Метод определения интегрального содержания формальдегида в тропосфере по данным измерений рассеянной солнечной радиации в Московской области

На Звенигородской научной станции (ЗНС) Института физики атмосферы А.М. Обухова (ИФА) с 2008 года непрерывно проводятся измерения рассеянной солнечной радиации по методике многоугловой дифференциальной спектроскопии (MAX-DOAS). Измерения проводятся в ультрафиолетовой (УФ) и видимой областях спектра под несколькими углами возвышения телескопа над горизонтом. Из этих измерений есть возможность восстанавливать содержание формальдегида в тропосфере, поскольку формальдегид имеет сильные полосы поглощения в УФ области спектра.
Формальдегид является короткоживущим продуктом окисления летучих органических соединений и связан с их природными и антропогенными источниками. Формальдегид играет большую роль в химии тропосферного озона, поэтому наблюдения его содержания важно с точки зрения мониторинга качества воздуха.
Разработанный ранее метод [1], позволяющий восстанавливать содержание формальдегида в столбе атмосферы, был доработан. Ранняя версия предполагала, что все содержание формальдегида равномерно перемешано в приземном слое атмосферы толщиной в 1 км. Также мы предполагали, что значение альбедо подстилающей поверхности постоянно (5%). Доработанный алгоритм учитывает изменчивость альбедо подстилающей поверхности и высоты пограничного слоя атмосферы в зависимости от условий наблюдения. В данной работе мы представляем результаты работы усовершенствованного алгоритма. Статистически обосновано, что эмиссии Москвы оказывают существенное влияние на содержание формальдегида в атмосфере над ЗНС. Получены количественные оценки величины влияния. Также показано наличие температурной зависимости содержания формальдегида, которую мы связываем с большей интенсивностью эмиссий его предшественников при большей температуре, в частности, изопрена, эмиссии которого растениями нарастают с повышением температуры и достигают своего максимума при 40 градусов Цельсия.
Работа была выполнена при поддержке РНФ, грант № 14-47-00049.
1. A.N. Borovski, A.V. Dzhola, A.S. Elokhov, E.I.Grechko, O.V. Postylyakov, Y. Kanaya. First measurements of formaldehyde integral content at Zvenigorod Scientific Station. Int. J. of Remote Sensing, 2014, 35:15, 5609-5627, doi:10.1080/01431161.2014.945011.