Геофизические процессы и биосфера: статья

КОНЦЕНТРАЦИЯ ЧЕРНОГО УГЛЕРОДА В ПРИЗЕМНОМ ВОЗДУХЕ ПЕЧОРО-ИЛЫЧСКОГО ЗАПОВЕДНИКА: ИЗМЕРЕНИЯ И РЕАНАЛИЗ MERRA-2
А.А. ВИНОГРАДОВА1
В.М. КОПЕЙКИН1
А.В. ВАСИЛЬЕВА1
Н.С. СМИРНОВ2
Ю.А. ИВАНОВА1
1 Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
2 Печоро-Илычский государственный природный биосферный заповедник
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 19
Номер: 3
Год: 2020
Страницы: 5-15
УДК: 551.510.411.3; 504.05
DOI: 10.21455/GPB2020.3-1
Информация об авторах
Аннотация
Библиографический список
Ключевые слова: приземная атмосфера, черный углерод, Печоро-Илычский заповедник, реанализ MERRA-2
Аннотация: Приведены данные измерений среднесуточной концентрации черного углерода (black carbon, ВС) в приземном воздухе удаленного от источников ВС района - на территории Печоро-Илычского государственного природного биосферного заповедника, расположенного на западной стороне гор Северного Урала. Измерения проводились в течение двух лет (декабрь 2017 г. - ноябрь 2019 г.). Средние значения для холодного и теплого полугодий рассматриваемого периода составили 128 и 62 нг/м3 соответственно. Анализируется внутригодовая изменчивость концентрации ВС в приземном воздухе, расположение его основных источников. Проведено сравнение измеренной концентрации ВС в приземной атмосфере с данными реанализа спутниковой информации MERRA-2 сайта NASA.
Список литературы: Алексеев Г.В. Арктическое измерение глобального потепления // Лёд и Снег. 2014. Т. 54. № 2. С. 53-68.

Виноградова А.А. Микроэлементы в составе арктического аэрозоля: Обзор // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1993. Т. 29. № 4. С. 437-456.

Виноградова А.А., Васильева А.В. Модельные оценки концентрации черного углерода в приземном воздухе северных районов России // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30, № 6. С. 467-475.

Виноградова А.А., Иванова Ю.А. Тяжелые металлы в атмосфере над северным побережьем Евразии: Межгодовые вариации зимой и летом // Геофизические процессы и биосфера. 2016. Т. 15, № 4. С. 5-17. https://doi.org/10.21455/GPB2016.4-1

Виноградова А.А., Иванова Ю.А. Перенос воздушных масс и загрязнений к арктическим островам России (1986-2016 гг.): Долговременные, межгодовые и сезонные вариации // Геофизические процессы и биосфера. 2017. Т. 16, № 4. С. 5-20. https://doi.org/10.21455/GPB2017.4-1

Виноградова А.А., Котова Е.И. Загрязнение северных морей России тяжелыми металлами: Поток из атмосферы и речной сток // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 1. С. 22-32. https://doi.org/10.21455/GPB2019.1-3

Виноградова А.А., Титкова Т.Б. Температура воздуха и концентрация черного углерода в приземной атмосфере в районе Тикси, Якутия // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 15-21.

Виноградова А.А., Титкова Т.Б., Иванова Ю.А. Эпизоды аномально высокой концентрации черного углерода в приземном воздухе в районе станции Тикси, Якутия // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31, № 10. С. 837-844.

Виноградова А.А., Копейкин В.М., Смирнов Н.С., Васильева А.В., Иванова Ю.А. Черный углерод в приземном воздухе в районе Печоро-Илычского заповедника: Измерения и источники // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32, № 6. С. 430-436.

Журавлева Т.Б., Артюшина А.В., Виноградова А.А., Воронина Ю.В. Черный углерод в приземной атмосфере вдали от источников эмиссий: Сравнение результатов измерений и реанализа MERRA-2 // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33, № 4 (375). С. 250-260. https://doi.org/10.15372/AOO20200402

Копейкин В.М. Сажевый аэрозоль в атмосфере города Москвы // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1998. Т. 34, № 1. С. 104-110.

Копейкин В.М., Репина И.А., Гречко Е.И., Огородников Б.И. Измерение содержания сажевого аэрозоля над водной поверхностью в Южном и Северном полушариях // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23, № 6. С. 444-450.

Копейкин В.М., Емиленко А.С., Исаков А.А., Лоскутова О.В., Пономарева Т.Я. Изменчивость сажевого и субмикронного аэрозоля в Московском регионе в 2014-2016 гг. // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31, № 1. С. 5-10.

Макштас А.П., Уттал Т., Лаурилла Т., Парамонова Н.А. Гидрометеорологическая обсерватория Тикси:

К пятилетию открытия // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 2 (104). С. 5-12.

Сакерин С.М., Голобокова Л.П., Кабанов Д.М., Калашникова Д.А., Козлов В.С., Круглинский И.А., Макаров В.И., Макштас А.П., Попова С.А., Радионов В.Ф., Симонова Г.В., Турчинович Ю.С., Ходжер Т.В., Хуриганова О.И., Чанкина О.В., Чернов Д.Г. Результаты измерений физико-химических характеристик атмосферного аэрозоля на научно-исследовательском стационаре «Ледовая база “Мыс Баранова”» в 2018 г. // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32, № 6. С. 421-429.

Ситнов С.А., Мохов И.И., Горчаков Г.И. Связь задымления атмосферы европейской территории России летом 2016 г. с лесными пожарами в Сибири и аномалиями атмосферной циркуляции // Докл. Акад. наук. 2017. Т. 472, № 4. С. 456-461.

Шевченко В.П., Стародымова Д.П., Виноградова А.А., Лисицын А.П., Макаров В.Н., Попова С.А., Сивонен В.В., Сивонен В.П. Элементный и органический углерод в атмосферном аэрозоле над северо-западным побережьем Кандалакшского залива Белого моря // Докл. РАН. 2015. Т. 461, № 1. С. 70-74.

AMAP Assessment 2015: Black carbon and ozone as Arctic climate forcers. Oslo, Norway, 2015. 116 p.

Barrie L.A. Arctic air pollution: An overview of current knowledge // Atmosph. Environ. 1986. V. 20, N 4. P. 643-663.

Benedetti A., Morsette J.J., Boucher O., Dethof A., Engelen R.J., Fisher M., Flentje H., Huneeus N., Jones L., Kaiser J. W., Kinne S., Mangold A., Razinger M., Simmons A. J., Suttie M. Aerosol analysis and forecast in the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Integrated Forecast System: 2. Data assimilation // J. Geophys. Res. 2009. V. 114. D13205. https://doi.org/10.1029/2008JD011115

Bond T.C., Doherty S.J., Fahey D.W., Forster P.M., Berntsen T., DeAngelo B.J., Flanner M.G., Ghan S., Kärcher B., Koch D., Kinne S., Kondo Y., Quinn P.K., Sarofim M.C., Schultz M.G., Schulz M., Venkataraman C., Zhang H., Zhang S., Bellouin N., Guttikunda S.K., Hopke P.K., Jacobson M.Z., Kaiser J.W., Klimont Z., Lohmann U., Schwarz J.P., Shindell D. Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment // J. Geophys. Res. Atmos. 2013. V. 118, N 11. P. 5380-5552.

Buchard V., Randles C.A., da Silva A.M., Darmenov A., Colarco P.R., Govindaraju R., Ferrare R., Hair J., Beyersdorf A.J., Ziemba L.D., Yu H. The MERRA-2 aerosol reanalysis, 1980 onward. Part II: Evaluation and case studies // J. Climate. 2017. V. 30, N 17. P. 6851-6872. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0613.1

Gelaro R., McCarty W., Suárez M.J., Todling R., Molod A., Takacs L., Randles C.A., Darmenov A., Bosilovich M.G., Reichle R., Wargan K., Coy L., Cullather R., Draper C., Akella S., Buchard V., Conaty A., M. da Silva A., Gu W., Kim G.-K., Koster R., Lucchesi R., Merkova D., Nielsen J.E., Partyka G., Pawson S., Putman W., Rienecker M., Schubert S.D., Sienkiewicz M., Zhao B. The modern-era retrospective analysis for research and applications, version 2 (MERRA-2) // J. Climate. 2017. V. 30, N 14.

P. 5419-5454. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0758.1

Hansen A.D.A., Rosen H., Novakov T. The aethalometer - an instrument for real-time measurement of optical absorption by aerosol particles // Sci. Total. Environ. 1984. V. 36, N 1. P. 191-196.

IPCC, Climate Change 2014: Synthesis Rep. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.). Geneva, Switzerland: IPCC, 2014. 151 p.

Mikhailov E.F., Mironova S., Mironov G., Vlasenko S., Panov A., Chi X., Walter D., Carbone S., Artaxo P., Heimann M., Lavric J., Pöschl U., Andreae M.O. Long-term measurements (2010-2014) of carbonaceous aerosol and carbon monoxide at the Zotino Tall Tower Observatory (ZOTTO) in Central Siberia // Atmos. Chem. Phys. 2017. V. 17, N. 24. P. 14365-14392.

Randles C.A., Da Silva A.M., Buchard V., Colarco P.R., Darmenov A., Govindaraju R., Smirnov A., Holben B., Ferrare R., Hair J., Shinozuka Y., Flynn C.J. The MERRA-2 aerosol reanalysis, 1980 onward, Part I: System description and data assimilation evaluation // J. Climate. 2017. V.30. N 17. P. 6823-6850. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0609.1

Sharma S., Andrews E., Barrie L. A., Ogren J. A., Lavoué D. Variations and sources of the equivalent black carbon in the high Arctic revealed by long-term observations at Alert and Barrow: 1989-2003 // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. D14208.

Tomasi C., Kokhanovsky A., Lupi A., Ritter C., Smirnov A., O’Neill N., Stone R., Holben B., Nyeki S., Wehrli C., Stohl A., Mazzola M., Lanconelli C., Vitale V., Stebel K., Aaltonen V., de Leeuw G., Rodriguez E., Herber A.B., Radionov V., Zielinski T., Petelski T., Sakerin S., Kabanov D., Xue Y., Mei L., Istomina L., Wagener R., McArthur B., Sobolewski P., Kivi R., Courcoux Y., Larouche P., Broccardo S. Aerosol remote sensing in polar regions // Earth-Sci. Rev. 2015. V. 140. P. 108-157.