Долговременный мониторинг антропогенного загрязнения атмосферы по данным спутниковых и наземных измерений NO2 в районе Санкт-Петербурга

Окислы азота, NOx (=NO+NO2), играют важную роль в атмосферной химии. Так, содержание озона в тропосфере в значительной мере определяется коцентрацией NOx. При этом, помимо естественных источников – таких как, почвенная эмиссия, лесные пожары и грозовые разряды, существенный вклад в содержание NOx в тропосфере вносит хозяйственная деятельность человека – сжигание сельскохозяйственных отходов и топлива в двигателях внутреннего сгорания. Повышенное содержание NOx в приземном слое представляет прямую угрозу человеку и окружающей среде, вызывая образование фотохимического смога и кислотных дождей. По разным оценкам, до 70% выбросов NOx в тропосферу обусловлено сжиганием топлива автомобилями и промышленными установками. Антропогенный вклад в содержание двуокиси азота (NO2) во всей толще атмосферы настолько велик, что зачастую существенно превышает фоновый уровень и становится заметен в данных наблюдений современных спутниковых систем глобального мониторинга. Это обстоятельство позволяет, в свою очередь, использовать результаты оперативных спутниковых измерений содержания NO2 в качестве индикатора антропогенного загрязнения вблизи крупных городских мегаполисов и индустриальных центров.
Долговременный мониторинг содержания NO2 в тропосфере Северо-западного региона России осуществляется на основе оперативных данных глобальных спутниковых систем (GOME, SCIAMACHY, OMI) и локальных наблюдений наземной спектроскопической аппаратуры. В работе представлены результаты долговременных наземных и спутниковых измерений общего содержания NO2 в районе Санкт-Петербурга (1995-2008), приведены оценки суточного, недельного и сезонного циклов вариаций NO2 вблизи мегаполиса Санкт-Петербурга по имеющимся данным наблюдений, рассмотрены примеры регистрации сильных антропогенных загрязнений спутниковой и наземной аппаратурой, выполнено долговременное картирование поля содержания NO2 в тропосфере всего региона, получены оценки соответствующего временного тренда содержания тропосферного NO2 в районе Санкт-Петербурга. В проведенном анализе были также использованы данные прямых измерений концентраций NO2 на станциях Автоматизированной системы мониторинга атмосферного воздуха Санкт-Петербурга. Помимо разработанного в СПбГУ сканирующего спектрального комплекса, непрерывные спектроскопические измерения NO2 с июня 2008 года осуществляются также автоматическим спектрометром фирмы OceanOptics (США).