Динаміка аерозолів у атмосфері над Східною Європою за даними AERONET під впливом погодних умов протягом літа 2010

Автори: Галицька Є.І., Данилевський В.О., Сніжко С.І.

Рік: 2016

Число: 17

Сторінки: 5-16

Анотація

У роботі представлено результати аналізу даних про спектральні оптичні характеристики аерозолів у атмосфері над Східною Європою за вимірюваннями у міжнародній мережі сонячних фотометрів AERONET, а також динаміки пожеж рослинності на цій території улітку 2010 року за даними супутникового приладу MODIS. Було виявлено та проаналізовано вплив лісових пожеж, горіння торфу та трав’яного покриву на вміст, динаміку і властивості атмосферного аерозолю над Україною та прилеглими регіонами з урахуванням розвитку синоптичної ситуації та переміщень атмосферних мас. Для дослідження шляхів переміщень аерозолів у атмосфері були використані зворотні траєкторії руху повітряних мас до місць спостережень, обчислені за допомогою моделі HYSPLIT для висот 0.5, 1.5, 3, 4 і 5 км. Показано, що підвищений вміст аерозолів над спостережними станціями AERONET, розташованими на території України, Росії, Молдови, Румунії, Польщі, Білорусі й Естонії, що збігся з у часі з періодом сильних лісових пожеж на Європейській території Росії (ЄТР), у різні періоди з середини липня до середини серпня 2010 р. над різними територіями був зумовлений як пожежами на ЄТР, так і на південному сході України, у Молдові та Польщі.

Теги: AERONET; HYSPLIT; аэрозоли; зворотні траєкторії; синоптичний аналіз; Східна Європа

Список літератури

  1. Birmili W., Schepanski K., Ansmann A., Spindler G., Tegen I., Wehner B., Nowak A., Reimer E., Mattis I., Müller K., Brüggemann E., Gnauk T., Herrmann H., Wiedensohler A., Althausen D., Schladitz A., Tuch T., and Löschau G. A case of extreme particulate matter concentrations over Central Europe caused by dust emitted over the southern Ukraine. Atmos. Chem. Phys., 2008, vol.8, pp. 997-1016.
  2. Bovchaliuk A., Milinevsky G, Danylevsky V, Goloub P, Dubovik O., Holdak A, Ducos F, Sosonkin M. Variability of aerosol properties over Eastern Europe observed from ground and satellites in the period from 2003 to 2011. Atmospheric Chemistry and Physics, 2013, vol.13, pp.6587–6602.
  3. Bowman P., Lin C., Stohl A., Draxler R., Konopka P., Andrews A., Brunner D. Input Data Requirements Lagrangian Trajectory Models. Bull. Amer. Meteor. Soc, 2013, vol.94, pp.1051–1058.
  4. Chubarova N., Nezval’ Ye., Sviridenkov I., Smirnov A., Slutsker I. Smoke aerosol and its radiative effects during extreme fire event over Central Russia in summer 2010. Atmospheric Measurement Techniques, 2012, vol.5, pp.557–568.
  5. Davies D.K., Ilavajhala S., Wong M.M., Justice C.O. Fire Information for Resource Management System: Archiving and Distributing MODIS Active Fire Data. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2009, vol.47 (1), pp.72-79.
  6. Draxler R.R., Hess G.D. An overview of the HYSPLITp4 modeling system for trajectories, dispersion, and deposition. Aust. Meteor. Mag, 1997, vol.47, pp.295–308.
  7. Draxler R.R., Hess G.D. Description of the HYSPLIT-4 modeling system. NOAA Tech. Memo, 1997, ERL ARL-224, 25 p.
  8. Dubovik O., King M. A flexible inversion algorithm for retrieval of aerosol optical properties from Sun and sky radiance measurements. Journal of Geophysical Research, 2000, vol.105, pp.20673-20696.
  9. Dubovik O., Smirnov A., Holben B.N., King M.D., Kaufman Y.J., Eck T.F., Slutsker I. Accuracy assessments of aerosol optical properties retrieved from Aerosol Robotic Network (AERONET) Sun and sky radiance measurements. Journal of Geophysical Research, 2000, vol.105, pp.9791–9806.
  10. Hinds W. (Ed.). Aerosol technology: properties, behavior, and measurement of airborne particles, 2nd Ed. New York, Wiley, 1999. 504 p.
  11. Holben B.N., Eck T.F., Slutsker I., Tanre D., Buis J.P., Setzer A., Vermote E., Reagan J.A., Kaufman Y.J., Nakajima T., Lavenu F., Jankowiak I., Smirnov A. AERONET – a federated instrument network and data archive for aerosol characterization, Remote Sensing of Environment,1998, vol.66, pp.1 – 16.
  12. Justice C.O., Giglio L., Korontzi S., Owens J., Morisette Roy D., Descloitres J., Alleaume S., Petitcolin F., Kaufman Y. The MODIS fire products, Remote Sensing of Environment, 2002, vol.83. pp.244 – 262.
  13. Ramachandran B., Justice C.O. , Abrams M.J. (Eds). Land Remote Sensing and Global Environmental Change. Springer, New York, 2011, 679 p.
  14. Kokhanovsky A.A. Aerosol optics. Light absorption and scattering by particles in the atmosphere. Springer and Praxis Publishing, 2008,146 p.
  15. Konovalov I.B., Beekmann M., Kuznetsova I.N., Yurova A., Zvyagintsev A.M. Atmospheric impacts of the 2010 Russian wildfires: integrating modelling and measurements of an extreme air pollution episode in the Moscow region. Atmospheric Chemistry and Physics, 2011, vol.11, pp.10031–10056.
  16. Milinevsky G., Danylevsky V., Bovchaliuk V., Bovchaliuk A., Goloub Ph., Dubovik O., Kabashnikov V., Chaikovsky A., Miatselskaya N., Mishchenko M., Sosonkin M.. Aerosol seasonal variations over urban–industrial regions in Ukraine according to AERONET and POLDER measurements. Atmospheric Measurement Techniques, 2014, vol.7, pp.1459–1474.
  17. Péré J.C., Bessagnet B., Mallet M., Waquet F., Chiapello I., Minvielle F., Pont V., Menut L. Direct radiative effect of the Russian wildfires and its impact on air temperature and atmospheric dynamics during August 2010. Atmos. Chem. Phys., vol.14, pp.1999-2013.
  18. Schroeder W., Prins E., Giglio L., Csiszar I., Schimdt C., Morisette J., Morton D. Validation of GOES and MODIS active fire detection products using ASTER and ETM+ data. Remote Sensing of Environment, 2008, vol.112, pp.2711-2726.
  19. Stohl A. Computation, accuracy and applications of trajectories – a review and bibliography. Atmospheric Environment, 1998, vol.32, no.6, pp.947 – 966.
  20. Witte J.C., Douglass A.R., da Silva A., Torres O., Levy R., Duncan B.N. NASA A-Train and Terra observations of the 2010 Russian wildfires. Atmospheric Chemistry and Physics, 2011, vol.11, pp.9287–9301.
  21. Бовчалюк А.П. Вплив пожеж на розподіл аерозолю над Україною за даними супутникових та наземних вимірювань / А.П. Бовчалюк // Косм. наука і технологія. – 2013. – 19, № 5. – С. 27-41.
  22. Галицька Є.І. Науково-методичні аспекти використання Лагранжевої моделі HYSPLIT для побудови траєкторій повітряних потоків /Є.І. Галицька, С.І. Сніжко, В.О. Данилевський //Фізична географія та геоморфологія. – 2014. – Вип.1 (73).- С. 138-146.
  23. Калинская Д.В. Исследование особенностей оптических характеристик пылевого аэрозоля над Черным морем / Д.В. Калинская // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2012. — Вип. 26, том 2. — С. 151-162.
  24. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию: Пер. с англ. / П Райст. – Москва: Мир, 1987.- 280 с.
  25. Шевченко О.Г. Характеристика синоптических процессов над территорией Украины во время волны тепла в июле-августе 2010 г. /О.Г. Шевченко, Е.В. Самчук, С.И. Снежко // Ученые записки РГГМУ. – 2013. – № 29. – С. 85-94.
Завантажити повний текст (PDF)