Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 3. С. 290-298
Распределение аэрозольных частиц в Ленинградской области по пути направления ветра от г. Санкт-Петербурга
Д.А. Самуленков
1 , М.В. Сапунов
1 , Е.В. Абакумов
1 1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 17.04.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-3-290-298
Представлены результаты лидарных измерений распределения аэрозольных частиц при удалении от Санкт-Петербурга по пути направления ветра с целью оценки переноса и рассеивания аэрозолей, образующихся над Санкт-Петербургом и сопредельными регионами. Измерения выполнялись мобильным лидарным комплексом ресурсного центра «Обсерватория экологической безопасности» Научного парка СПбГУ. Измерения проводились в дневное время в летний и осенний сезон в 2024 г. ветровым и аэрозольным лидаром, что позволило контролировать как направление ветра, так и содержание аэрозольной компоненты. Максимальное содержание аэрозольных частиц наблюдалось в пограничном слое атмосферы на высоте до 1 км. Максимальное количество аэрозольных частиц в столбе воздуха от 350 м до 2 км площадью 1 см2 наблюдалось на площадках ближе всего расположенных к городу, с общим содержанием аэрозолей от 300 до 400 млн частиц. По мере удаления воздушной массы от города количество частиц в столбе воздуха уменьшается. Снижение концентрации аэрозольных частиц между площадками наблюдений находится в диапазоне от 0,5 до 3,3 млн частиц на километр. Уменьшение содержания аэрозолей говорит о рассеивании и осаждении аэрозольных частиц, а также об отсутствии значимых дополнительных источников выбросов по пути следования воздушной массы.
Ключевые слова: лидар, аэрозоль, ветер, распределение, концентрация
Полный текстСписок литературы:
- Ахметьянов В. Р., Васильев Д. Н., Коняев М. А., Мишина О. А., Пенкин М. С., Петров Г. А., Тезадов Я. А., Шаталов И. В., Ширяев И. Ф. Методы и алгоритмы обработки данных ветрового когерентного доплеровского лидарного профилометра с коническим сканированием // Журн. радиоэлектроники. 2013. № 10. 20 с.
- Белан Б. Д., Ивлев Г. А., Козлов А. С., Маринайте И. И., Пененко В. В., Покровский Е. В., Симоненков Д. В., Фофонов А. В., Ходжер Т. В. Сравнительная оценка состава воздуха промышленных городов Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. № 5. С. 428–437.
- Веселовский И. А. Дистанционная лазерная диагностика аэрозольных и газовых составляющих атмосферы методами романовского и упругого рассеяния: дис. … д-ра физ.-мат. наук. М., 2005. 391 с.
- Ивлев Л. С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1982. 368 с.
- Ивлев Л. С. Свойства аэрозолей и аэрозолеобразующих примесей нижней атмосферы в Ленинградской области // Биосфера. 2015. Т. 7. № 4. С. 403–413.
- Лужецкая А. П. Оптические и микрофизические характеристики атмосферного аэрозоля на Среднем Урале по данным многолетних спектральных фотометрических измерений: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. Томск, 2018. 23 с.
- Поддубный В. А., Лужецкая А. П., Маркелов Ю. И., Кабанов Д. М. Оценка влияния города на аэрозольное замутнение по данным двухточечных измерений «фон – промышленный город» // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 4. С. 319–326.
- Ужегова Н. В., Антохин П. Н., Белан Б. Д., Ивлев Г. А., Козлов А. В., Фофонов А. В. Выделение антропогенного вклада в изменение температуры, влажности, газового и аэрозольного состава городского воздуха // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 7. С. 589–596.
- Althausen D., Müller D., Ansmann A. et al. Scanning 6-wavelength 11-channel aerosol lidar // J. Atmospheric and Oceanic Technology. 2000. No. 17. P. 1469–1482. DOI: 10.1175/1520-0426(2000)017<1469:SWCAL>2.0.CO;2.
- Cash J. M., Di Marco C., Langford B. et al. Response of organic aerosol to Delhi’s pollution control measures over the period 2011–2018 // Atmospheric Environment. 2023. V. 315. Article 120123. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2023.120123.
- Chudnovsky A. A., Lee H. J., Kostinski A. et al. Prediction of daily fine particulate matter concentrations using aerosol optical depth retrievals from the Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) // J. Air and Waste Management Association. 2012. V. 62. Iss. 9. P. 1022–1031. DOI: 10.1080/10962247.2012.695321.
- Deng X., Tie X., Wu D. et al. Long-term trend of visibility and its characterizations in the Pearl River Delta (PRD) region, China // Atmospheric Environment. 2008. V. 42. Iss. 7. P. 1424–1435. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2007.11.025.
- Kertész Z., Shafa A., Anikó A. et al. Characterization of urban aerosol pollution before and during the COVID-19 crisis in a central-eastern European urban environment // Atmospheric Environment. 2024. V. 318. Article 120267. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2023.120267.
- Klett J. D. Lidar inversion with variable backscatter/extinction ratios // Applied Optics. 1985. V. 24. Iss. 11. P. 1638–1643. https://doi.org/10.1364/AO.24.001638.
- Morozova A. E., Sizov O. S., Elagin P. O. et al. Integral assessment of atmospheric air quality in the largest cities of Russia based on TROPOMI (Sentinel-5P) data for 2019–2020 // Cosmic Research. 2022. V. 60. P. S57–S68. DOI: 10.1134/S0010952522700071.
- Sicard P., Agathokleous E., De Marco A. et al. Urban population exposure to air pollution in Europe over the last decades // Environmental Sciences Europe. 2021. V. 33. Article 28. DOI: 10.1186/s12302-020-00450-2.
- Singh J., Payra S., Mishra M. K., Verma S. An analysis of particulate pollution using urban aerosol pollution island intensity over Delhi, India // Environmental Monitoring and Assessment. 2022. V. 194. Article 874. DOI: 10.1007/s10661-022-10573-z.
- Southerland V. A., Brauer M., Mohegh A. et al. Global urban temporal trends in fine particulate matter (PM2.5) and attributable health burdens: estimates from global datasets // The Lancet Planet Health. 2022. V. 6. Iss. 2. P. e139–e146. DOI: 10.1016/S2542-5196(21)00350-8.
- van Donkelaar A., Martin R. V., Brauer M., Boys B. L. Use of satellite observations for long-term exposure assessment of global concentrations of fine particulate matter // Environmental Health Perspectives. 2015. V. 123. Iss. 2. P. 135–143. DOI: 10.1289/ehp.1408646.
- Wang J., Christopher S. A. Intercomparison between satellite-derived aerosol optical thickness and PM2.5 mass: Implications for air quality studies // Geophysical Research Letters. 2003. V. 30. Iss. 21. Article 2095. DOI: 10.1029/2003GL018174.
- Zhang Y., Zhu X., Slanina S. et al. Aerosol pollution in some Chinese cities (IUPAC Technical Report) // Pure and Applied Chemistry. 2004. V. 76. No. 6. P. 1227–1239. DOI: 10.1351/pac200476061227.
- Zhdanova E. Y., Chubarova N. Y., Lyapustin A. I. Assessment of urban aerosol pollution over the Moscow megacity by the MAIAC aerosol product // Atmospheric Measurement Techniques. 2020. V. 13. Iss. 2. P. 877–891. DOI: 10.5194/amt-13-877-2020.