среднего значения) к общему числу измерений в течение дня.
Проведенный анализ инструментальных данных приземной метеорологии и дистанционного зондирования установил основные источники загрязнения атмосферного воздуха в обоих городах. В городе Салавате основной вклад в суммарные выбросы загрязняющих веществ вносят предприятия теплоэнергетики, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности (79%), в городе Стерлитамаке предприятия химической и нефтехимической промышленности (85%). В летний сезон с ростом температуры увеличивается концентрация основных загрязняющих веществ в обоих городах, которая сопровождалась увеличением повторяемости приподнятых инверсий температуры.
Авторы выражают искреннюю признательность Башкирскому УГМС Росгидромета (http://www.meteorb.ru), а также лично В.З. Горохольской за предоставленные данные по концентрациям загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городов Салават и Стерлитамак.
Работа выполнена в рамках Государственного задания (№ АААА-А21-121011190016-1) - «Проблемы степного природопользования в условиях современных вызовов: оптимизация взаимодействия природных и социально-экономических систем», а также при поддержке соглашения № 075-15-2021-577 с Министерством науки и высшего образования РФ и ИФА РАН им. А.М. Обухова.

Ключевые слова: метеорологические условия, загрязнение атмосферного воздуха, метеорологический зонд, предельно допустимые концентрации, гравиметрический метод, Салават, Стерлитамак
Литература:
  1. Астафьева Н.М., Раев М.Д., Комарова Н.Ю. Региональная неоднородность климатических изменений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 5. № 11. С. 410-418.
  2. Васильев Д.Ю., Лукманов Р.Л., Ферапонтов Ю.И., Чувыров А.Н. Цикличность гидрометеорологических параметров на примере Башкирии // Доклады АН. 2012. Т. 447. № 3. С. 331-334.
  3. Васильев Д.Ю., Ферапонтов Ю.И. Тренды в колебаниях приземной температуры воздуха на примере Башкирии // Известия РАН. Серия географическая. 2015. № 1. С. 77-86.
  4. Мохов И.И. Изменения климата: причины, риски, последствия, проблемы адаптации и регулирования // Вестник РАН. 2022. Т. 92. № 1. С. 3-14.
  5. Семенов В.А. Современные исследования климата Арктики: прогресс, смена концепций, актуальные задачи // Известия РАН. ФАО. 2021. Т. 57. № 1. С. 21-33.
  6. Губанова Д.П., Иорданский М.А., Кудерина Т.М., Скороход А.И., Еланский Н.Ф., Минашкин В.М. Элементарный состав аэрозолей в приземном воздухе Москвы: сезонные изменения в 2019 и 2020 гг. // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 6. С. 400-407.
  7. Еланский Н.Ф., Локощенко М.А., Трифанова А.В., Беликов И.Б., Скороход А.И. О содержании малых газовых примесей в приземном слое атмосферы над Москвой // Известия РАН. ФАО. 2015. Т. 51. № 1. С. 39-51.
  8. Звягинцев А.М., Кузнецова И.Н., Тарасова О.А., Шалыгина И.Ю. Изменчивость концентраций основных загрязнителей воздуха в Лондоне // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 5. С. 424-434.
  9. Кузнецова И.Н., Шалыгина И.Ю., Нахаев М.И., Глазкова А.А., Захарова П.В., Лезина Е.А., Звягинцев А.М. Неблагоприятные для качества воздуха метеорологические факторы // Труды гидрометеорологического научно-исследовательского центра РФ. 2014. № 351. С. 154-172.
  10. Кузнецова И.Н., Коновалов И.Б., Глазкова А.А., Березин Е.В., Бикманн М., Шульце Е.Д. Оценка вклада трансграничного переноса в загрязнении атмосферы в Дальневосточном регионе на основе применения химическо-транспортной модели // Метеорологи и гидрология. 2013. № 3. С. 17-29.
  11. Кузнецова И.Н. Влияние метеорологических условий на загрязнение воздуха Москвы в летних эпизодах 2010 г. // Известия РАН. ФАО. 2012. Т. 48. № 5. С. 566-577.
  12. 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. // Доклады РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 2. С. 356-362.
  13. 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. 2022. Т. 36. № 1. С. 49-58.
  14. 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
  15. 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

Презентация доклада

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Васильев Д.Ю., Вельмовский П.В., Семенов В.А., Семенова Г.Н. Оценка метеорологических условий и уровня загрязнения атмосферного воздуха в городах Салават и Стерлитамак по данным инструментальных измерений // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 142. DOI 10.21046/21DZZconf-2023a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

142