Том 31, номер 08, статья № 11

Аннотация:

По данным измерений озона в районе г. Томска в 1990–2017 гг. исследуется связь снежного покрова и приземной концентрации озона. Выделено четыре типа сезонного хода озона. К первому относится рост концентрации, который заканчивается весенним максимумом. Он наблюдается в 53,9% случаев. Второй характеризуется медленным ростом и всплеском концентрации после схода снега (19,2%). Третий отличается нейтральным ходом при снеге и резким всплеском концентрации после его схода (15,4%). К четвертому типу отнесен нейтральный ход без весеннего максимума (11,5%). Таким образом, в конце снежного периода весенний максимум концентрации наблюдается в 88,5% случаев. Различия в сезонных ходах в разные годы объясняется температурной зависимостью фотохимической генерации озона в атмосфере.

Ключевые слова:

атмосфера, весенний максимум, воздух, газы-прекурсоры, изменение концентрации, озон, снежный покров, температура

Список литературы:

1. Лунин В.В., Попович М.П., Ткаченко С.Н. Физическая химия озона. М.: МГУ, 1998. 480 с.
2. Разумовский С.В., Зайков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями (кинетика и механика). М.: Наука, 1974. 322 с.
3. Zlatev Z. Impact of future climatic changes on high ozone levels in European suburban areas // Clim. Change. 2010. V. 101, N 3–4. P. 447–483.
4. Isaksen I.S.A., Berntsen T.K., Dalsøren S.B., Eleftheratos K., Orsolini Y., Rognerud B., Stordal F., Søvde O.A., Zerefos C., Holmes C.D. Atmospheric ozone and methane in a changing climate // Atmosphere. 2014. V. 5, N 3. P. 518–535.
5. Barnes E.A., Fiore A.M., Horowitz L.W. Detection of trends in surface ozone in the presence of climate variability // J. Geophys. Res.: Atmos. 2016. V. 121, N 10. P. 6112–6129.
6. Melkonyan A., Wagner P. Ozone and its projection in regard to climate change // Atmos. Environ. 2013. V. 67. P. 287–295.
7. Coates J., Mar K.A., Ojha N., Butler T.M. The influence of temperature on ozone production under varying NO_x conditions – a modelling study // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16, N 18. P. 11601–11615.
8. Pehnec G., Jakovljevi I., Sisovic A., Beslic I., Vadic V. Influence of ozone and meteorological parameters on levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in the air // Atmos. Environ. 2016. V. 131. P. 263–268.
9. Kavassalis S.C., Murphy J.G. Understanding ozone-meteorology correlations: A role for dry deposition // Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44, N 6. P. 2922–2931.
10. Белан Б.Д., Савкин Д.Е., Толмачев Г.Н. Зависимость образования озона в приземном слое от температуры воздуха // Оптика атмосф. и океана. 2017. V. 30, N 11. С. 971–979; Belan B.D., Savkin D.E., Tolmachev G.N. Air-temperature dependence of the ozone generation rate in the surface air layer // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 2. P. 187–196.
11. Тереб Н.В., Милехин Л.И., Милехин В.Л., Гниломедов В.Д., Нечаев Д.Р., Кулижникова Л.К., Широтов В.В. Содержание приземного озона в условиях аномального лета 2010 г. по измерениям в г. Обнинск // Метеорол. и гидрол. 2013. № 5. С. 14–25.
12. Lou S., Liao H., Zhu B. Impacts of aerosols on surface-layer ozone concentrations in China through heterogeneous reactions and changes in photolysis rates // Atmos. Environ. 2014. V. 85. P. 123–138.
13. Jia L., Xu Y. Ozone and secondary organic aerosol formation from Ethylene-NO_x-NaCl irradiations under different relative humidity conditions // J. Atmos. Chem. 2016. V. 73. N 1. P. 81–100.
14. Bonasoni P., Cristofanelli P., Calzolari F., Bonafe U., Evangelisti F., Stohl A., Zauli Sajani S., van Dingenen R., Colombo T., Balkanski Y. Aerosol-ozone correlation during dust transport episodes // Atmos. Chem. Phys. 2004. V. 4, N 5. P. 1201–1215.
15. Арефьев В.Н., Кашин Ф.В., Милехин Л.И., Милехин В.Л., Тереб Н.В., Упэнек Л.Б. Концентрация приземного озона в Обнинске в 2004–2010 гг. // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2013. Т. 49, № 1. C. 74–84.
16. Hoffman S., Sulkowski W., Krzyzanowski K. Sunchine effect on the ozone level in lower layers of the troposphere // Pol. Acad. Ski. 1993. N 42. P. 117–124.
17. Белан Б.Д., Скляднева Т.К. Изменение концентрации тропосферного озона в зависимости от интенсивности солнечной радиации // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12, №  8. C. 725–729.
18. Helmig D., Ganzeveld L., Butler T., Oltmans S.J. The role of ozone atmosphere-snow gas exchange on polar, boundary-layer tropospheric ozone – a review and sensitivity analysis // Atmos. Chem. Phys. 2007. V. 7, N 1. P. 15–30.
19. Rappenglück B., Ackermann L., Alvarez S., Golovko J., Buhr M., Field R.A., Soltis J., Montague D.С., Hauze B., Adamson S., Risch D., Wilkerson G., Bush D., Stoeckenius T., Keslar C. Strong wintertime ozone events in the Upper Green River basin, Wyoming // Atmos. Chem. Phys. 2014. V. 14, N 10. P. 4909–4934.
20. Van Dam B., Helmig D., Toro C., Doskey P., Kramer L., Murray K., Ganzeveld L., Seok B. Dynamics of ozone and nitrogen oxides at Summit, Greenland: I. Multi-year observations in the snowpack // Atmos. Environ. 2015. V. 123. P. 268–284.
21. Wu Z., Staebler R., Vet R., Zhang L. Dry deposition of O₃ and SO₂ estimated from gradient measurements above a temperate mixed forest // Environ. Pollut. 2016. V. 210. P. 202–210.
22. Людчик А.М., Покаташкин В.И., Гиргждене Р. О связи времени таяния снежного покрова с появлением весеннего максимума озона // Тр. совещания-семинара «Проблема мониторинга приземного (тропосферного) озона и нейтрализация его влияния». М.: ИОФ РАН, 2013. C. 87–91.
23. Белан Б.Д. Озон в тропосфере. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2010. 488 с.
24. Helmig D., Boylan P., Johnson B., Oltmans S., Fairall C., Staebler R., Weinheimer A., Orlando J., Knapp D.J., Montzka D.D., Flocke F., Frieß U., Sihler H., Shepson P.B. Ozone dynamics and snow-atmosphere exchanges during ozone depletion events at Barrow, Alaska // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. P. D20303. DOI: 10.1029/2012JD017531.
25. Seabrook J., Whiteway J. Influence of mountains on Arctic tropospheric ozone // J. Geophys. Res.: Atmos. 2016. V. 121, N 4. P. 1935–1942.
26. Белан Б.Д. Тропосферный озон. 5. Газы – предшественники озона // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 3. С. 230–268.
27. Collins W.J., Sitch S., Boucher O. How vegetation impacts affect climate metrics for ozone precursors // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. P. D23308. DOI:10.1029/2010JD014187.
28. Sadiq M., Tai A.P.K., Lombardozzi D., Martin M.V. Effects of ozone–vegetation coupling on surface ozone air quality via biogeochemical and meteorological feedbacks // Atmos. Chem. Phys. 2017. V. 17, N 4. P. 3055–3066.
29. Исидоров В.А. Летучие выделения растений: состав, скорость эмиссии и экологическая роль. СПб.: Алга, 1994. 188 с.
30. Curci G., Beekmann M., Vautard R., Smiatek G., Steinbrecher R., Theloke J., Friedrich R. Modelling study of the impact of isoprene and terpene biogenic emissions on European ozone levels // Atmos. Environ. 2009. V. 43, N 7. P. 1444–1455.
31. Feister U., Warmbt W. Long-term surface ozone increase at Arcona // Proc. of Quadrennial Ozone Symposium. Greece. 1980. P. 782–787.
32. Volz A., Kley D. Evaluation of the Montsouris series of ozone measurements made in the nineteenth century // Nature. 1988. V. 332, N 6161. P. 240–242.
33. Cartalis C., Varotsos C. Surface ozone in Athens, Greece, at the beginning and at the end of the twentieth century // Atmosp. Environ. 1994. V. 28, N 1. P. 3–8.
34. Monks P.S. A review of the observations and origins of the spring ozone maximum // Atmos. Environ. 2000. V. 34, N 21. P. 3545–3561.
35. Kalabokas P., Hjorth J., Foret G., Dufour G., Eremenko M., Siour G., Cuesta J., Beekmann M. An investigation on the origin of regional springtime ozone episodes in the western Mediterranean // Atmos. Chem. Phys. 2017. V. 17, N 6. P. 3905–3928.
36. Воробьев В.И. Синоптическая метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 616 с.
37. Аршинова В.Г., Белан Б.Д., Рассказчикова Т.М., Рогов А.Н., Толмачев Г.Н. Изменение концентрации озона в приземном слое воздуха при прохождении атмосферных фронтов // Оптика атмосф. и океана. 1995. Т. 8, № 4. C. 625–631.
38. Zapletal M., Cudlín P., Chroust P., Urban O., Pokorný R., Edwards-Jonásová M., Czerný R., Janou D., Taufarová K., Vecera Z., Mikuska P., Paoletti E. Ozone flux over a Norway spruce forest and correlation with net ecosystem production // Environ. Pollut. 2011. V. 159, N 5. P. 1024–1034.
39. Fares S., Savi F., Muller J., Matteucci G., Paoletti E. Simultaneous measurements of above and below canopy ozone fluxes help partitioning ozone deposition between its various sinks in a Mediterranean Oak Forest // Agric. For. Meteorol. 2014. V. 198–199. P. 181–191.
40. Wu Z.Y., Zhang L., Wang X.M., Munger J.W. A modified micrometeorological gradient method for estimating O₃ dry depositions over a forest canopy // Atmos. Chem. Phys. 2015. V. 15, N 13. P. 7487–7496.
41. Franz M., Simpson D., Arneth A., Zaehle S. Development and evaluation of an ozone deposition scheme for coupling to a terrestrial biosphere model // Biogeosciences. 2017. V. 14, N 1. P. 45–71.