Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 11–15 ноября 2024 г.

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

XXII.D.3

Сезонные вариации атмосферных примесей на Южном Урале по данным спутниковых измерений Aura EOS

Васильев Д.Ю. (1,2), Христодуло О.И. (1), Кучерова Д.С. (1), Пендюрин А.Н. (1), Рахимов А.Р. (1), Сахаутдинов А.А. (1), Хайруллин Р.Д. (1)
(1) Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
(2) Институт степи Уральского отделения РАН, Оренбург, Россия
Южный Урал это крупный промышленный регион страны, включающий в себя Республику Башкортостан, Челябинскую, Оренбургскую и Курганскую области. Промышленные предприятия городов и лесные пожары в горнолесной зоне Южного Урала влияют на концентрацию атмосферных примесей в регионе [1-5]. В настоящее время спутниковое зондирование активно используется для мониторинга метеорологических условий, химического состава атмосферы и лесных пожаров [6, 7]. Выбросы промышленных предприятий и лесные пожары не только оказывают влияние на уровень загрязнения воздуха, но распространяются в атмосфере на большие расстояния [8-17]. Цель настоящей работы состояла в исследовании ночных, дневных, суточных, месячных и сезонных вариаций концентрации атмосферных примесей CO, O3, H2O и HNO3 в нижней атмосфере над территорией Южного Урала.
Базой для анализа послужили спутниковые данные концентрации атмосферных примесей угарного газа (CO), озона (O3), водяного пара (H2O) и азотной кислоты (HNO3) с 2010 по 2023 гг., полученные с помощью микроволнового радиометра MLS/Microwave Limb Sounder на спутнике Aura–EOS/Earth Observing System. Используемый в исследовании массив данных спутникового мониторинга по основным компонентам загрязнения атмосферы представлен в открытом доступе на сайте (https://eospso.nasa.gov/missions/aura).
Для региона в целом и по промышленным городам был создан архив спутниковых данных для высотных уровней в диапазоне 11–32 км отдельно по каждой из компонент загрязнения атмосферы. На высоте 11 км выявлено различие в сезонном ходе концентрации примесей для дневного и ночного времени суток. Сезонные концентрации угарного газа и водяного пара хорошо коррелированы на всех высотных уровнях по территории региона в целом.
Работа выполнена в рамках Государственного задания (№ АААА-А21-121011190016-1) - «Проблемы степного природопользования в условиях современных вызовов: оптимизация взаимодействия природных и социально-экономических систем».

Ключевые слова: загрязнение атмосферного воздуха, метеорологические условия, дистанционное зондирование Земли, микроволновой радиометр, угарный газ, углекислый газ, водяной пар
Литература:
  1. Акимов Л.М., Акимов Е.Л., Парт А.А. Математическое описание и расчет влияния погодных условий на концентрацию поллютантов и канцерогенных веществ в атмосфере // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География и геоэкология. 2022. № 4. С. 19-36.
  2. Безуглая Э.Ю., Заводская Е.К., Ивлева Т.П. Роль климатических условий в формировании изменений загрязнения атмосферы // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2013. № 568. С. 267-279.
  3. 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.
  4. 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. 2023. Т. 36. № 1. С. 49-58.
  5. Васильев Д.Ю., Кучеров С.Е., Семенов В.А., Чибилев А.А. Оценка метеорологических факторов пожарной опасности на территории Южного Урала // География и природные ресурсы. 2022. Т.43. № 2. С. 161-168.
  6. Васильев Д.Ю., Великанов Н.В., Водопьянов В.В., Красногорская Н.Н., Семенов В.А., Христодуло О.И. Связь аномалий яркостной температуры нижней тропосферы с климатическими индексами на примере Южного Урала // Исследование Земли из космоса. 2019. № 2. С. 14-28.
  7. Васильев Д.Ю., Семенов В.А., Чибилев А.А. Климатические изменения температурного режима на территории России в XX - начале XXI века // География и природные ресурсы. 2023. Т. 44. № 2. С. 15-23.
  8. Горбаренко Е.В., Еремина И.Д. Изменчивость аэрозолей и химического состава воздушной среды в Москве // Известия Московского университета. Серия 5: География. 2011. № 4. С. 31-41.
  9. Губанова Д.П., Виноградова А.А., Иорданский М.А., Скороход А.И. Временные вариации состава атмосферного аэрозоля в Москве весной 2020 г. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2021. Т. 57. № 3. С. 334-348.
  10. Еланский Н.Ф., Шилкин А.В., Пономарев Н.А., Захарова П.В., Качко М.Д., Поляков Т.И. Пространственно-временные вариации содержания загрязняющих веществ в воздушном бассейне Москвы и их эмиссии // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2022. Т. 58. № 1. С. 92-108.
  11. Кузнецова И.Н., Ривин Г.С., Борисов Д.В., Шалыгина И.Ю., Кирсанов А.А., Нахаев М.И. Моделирование загрязнения приземного воздуха с характерным в период COVID-19 сокращением эмиссии в атмосферу с использованием моделей CHIMERE и COSMO-ART // Метеорология и гидрология. 2022. № 3. С. 25-35.
  12. Леженин А.А., Рапута В.Ф., Ярославцева Т.В. Численный анализ атмосферной циркуляции и распространения загрязняющих примесей в окрестностях норильского промышленного района // Оптика атмосферы и океана. 2016. Т. 29. № 6. С. 467-471.
  13. Медведева И.В., Татарников А.В., Едемский И.К., Саункин А.В. Сезонные вариации атмосферных примесей в Байкальском регионе по данным спутниковых наблюдений Aura MLS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 315-324.
  14. Осипова О.П. Метеорологический потенциал рассеивающей способности атмосферы // География и природные ресурсы. 2020. № 1. С. 185-190.
  15. Репина И.А., Терский П.Н., Горин С.Л., Агафонова С.А., Ахмерова Н.Д., Василенко А.Н., Гречушникова М.Г., Григорьев В.Ю., Казанцев В.С., Лисина А.А., Мишин Д.В., Сазонов А.А., Степаненко В.М., Соколов Д.И., Тимошенко А.А., Фролова Н.Л., Шестеркин В.П. Натурные измерения эмиссии метана на крупнейших водохранилищах России в 2021 г. начало масштабных исследований // Водные ресурсы. 2022. Т. 49. № 6. С. 713-718.
  16. Чубарова Н.Е., Горбаренко Е.В., Незваль Е.И., Шиловцева О.А. Аэрозольные и радиационные характеристики атмосферы во время лесных и торфяных пожаров в 1972, 2002 и 2010 гг. в Подмосковье // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47. № 6. С. 790-800.
  17. Chubarova N.E., Vogel H., Androsova E.E., Kirsanov A.A., Popovicheva O.B., Vogel B., Rivin G.S. Columnar and surface urban aerosol in the Moscow megacity according to measurements and simulations with COSMO-ART Model // Atmospheric Chemistry and Physics. 2022. V. 22. № 16. P. 10443-10466. DOI: 10.5194/acp-22-10443-2022

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Васильев Д.Ю., Христодуло О.И., Кучерова Д.С., Пендюрин А.Н., Рахимов А.Р., Сахаутдинов А.А., Хайруллин Р.Д. Сезонные вариации атмосферных примесей на Южном Урале по данным спутниковых измерений Aura EOS // Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 237. DOI 10.21046/22DZZconf-2024a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

237