Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 2. С. 287-298
Аномальный перенос поглощающего аэрозоля над Чёрным морем за весенний период 2020 г.
Д.В. Калинская
1 , А.С. Папкова
1 , А.В. Вареник
1 1 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
Одобрена к печати: 25.02.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-2-287-298
Исследованы события пылевых переносов над Крымским полуостровом и Чёрным морем за март 2020 г. Согласно обратным семидневным траекториям, предоставляемым сетью наземных фотометров AERONET, наблюдалось 16 событий пылевого переноса: со стороны Африканского континента (Сахара) и Сирийской пустыни, а также нетипичный перенос со стороны Азии. Аномальным источником переноса минеральной пыли в регион Чёрного моря в период с 23 по 26 марта стал Капланкырский заповедник (Туркменистан). Результаты анализа пылевого переноса за этот период показали, что основные микроэлементы, входящие в состав поглощающего аэрозоля со стороны Азии, — неорганический азот и фосфор. Концентрация фосфатов за 23 марта превышала средневзвешенную величину концентрации для первой половины 2020 г. в 90 раз. За исследуемый период также были получены данные концентрации в воздухе взвешенных частиц PM10, которые являются опасными загрязнителями атмосферы. По данным приложения Ventusky за 25 и 26 марта была зафиксирована аномально высокая концентрация частиц PM10. Концентрации PM10 доходили до значений, превышающих 300 мг/м3, что критично для здоровья человека и живой природы в частности. Направления пылевого переноса по данным Ventusky (модель SILAM) совпали с направлениями переноса частиц PM10. Представлен анализ спутниковых данных MODIS для оценки пространственно-временных характеристик событий переноса, спутника CALIPSO — для определения типа переносимого аэрозоля за исследуемый период.
Ключевые слова: пылевой аэрозоль, MODIS, VIIRS, Ventusky, SILAM, AERONET, PM, CALIPSO, обратные траектории HYSPLIT, Чёрное море
Полный текстСписок литературы:
- Адушкин В. В., Чен Б. Б., Попель С. И., Вайдлер П. Г., Фридрих Ф., Извекова Ю. Н. Свойства и происхождение мелкомасштабных частиц в атмосфере Центральной Азии // Докл. Акад. наук. 2016. Т. 446. № 5. С. 592–597.
- Аникиев В. В., Колесов Г. М. Природные факторы, определяющие временную изменчивость основного химического состава минеральных аэрозолей над северным Каспием // Геохимия. 2008. № 12. С. 1304–1321.
- Белихов A. Б., Леготин Д. Л., Сухов А. К. Современные компьютерные модели распространения загрязняющих веществ в атмосфере // Вестн. Костромского гос. ун-та им. Н. А. Некрасова. 2013. Т. 19. С. 14–20.
- Бондур В. Г., Гордо К. А., Кладов В. Л. Пространственно-временные распределения площадей природных пожаров и эмиссий углеродсодержащих газов и аэрозолей на территории Северной Евразии по данным космического мониторинга // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 6. С. 3–20.
- Вареник А. В., Калинская Д. В., Мыслина М. А., Хоружий Д. С. Изменение содержания биогенных элементов в поверхностном слое морской воды после выпадения атмосферных осадков // Всероссийская науч. конф. «Моря России: фундаментальные и прикладные исследования»: тез. докл. 2019. С. 51–52.
- Гинзбург А. С., Губанова Д. П., Минашкин В. М. Влияние естественных и антропогенных аэрозолей на глобальный и региональный климат // Российский химич. журн. 2008. Т. 52. № 5. С. 112–119.
- Голохваст Е. А. Алейникова Е. А., Никифоров П. А., Гульков А. Н., Христофорова Н. К. Гранулометрический анализ взвешенных микрочастиц в атмосферных осадках г. Хабаровска // Вода: химия и экология. 2012. № 6. С. 117–122.
- Зверев А. С. Синоптическая метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 711 с.
- Калаева С. З., Муратова К. М., Чистяков Я. В., Чеботарев П. В. Влияние мелкодисперсной пыли на биосферу и человека // Изв. Тульского гос. ун-та. Науки о Земле. 2016. Т. 3. С. 40–63.
- Калинская Д. В. Исследование особенностей оптических характеристик пылевого аэрозоля над Черным морем // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу. 2012. T. 26. № 2. С. 151–162.
- Калинская Д. В., Вареник А. В., Папкова А. С. Фосфор и кремний как маркеры переноса пылевого аэрозоля над Черноморским регионом // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 3. С. 217–225. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-3-217-225.
- Кондратьев К. Я., Григорьев А. А. Лесные пожары как компонент природной экодинамики // Оптика атмосферы и океана. 2004. Т. 17. № 4. С. 279–292.
- Лисицын А. П. Процессы океанской седиментации. Литология и геохимия. М.: Наука, 1978. 392 с.
- Рахимов Р. Ф., Козлов В. С., Панченко М. В., Тумаков А. Г., Шмаргунов В. П. Свойства атмосферного аэрозоля в дымовых шлейфах лесных пожаров по данным спектронефелометрических измерений // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 02. С. 126–133.
- Симонова И. Н., Антонюк М. В. Роль техногенного загрязнения воздушной среды в развитии бронхолегочной патологии // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2015. T. 1. № 59. С. 14–20.
- Соколова В. Е., Сыроечковский Е. Е. Заповедники Средней Азии и Казахстана. М.: Мысль, 1990. 399 с.
- Фукс Н. А. Механика аэрозолей. М.: Москва, 1955. 181 с.
- Чен Б. Б., Попель С. И., Адушкин В. В., Стрижанцева О. М., Голоуб Ф., Вайдлер П. Г. Слои мелкомасштабных частиц аэрозоля и перенос радиации в атмосфере региона. Ч. 2. Влияние слоев на перенос радиации и их вклад в региональные климатические изменения // Вестн. Кыргызско-Российского Славянского ун-та. 2018. Т. 18. № 12. С. 174–183.
- Brines М., Dall’Osto M., Beddows D. C.S., Harrison R. M., Gómez-Moreno F., Núñez L., Artíñano B., Costabile F., Gobbi G. P., Salimi F., Morawska L., Sioutas C., Querol X. Traffic and nucleation events as main sources of ultrafine particles in high-insolation developed world cities // Atmospheric Chemistry and Physics. 2015. V. 15. No. 10. P. 5929–5945. DOI: doi.org/10.5194/acp-15-5929-2015.
- Koren I., Kaufman Y. I., Washington R., Todd M. C., Rudich Y., Martins J. 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 / Institute of Physics and IOP Publishing Limited. 2006. V. 1. No. 1. Art. No. 014005. 5 p. DOI: 10.1088/1748-9326/1/1/014005.
- Kubilay N., Cokacar T., Oguz T. Optical properties of mineral dust outbreaks over the northeastern Mediterranean // J. Geophysical Research Atmospheres. 2003. V. 108. No. D21. Art. No. 4666. DOI: 10.1029/2003JD003798.
- Müller D., Ansmann A., Mattis I., Tesche M., Wandinger U., Althausen D., Pisani G. Aerosol-type-dependent lidar ratios observed with Raman lidar // J. Geophysical Research. 2007. V. 112. No. D16. Art. No. D16202. DOI: 10.1029/2006JD008292.
- Omar A. H., Won J.-G., Winker D. M., Yoon S.-C., Dubovik O., McCormick M. P. Development of global aerosol models using cluster analysis of Aerosol Robotic Network (AERONET) measurements // J. Geophysical Research. 2005. V. 110. No. D10. Art. No. D10S14. DOI: 10.1029/2004JD004874.
- Omar A. H., Winker D.M, Vaughan M. A., Hu Y., Trepte C. R., Ferrare R. A., Lee K., Hostetler C. A., Kittaka C., Rogers R. R., Kuehn R. E., Liu Z. The CALIPSO Automated Aerosol Classification and Lidar Ratio Selection Algorithm // J. Atmospheric Oceanic Technology. 2009. V. 26. P. 1994–2014. DOI: 10.1175/2009JTECHA1231.1
- Ridgwell A. Dust in the Earth system: the biogeochemical linking of land, air and sea // Philosophical Trans. Royal Society. 2002. V. 360. No. 1801. P. 2905–2924.
- Ridgwell A., Watson A. Feedback between aeolian dust, climate, and atmospheric CO2 in glacial time // Paleoceanography. 2002. V. 17. No. 4. Art. No. 1059. 14 p. DOI: 10.1029/2001PA000729.
- Suslin V. V., Suetin V. S., Korolev S. N., Kucheryaviy A. A. Desert dust effects in the results of atmospheric correction of satellite sea color observations // Current Problems in Optics of Natural Waters: Proc. 4th Intern. Conf. Nizhny Novgorod, 11–15 Sept. 2007. Nizhny Novgorod, 2007. P. 184–187.
- Vu T. V., Delgado-Saborit J. M., Harrison R. M. Review: Particle number size distributions from seven major sources and implications for source apportionment studies // Atmospheric Environment. 2015. V. 122. P. 114–132. URL: https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2015.09.027.