Геофизические процессы и биосфера: статья

ВАРИАЦИИ КОНЦЕНТРАЦИИ МИКРОЧАСТИЦ В ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ В ЛЕТНИЕ ПЕРИОДЫ 2021 и 2022 годов ПО ДАННЫМ ОБСЕРВАТОРИИ «МИХНЕВО»
С.А. Рябова А.В. Крашенинников Д.Н. Локтев С.П. Соловьев
Институт динамики геосфер имени академика М.А. Садовского РАН
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 22
Номер: 4
Год: 2023
Страницы: 5-12
УДК: 551.510.42
DOI: 10.21455/GPB2023.4-1
Ключевые слова: массовая концентрация, PM2.5, температура воздуха, корреляция, лесные пожары.
Аннотация: Представлены результаты исследования временны́х вариаций концентрации микрочастиц в приповерхностном слое Земли в летний период. В качестве исходных данных привлекались результаты инструментальных наблюдений за массовой концентрацией микрочастиц с раз-мерами менее 2.5 мкм (PM2.5) и метеопараметрами в приземном слое атмосферы за летние периоды 2021 и 2022 годов, полученные на расположенной в средних широтах Геофизической обсерватории «Михнево». В ходе обработки и анализа данных определены суточные вариации температуры воздуха и концентрации частиц PM2.5. Установлена сильная корреляционная зависимость между среднесуточными значениями температуры и содержанием PM2.5 в атмосфере как для отдельных месяцев, так и для летнего периода в целом. В августе 2022 г. фактором, оказавшим существенное влияние на концентрацию PM2.5, были лесные пожары в Рязанской обл.
Список литературы: Адушкин В.В., Рябова С.А., Спивак А.А. Геомагнитные эффекты природных и техногенных процессов. М.: ГЕОС, 2021. 264 с.

Айвазян С.А. Статистические исследования зависимостей. М.: Металлургия, 1968. 227 с.

Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 272 с.

Вильфанд Р.М., Кирсанов А.А., Ревокатова А.П., Ривин Г.С., Суркова Г.В. Прогноз перемещения и трансформации загрязняющих веществ в атмосфере с помощью модели COSMO-ART // Метеорология и гидрология. 2017. № 5. С. 31‒40.

Губанова Д.П., Беликов И.Б., Еланский Н.Ф., Скороход А.И., Чубарова Н.Е. Изменчивость приземной концентрации аэрозолей PM2.5 в г. Москве по наблюдениям в Метеорологической обсерватории МГУ // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30, № 12. С. 1033−1042.

Ерицов А.М., Волков С.Н., Ломов В.Д. Катастрофические лесные пожары последних лет // Вестн. Моск. гос. ун-та леса ‒ Лесной вестник. 2016. Т. 20, № 5. С. 106−110.

Трефилова А.В., Артамонова М.С., Кудерина Т.М., Губанова Д.П., Давыдов К.А., Иордан-ский М.А., Гречко Е.И., Минашкин В.М. Химический состав и микрофизические характеристики аэрозоля г. Москвы и Подмосковья в июне 2009 г. и на пике пожаров 2010 г // Геофизические процессы и биосфера. 2012. Т. 11, № 4. С. 65‒82.

Тьюки Д. Анализ результатов наблюдений: Разведочный анализ. М.: Мир, 1981. 693 с.

Харченко М.А. Корреляционный анализ: Учеб. пособие для вузов. Воронеж: ВГУ, 2008. 31 с.

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 // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47, № 6. С. 790‒800.

Чубуков Ж.А., Угольник Т.С. Описательная статистика. Гомель: Гомел. гос. мед. ун-т, 2012. 28 с.

Anderson H.R., Derwent R.G., Stedman J. Air pollution and climate change // Health effects of cli-mate change in the UK. London: UK Department of Health, 2001. P. 193‒217.

Ansell J., Evans J., Rangers A., Rangers A.S., Rangers D., Rangers J., Rangers M., Rangers N.N., Rangers W.. Rangers Y., Rangers Y.M. Contemporary Aboriginal savanna burning projects in Arnhem Land: A regional description and analysis of the fire management aspirations of traditional owners // Intern. J. Wildland Fire. 2020. V. 29. P. 371–385.

Carter T.S., Heald C.L., Selin N.E. Large mitigation potential of smoke PM2.5 // Environ. Res. Let. 2023. V. 18, N1. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aca91f

Dockery D.W., Pope C.A. 3rd, Xu X., Spengler J.D., Ware J.H., Fay M.E., Ferris B.G.Jr., Speizer F.E. An association between air pollution and mortality in six U.S. cities // The New England J. Medcine. 1993. V. 329, N 24. P. 1753–1759. https://doi.org/10.1056/NEJM199312093292401

Giorgi F., Bi X., Qian Y. Direct radiative forcing and regional climatic effects of anthropogenic aer-osols over East Asia: A regional coupled climatechemistry/aerosol model study // J. Geophys. Res. Atmospheres. 2002. V. 107, N D20. https://doi.org/10.1029/2001JD001066

Hansen J., Sato M., Ruedy R. Radiative forcing and climate response // J. Geophys. Res. Atmospheres. 1997. V. 102, N D6. P. 6831‒6864.

Hoaglin D.C., Mosteller F., Tukey J.W. Understanding robust and exploratory data analysis. New York: Wiley, 1983. 447 p.

Hodzic A., Madronich S., Bohn B., Massie S., Menut L., Wiedinmyer C. Wildfire particulate matter in Europe during summer 2003: Meso-scale modeling of smoke emissions, transport and radiative effects // Atmosph. Chem. and Phys. 2007. V. 7. P. 4043–4064.

Huang Y., Chameides W.L., Dickinson R.E. Direct and indirect effects of anthropogenic aerosols on regional precipitation over East Asia // J. Geophys. Res. Atmospheres. 2007. V. 112, N D03. https://doi.org/10.1029/2006JD007114

Kristjansson J.E. Studies of the aerosol indirect effect from sulfate and black carbon aerosols // J. Geophys. Res. Atmosph. 2002. V. 107, N D15. https://doi.org/10.1029/2001JD000887.

Kruger O., Grabl H. The indirect aerosol effect over Europe // Geophys. Res. Let. 2002. V. 29. https://doi.org/10.1029/2001GL014081

Li Y., Tong D., Ma S., Zhang X., Kondragunta S., Li F., Saylor R. Dominance of wildfires impact on air quality exceedances during the 2020 record-breaking wildfire season in the United States // Geophys. Res. Let. 2021. V. 48. https://doi.org/10.1029/2021GL094908

Liu J.C., Mickley L.J., Sulprizio M.P., Dominici F., Yue X., Ebisu K., Anderson G.B., Faiaz R., Khan A., Bravo M.A., Bell M.L. Particulate air pollution from wildfires in the Western US un-der climate change // Climatic Change. 2016. V. 138. P. 655–666. https://doi.org/10.1007/s10584-016-1762-6

Logue J.M., McKone T.E., Sherman M.H., Singer B.C. Hazard assessment of chemical air contami-nants measured in residences // Indoor Air. 2011. V. 21, N 2. P. 92‒109. https://doi.org/10.1111/j.1600-0668.2010.00683.x

Lohmann U., Feichter J. Can the direct and semi-direct aerosol effect compete with the indirect ef-fect on a global scale? // Geophys. Res. Let. 2001. V. 28. P. 159–161.

Pope C.A., Dockery D.W. Health effects of fine particulate air pollution: Lines that connect // J. Air & Waste Manag. Assoc. 2006. V. 56, N 6. P. 709–742.

Samsonov Y.N., Ivanov V.A., McRae D.J., Baker S.P. Chemical and dispersal characteristics of par-ticulate emissions from forest fires in Siberia // Intern. J. Wildland Fire. 2012. V. 21. P. 818–827.

Scheers H., Jacobs L., Casas L., Nemery B., Nawrot T. Long-term exposure to particulate matter air pollution is a risk factor for stroke: Meta-analytical evidence // Stroke. 2015. V. 46, N 11. P. 3058–3066.

Takemura T., Nozawa T., Emori S., Nakajima T.Y., Nakajima T. Simulation of climate response to aerosol direct and indirect effects with aerosol transport-radiation model // J. Geophys. Res. Atmospheres. 2005. V. 110, N D2. https://doi.org/10.1029/2004JD005029

Takizawa H. Impacts of particulate air pollution on asthma: Current understanding and future per-spectives // Recent Patents on Inflammation & Allergy Drug Discovery. 2015. V. 9, N 2. P. 128–135. https://doi.org/10.2174/1872213x09666150623110714

Tietjen G.L., Moore R.H., Beckman R.J. Testing for a single outlier in simple linear regression // Technometrics. 1973. V. 15, N 4. P. 717–721.

Xing Y.F., Xu Y.H., Shi M.H., Lian Y.X. The impact of PM2.5 on the human respiratory system // J. Thoracic Disease. 2016. V, 8. N 1. P. E69–E74. https://doi.org/10.3978/j.issn.2072-1439.2016.01.19

Yang Y., Zheng Z., Yim S.Y.L., Roth M., Ren G., Gao Z. et al. PM2.5 pollution modulates wintertime urban heat island intensity in the Beijing–Tianjin–Hebei megalopolis, China // Geophys. Res. Let. 2020. V. 47. https://doi.org/10.1029/2019GL084288

Zhuang B.L., Liu Q., Wang T.J., Yin C.Q., Li S., Xie M., Jiang F., Mao H.T. Investigation on semi-direct and indirect climate effects of fossil fuel black carbon aerosol over China // Theor. and Appl. Climatology. 2013. V. 114, N 3. https://doi.org/10.1007/s00704-013-0862-8