Том 27, номер 09, статья № 2

Аннотация:

Приведены классификация и статистика повторяемости всплесков образования наночастиц в атмосфере бореальной зоны Западной Сибири, основанные на данных непрерывных измерений распределения аэрозольных частиц в широком диапазоне размеров на двух станциях мониторинга атмосферного состава, принадлежащих ИОА СО РАН. Анализ данных, полученных за период 2010–2013 гг., показал, что доля нуклеационных всплесков составляет 20–30% в год. Максимальное количество всплесков наблюдается в весенний период с марта по май, вторичный максимум приходится на сентябрь. Сезонный ход и среднегодовая величина повторяемости всплесков в Западной Сибири идентичны наблюдаемым в бореальных лесах на фоновых станциях Скандинавии, при этом полученные нами данные практически полностью совпадают с многолетними данными финской станции SMEAR II (Hyytiälä).

Ключевые слова:

нуклеационные всплески, образование новых частиц, классификация, повторяемость, атмосферный аэрозоль, наночастицы

Список литературы:

1. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric chemistry and physics from air pollution to climate change. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2006. 2nd ed. 1225 p.
2. Kulmala M., Suni T., Lehtinen K.E.J., Dal Maso M., Boy M., Reissell A., Rannik Ü., Aalto P., Keronen P., Hakola H., Bäck J., Hoffmann T., Vesala T., Hari P. A new feedback mechanism linking forests, aerosols, and climate // Atmos. Chem. Phys. 2004. V. 4, N 2. P. 557–562.
3. Kulmala M., Riipinen I., Kerminen V.-M. Aerosols and Climate Change, in From the Earth’s Core to Outer Space / Ed. by. I. Haapala // Springer Lecture notes in Earth Sci. 2012. V. 137. P. 219–226.
4. Смирнов В.В., Сальм Я.Й., Мякела Ю.М., Паатеро Ю. О взрывном появлении сверхмалых аэрозольных частиц в атмосфере // Метеорол. и гидрол. 2005. № 4. С. 40–55.
5. Mäkelä J., Aalto J.M., Jokinen P., Pohja V., Nissinen T., Palmroth A., Markkanen S., Seitsonen T., Lihavainen K., Kulmala M. Observations of ultrafine particle formation and growth in boreal forest // Geophys. Res. Lett. 1997. V. 24, N 10. P. 1219–1222.
6. Kulmala M., Toivonen A., Mäkelä J.M., Laaksonen A. Analysis of the growth of nucleation mode particles observed in boreal forest // Tellus B. 1998. V. 50, N 5. P. 449–462.
7. Dal Maso M., Kulmala M., Riipinen I., Wagner R., Hussein T., Aalto P.P., Lehtinen K.E.J. Formation and growth of fresh atmospheric aerosols: eight years of aerosol size distribution data from SMEAR II, Hyytiälä, Finland // Boreal Environ. Res. 2005. V. 10, N 5. P. 323–336.
8. Wiedensohler A., Covert D.S., Swietlicki E., Aalto P., Heintzeberg J., Leck C. Occurrence of an ultrafine particle mode less than 20 nm in diameter in the marine boundary layer during Arctic summer and autumn // Tellus B. 1996. V. 48, N 2. P. 213–222.
9. Tunved P., Hansson H.-C., Kerminen V.-M., Strom J.M.D., Lihavainen H., Viisanen Y., Aalto P., Komppula M., Kulmala M. High natural aerosol loading over boreal forests // Science. 2006. V. 312, N 5771. P. 261–263.
10. Dal Maso M., Sogacheva L., Aalto P., Riipinen I., Komppula M., Tunved P., Korhonen L., Suuruski V., Hirsikko A., Kurten T., Kerminen V., Lihavainen H., Viisanen Y., Hansson H., Kulmala M. Aerosol size distribution measurements at four Nordic field stations: identification, analysis and trajectories analysis of new particle formation bursts // Tellus B. 2007. V. 59, N 3. P. 350–361.
11. Vehkamäki H., Dal Maso M., Hussein T., Flanagan R., Hyvärinen A., Lauros J., Merikanto P., Mönkkönen M., Pihlatie K., Salminen K., Sogacheva L., Thum T., Ruuskanen T.M., Keronen P., Aalto P.P., Hari P., Lehtinen K.E.J., Rannik Ü., Kulmala M. Atmospheric particle formation events at Värriö measurement station in Finnish Lapland 1998–2002 // Atmos. Chem. Phys. 2004. V. 4, N 7. P. 2015–2023. DOI: 10.5194/acp-4-2015-2004.
12. Tunved P., Hansson H.-C., Kulmala M., Aalto P., Viisanen Y., Karlsson H., Kristensson A., Swietlicki E., Dal Maso M., Ström J., Komppula M. One year boundary layer aerosol size distribution data from five Nordic background stations // Atmos. Chem. Phys. 2003. V. 3, N 6. P. 2183–2205. DOI: 10.5194/acp-3-2183-2003.
13. Hamed A., Joutsensaari J., Mikkonen S., Sogacheva L., Dal Maso M., Kulmala M., Cavalli F., Fuzzi S., Facchini M.C., Decesari S., Mircea M., Lehtinen K.E.J., Laaksonen A. Nucleation and growth of new particles in Po Valley, Italy // Atmos. Chem. Phys. 2007. V. 7, N 2. P. 355–376. DOI: 10.5194/acp-7-355-2007.
14. Загайнов В.А., Лушников А.А., Никитин О.Н., Кравченко Л.Е., Ходжер Т.В., Петрянов-Соколов И.В. Фоновый аэрозоль над Байкалом // Докл. РАН СССР. 1989. Т. 308, № 5. С. 1179–1087.
15. Bashurova V.S., Dreiling V., Hodger T.V., Jaenicke R., Koutsenogii K.P., Koutsenogii P.K., Kraemer M., Makarov V.I., Obolkin V.A., Potjomkin V.L., Pusep A.Y. Measurements of atmospheric condensation nuclei size distributions in Siberia // J. Aerosol Sci. 1992. V. 23, N 2. P. 191–199.
16. Куценогий П.К. Концентрация и спектр размеров атмосферных аэрозолей Сибири // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7, № 8. С. 1055–1058.
17. Koutsenogii P., Jaenicke R. Number concentration and size distribution of atmospheric aerosol in Siberia // J. Aerosol Sci. 1994. V. 25, N 2. P. 377–383.
18. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д. Суточный ход концентрации микродисперсной фракции аэрозоля // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13, № 11. С. 983–990.
19. Dal Maso M., Sogacheva L., Anisimov M.P., Arshinov M., Baklanov A., Belan B., Khodzher T.V., Obolkin V.A., Staroverova A., Vlasov A., Zagaynov V.A., Lushnikov A., Lyubovtseva Y.S., Riipinen I., Kerminen V.-M., Kulmala M. Aerosol particle formation events at two Siberian stations inside the boreal forest // Boreal Environ. Res. 2008. V. 13, N 2. P. 81–92.
20. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Симоненков Д.В. Фотохимическое образование микродисперсного аэрозоля в атмосфере континентального района // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19, № 4. С. 328–339.
21. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Пестунов Д.А., Покровский Е.В., Толмачев Г.Н., Фофонов А.В. Посты для мониторинга парниковых и окисляющих атмосферу газов // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 1. C. 53–61.
22. Reisch G.P., Majerowicz A., Ankilow A., Eremenko S., Mavliev R. Comparison of the Novosibirsk Automated Diffusion Battery with the Vienna Electro Mobility Spectrometer // J. Aerosol Sci. 1991. V. 22, N 2. P. 223–228.
23. Ankilov A., Baklanov A., Colhoun M., Enderle K.H., Gras J., Julanov Y., Kaller D., Lindner A., Lushnikov A.A., Mavliev R., McGovern F., Mirme A., O’Connor T.C., Podzimek J., Preining O., Reischl G.P., Rudolf R., Sem G.J., Szymanski W.W., Tamm E., Vrtala A.E., Wagner P.E., Winklmayr W., Zagaynov V. Intercomparison of number concentration measurements by various aerosol particle counters // Atmos. Res. 2002. V. 62, N 3–4. P. 209–237.
24. Eremenko S., Ankilov A. Conversion of the diffusion battery data to particle size distribution: Multiple Solutions Averaging algorithm (MSA) // J. Aerosol Sci. 1995. V. 26, suppl. 1. P. 749–750.
25. Jaenicke R. Tropospheric aerosols // Aerosol-Cloud-Climate Interactions / Ed. by P.V. Hobs. San Diego, CA: Academic Press, 1993. P. 1–31.
26. Dal Maso M., Hari P., Kulmala M. Spring recovery of photosynthesis and atmospheric particle formation // Boreal Environ. Res. 2009. V. 14, N 4. P. 711–721.
27. Hari P., Kolari P., Bäck J., Mäkelä A., Nikinmaa L. Photosynthesis // Boreal forest and climate change, Advances in Global Change Research / Eds. by P. Hari and L. Kulmala. Dordrect, Netherlands: Springer, 2008. V. 34. P. 231–241.
28. Birmili W., Berresheim H., Plass-Dülmer C., Elste T., Gilge S., Wiedensohler A., Uhrner U. The Hohenpeissenberg aerosol formation experiment (HAFEX): A long-term study including size-resolved aerosol, H₂SO₄, OH, and monoterpenes measurements // Atmos. Chem. Phys. 2003. V. 3, N 2. P. 361–376. DOI: 10.5194/acp-3-361-2003.
29. Stanier C.O., Khlystov A.Y., Pandis S.N. Nucleation Events During the Pittsburgh Air Quality Study: Description and Relation to Key Meteorological, Gas Phase, and Aerosol Parameters // Aerosol Sci. Technol. 2004. V. 38, suppl. 1. P. 253–264.
30. Stanier C.O., Khlystov A.Y., Pandis S.N. Ambient aerosol size distributions and number concentrations measured during the Pittsburgh Air Quality Study (PAQS) // Atmos. Environ. 2004. V. 38, N 20. P. 3275–3284.
31. Watson G.J., Chow C.J., Park K., Lowenthal H.D. Nanoparticle and Ultrafine Particles Events at the Fresno Supersite // J. Air Waste Manage. Assoc. 2006. V. 56, N 4. P. 417–430.
32. Wu Z., Hu M., Liu S., Wehner B., Bauer S., Wiedensohler A., Petäjä T., Dal Maso M., Kulmala M. New particle formation in Beijing, China: Statistical analysis of a 1-year data set // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. D09209. DOI: 10.1029/2006JD007406.