ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 3. С. 217-225

Фосфор и кремний как маркеры переноса пылевого аэрозоля над Черноморским регионом

Д.В. Калинская 1 , А.В. Вареник 1 , А.С. Папкова 1 
1 Морской Гидрофизический Институт РАН , Севастополь, Россия
Одобрена к печати: 17.05.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-3-217-225
В работе представлен анализ данных по содержанию PO43– и SiO3 в пробах атмосферных осадков, отобранных в районе Крымского побережья. Показано, что при экстремальных значениях основных оптических характеристик аэрозоля (высоких значениях аэрозольной оптической толщины (АОТ) и низких значениях параметра Ангстрема) наблюдается повышение значений концентраций содержания PO43– и SiO3. В результате исследований было определено, что концентрация фосфора и кремния при регистрации переноса пылевого аэрозоля в исследуемый регион может повышаться более чем в 10 раз. Комплексный анализ АОТ, данных обратных траекторий BTA (Back Trajectory Analysis) по результатам моделей AERONET (Aerosol Robotic Network) и HYSPLIT (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory model) подтвердил, что в дни, когда наблюдались концентрации PO43– и SiO3, превышающие среднегодовое значение более чем в 10 раз, в 100 % случаев был зарегистрирован перенос пылевого аэрозоля со стороны пустыни Сахары и Сирийской пустыни. Существует тенденция к увеличению проявления респираторных заболеваний у человека в дни, характеризующиеся таким пылевым переносом. При этом мелкие фракции аэрозоля оказывают негативное воздействие и на людей, имеющих сердечно-лёгочные заболевания. Поднятие большого количества пылевого аэрозоля сильными восходящими потоками способствует переносу микробиоты и минеральных веществ, в том числе повышенных содержаний фосфора и кремния, на значительные расстояния. В результате вымывания этих соединений из атмосферы с осадками может изменяться соотношение Редфилда для водных экосистем.
Ключевые слова: фосфор, кремний, атмосферный аэрозоль, AERONET, HYSPLIT
Полный текст

Список литературы:

  1. Еремина И. Д. Мониторинг химического состава атмосферных осадков по наблюдениям метеорологической обсерватории МГУ // Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 6-2(128). С. 80–87.
  2. Калинская Д. В. Исследование особенностей оптических характеристик пылевого аэрозоля над Чёрным морем // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу. 2012. № 26(2). С. 151–162.
  3. Кондратьев К. Я., Москаленко Н. И., Поздняков Д. В. Атмосферный аэрозоль. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 224 с.
  4. Фукс Н. А. Механика аэрозолей. М.: АН СССР, 1955. 353 с.
  5. Koren I., Kaufman Y., Washington R., Todd M., Rudich Y., Martins V., Rosenfeld D. The Bodélé depression: a single spot in the Sahara that provides most of the mineral dust to the Amazon forest // Environmental Research Letters. IOP Publishing Ltd, 2006. V. 1. No. 1. P. 1–5.
  6. Mahowald N. M., Jickells T. D., Baker A. R., Artaxo P., Benitez-Nelson C. R., Bergametti G., Bond T. C., Chen Y., Cohen D. D., Herut B., Kubilay N., Losno R., Luo C., Maenhaut W., Mcgee K. A., Okin G. S., Siefert R. L., Tsukuda S. Global distribution of atmospheric phosphorus sources, concentrations and deposition rates, and anthropogenic impacts // Global Biogeochemical Cycles. 2008. V. 22. Iss. 4. P. GB4026.
  7. Migon C., Sandroni V. Phosphorus in rainwater: partitioning, inputs and impact on the surface coastal ocean // Limnology and Oceanography. 1999. V. 44. P. 1160–1165.
  8. Ridgwell A., Watson A. Feedback between aeolian dust, climate, and atmospheric CO2 in glacial time // Paleoceanography. 2002. V. 17. No. 4. P. 1059. DOI: 10.1029/2001PA000729.