Том 34, номер 07, статья № 5

Аннотация:

Обсуждаются физико-химические характеристики аэрозоля над морями Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана, измеренные в 80-м и двух предшествующих (67-й и 71-й) рейсах НИС «Академик Мстислав Келдыш». Показано, что значения большинства характеристик аэрозоля (концентрации аэрозоля, сажи, элементного и органического углерода, элементный состав) в атмосфере Балтийского и Северного морей выше в сравнении с Норвежским и Баренцевым морями. В изотопном составе углерода в аэрозольных пробах преобладали легкие изотопы, что указывает на преимущественное влияние сгорания нефтепродуктов и природного газа.

Ключевые слова:

атмосфера над океаном, аэрозоль, сажа, элементный и органический углерод, элементный и изотопный состав

Список литературы:

1. IPCC, 2013. Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Fifth Assessment Report of the United Nations “Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)”, Chapter 7, Clouds and Aerosols. Cambridge: Cambridge University Press. URL: http://www.climatechange2013.org/images/report/WG1AR5_Chapter 07_FINAL.pdf.
2. Atmospheric aerosol properties, formation processes, and impacts: from nano- to global scales. Chinester: Springer-PRAXIS, 2006. 572 р.
3. Лисицын А.П. Современные представления об осадкообразовании в океанах и морях. Океан как природный самописец взаимодействия геосфер Земли // Мировой океан. Т. 2. Физика, химия, и биология океана. Осадкообразование в океане и взаимодействие геосфер Земли. М.: Научный мир, 2014. C. 331–571.
4. Wang Q., Jacob D.J., Fisher J.A., Mao J., Leibensperger E.M., Carouge C.C., Le Sager P., Kondo Y., Jimenez J.L., Cubison M.J., Doherty S.J. Sources of carbonaceous aerosols and deposited black carbon in the Arctic in winter-spring: implications for radiative forcing // Atmos. Chem. Phys. 2011. V. 11. P. 12453–12473. DOI: 10.5194/acp-11-12453-2011.
5. Stohl A. Characteristics of atmospheric transport into the Arctic troposphere // J. Geophys. Res. 2006. V. 111, iss. D11306. DOI: 10.1029/2005JD006888.
6. Bond T.C., Streets D.G., Yarber K.F., Nelson S.M., Woo J.-H., Klimont Z. A technology-based global inventory of black and organic carbon emissions from combustion // J. Geophys. Res. 2004. V. 109, iss. D14203. DOI: 10.1029/2003JD003697.
7. Koch D., Schulz M., Kinne S., McNaughton C., Spackman J., Balkanski Y., Bauer S., Berntsen T., Bond T.C., Boucher O., Chin M., Clarke A., De Luca N., Dentener F., Diehl T., Dubovik O., Easter R., Fahey D.W., Feichter J., Fillmore D., Freitag S., Ghan S., Ginoux P., Gong S., Horowitz L., Iversen T., Kirkevag A., Klimont Z., Kondo Y., Krol M., Liu X., Miller R., Montanaro V., Moteki N., Myhre G., Penner J.E., Perlwitz J., Pitari G., Reddy S., Sahu L., Sakamoto H., Schuster G., Schwarz J.P., Seland Ø., Stier P., Takegawa N., Takemura T., Textor C., van Aardenne J.A., Zhao Y. Evaluation of black carbon estimations in global aerosol models // Atmos. Chem. Phys. 2009. V. 9. P. 9001–9026.
8. Huang K., Fu J.S., Prikhodko V.Y., Storey J.M., Romanov A., Hodson E.L., Cresko J., Morozova I., Ignatieva Y., Cabaniss J. Russian anthropogenic black carbon: Emission reconstruction and Arctic black carbon simulation // J. Geophys. Res.: Atmos. 2015. V. 120. P. 11,306–333. DOI: 10.1002/2015JD023358.
9. Cheng M.-D. Geolocating Russian sources for Arctic black carbon // Atmos. Environ. 2014. V. 92, N 4. P. 398–410. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2014.04.031.
10. Виноградова А.А., Васильева А.В. Черный углерод в воздухе северных районов России: источники, пространственные и временные вариации // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 6. C. 467–475. DOI: 10.15372/AOO20170604; Vinogradova A.A., Vasileva A.V. Black carbon in air over northern regions of Russia: Sources and spatiotemporal variations // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 6. P. 533–541.
11. Gelaro R., McCarty W., Suárez M.J., Todling R., Molod A., Takacs L., Randles C.A., Darmenov A., Bosilovich M.G., Reichle R., Wargan K., Coy L., Cullather R., Draper C., Akella S., Buchard V., Conaty A., da Silva A.M., Gu W., Kim G.-K., Koster R., Lucchesi R., Merkova D., Nielsen J.E., Partyka G., Pawson S., Putman W., Rienecker M., Schubert S.D., Sienkiewicz M., Zhao B. The modern-era retrospective analysis for research and applications, version 2 (MERRA-2) // J. Climate. 2017. V. 30, N 14. P. 5419–5454. DOI: 10.1175/JCLI-D-16-0758.1.
12. Randles C.A., da Silva A.M., Buchard V., Colarco P.R., Darmenov A., Govindaraju R., Smirnov A., Holben B., Ferrare R., Hair J., Shinozuka Y., Flynn C.J. The MERRA-2 aerosol reanalysis, 1980 on-ward, Part I: System description and data assimilation evaluation // J. Climate. 2017. V. 30, N 17. P. 6823–6850. DOI: 10.1175/JCLI-D-16-0609.1.
13. Buchard V., Randles C.A., da Silva A.M., Darmenov A., Colarco P.R., Govindaraju R., Ferrare R., Hair J., Beyersdorf A.J., Ziemba L.D., Yu H. The MERRA-2 aerosol reanalysis, 1980 onward. Part II: Evaluation and case studies // J. Climate. 2017. V. 30, N 17. P. 6851–6872. DOI: 10.1175/JCLI-D-16-0613.1.
14. Журавлева Т.Б., Артюшина А.В., Виноградова А.А., Воронина Ю.В. Черный углерод в приземной атмосфере вдали от источников эмиссий: сравнение результатов измерений и реанализа MERRA-2 // Оптика атмосф. и океана. 2020. Т. 33, № 4. С. 250–260. DOI: 10.15372/AOO20200402; Zhuravleva T.B., Artyushina A.V., Vinogradova A.A., Voronina Yu.V. Black carbon in the near-surface atmosphere far away from emission sources: Comparison of measurements and MERRA-2 reanalysis data // Atmos. Ocean. Opt. 2020. V. 33, N 6. P. 591–601.
15. Schevchenko V.P., Kopeikin V.M., Evangeliou N., Lisitzin A.P., Novigatsky A.N., Pankratova N.V., Starodymova D.P., Stohl A., Thomson R. Atmospheric black carbon over the north Atlantic and Russian arctic seas in summer–autumn time // Химия в интересах устойчивого развития. 2016. Т. 24. С. 441–446. DOI: 10.15372/KhUR20160402.
16. Терпугова С.А., Зенкова П.Н., Кабанов Д.М., Полькин В.В., Голобокова Л.П.. Панченко М.В., Сакерин С.М., Лисицын А.П., Шевченко В.П., Политова Н.В., Козлов В.С., Ходжер Т.В., Шмаргунов В.П., Чернов Д.Г. Результаты исследований характеристик аэрозоля в атмосфере Карского и Баренцева морей в летне-осенний период 2016 г. // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 5. С. 391–402. DOI: 10. 15372/AOO20180509; Terpugova S.A., Zenkova P.N., Kabanov D.M., Pol’kin V.V., Golobokova L.P., Panchenko M.V., Sakerin S.M., Lisitzin A.P., Shevchenko V.P., Politova N.V., Kozlov V.S., Khodzher T.V., Shmargunov V.P., Chernov D.G. Results of the study of aerosol characteristics in the atmosphere of the Kara and Barents Seas in Summer and Autumn 2016 // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 5. P. 507–518.
17. Сакерин С.М., Зенкова П.Н., Кабанов Д.М., Калашникова Д.А., Лисицын А.П., Макаров В.И., Полькин В.В., Попова С.А., Симонова Г.А., Чанкина О.В., Шевченко В.П. Результаты исследований физико-химических характеристик атмосферного аэрозоля в 71-м рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш» // Оптика атмосф. и океана. 2020. Т. 33, № 5. С. 358–367. DOI: 10.15372/AOO20200505; Sakerin S.M., Zenkova P.N., Kabanov D.M., Kalashnikova D.A., Lisitzin A.P., Makarov V.I., Polkin V.V., Popova S.A., Simonova G.V., Chankina O.V., Shevchenko V.P. Results of studying physicochemical characteristics of atmospheric aerosol in the 71st cruise of RV Akademik Mstislav Keldysh // Atmos. Ocean. Opt. 2020. V. 33, N 5. P. 470–479.
18. Sakerin S.M., Kabanov D.M., Makarov V.I., Polkin V.V., Popova S.A., Chankina O.V., Pochufarov A.O., Radionov V.F., Rize D.D. Spatial distribution of atmospheric aerosol physicochemical characteristics in Russian sector of the Arctic Ocean // Atmos. 2020. V. 11, N 11. P. 1170. DOI: 10.3390/atmos1111170.
19. Ferrero L., Sangiorgi G., Perrone M.G., Rizzi C., Cataldi M., Markuszewski P., Pakszys P., Makuch P., Petelski T., Becagli S., Traversi R., Bolzacchini E., Zielinski T. Chemical composition of aerosol over the Arctic Ocean from summer ARcticEXpedition (AREX) 2011–2012 cruises: Ions, amines, elemental carbon, organic matter, polycyclic aromatichydrocarbons, n–Alkanes, metals, and rare Earth elements // Atmos. 2019. V. 10, N 54. DOI: 10.3390/atmos10020054.
20. Park J., Dall’Osto M., Park K., Gim Y., Kang H.J., Jang E., Park K.-T., Park M., Yum S.S., Jung J., Lee B.Y., Yoon Y.J. Shipborne observations reveal contrasting Arctic marine, Arctic terrestrial and Pacific marine aerosol properties // Atmos. Chem. Phys. 2020. V. 20, N 5. P. 5573–5590.
21. Турчинович Ю.С., Почуфаров А.О., Сакерин С.М. Алгоритм контроля качества и восстановления данных измерений концентраций аэрозоля и сажи в морских экспедициях // Оптика атмосф. и океана. Физ. атмосф.: тез. докл. XXVII Междунар. симпоз. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2021. С. C-95–98.
22. Сакерин С.М., Голобокова Л.П., Кабанов Д.М., Калашникова Д.А., Козлов В.С., Круглинский И.А., Макаров В.И., Макштас А.П., Попова С.А., Радионов В.Ф., Симонова Г.В., Турчинович Ю.С., Ходжер Т.В., Хуриганова О.И., Чанкина О.В., Чернов Д.Г. Результаты измерений физико-химических характеристик атмосферного аэрозоля на «Ледовой базе Мыс Баранова» в 2018 г. // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 6. C. 421–429; Sakerin S.M., Golobokova L.P., Kabanov D.M., Kalashnikova D.A., Kozlov V.S., Kruglinsky I.A., Makarov V.I., Makshtas A.P., Popova S.A., Radionov V.F., Simonova G.V., Turchinovich Yu.S., Khodzher T.V., Khuriganowa O.I., Chankina O.V., Chernov D.G. Measurements of physicochemical characteristics of atmospheric aerosol at research station ice base Cape Baranov in 2018 // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 5. P. 511–520.
23. Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия для анализа объектов окружающей среды. М.: Техносфера, 2013. 632 с.
24. Makarov V.I., Koutsenogii K.P., Koutsenogii P.K. Daily and seasonal changes of organic and inorganic carbon content in atmospheric aerosol Novosibirsk region // J. Aerosol. Sci. 1999. V. 30. P. S255–S256.
25. Piminov P.A., Baranov G.N., Bogomyagkov A.V., Berkaev D.E., Borin V.M., Dorokhov V.L., Karnaev S.E., Kiselev V.A., Levichev E.B., Meshkov O.I., Mishnev S.I., Nikitin S.A., Nikolaev I.B., Sinyatkin S.V., Vobly P.D., Zolotarev K.V., Zhuravlev A.N. Synchrotron radiation research and application at VEPP-4 // Phys. Proc. 2016. V. 84. P. 19–26. DOI: 10.1016/j.phpro.2016.11.005.
26. Widory D. Combustibles, fuels and their combustion products: A view through carbon isotopes // Combust. Theory Mod. 2006. V. 10, N 5. P. 831–841. DOI: 10.1080/13647830600720264.
27. Widory D., Roy S., Moullec Y.L., Goupil G., Cocherie A., Guerrot C. The origin of atmospheric particles in Paris: a view through carbon and lead isotopes // Atmos. Environ. 2004. V. 38, iss. 7. P. 953–961. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2003.11.001.