Воздух над Сибирью бывает чистым только летом

Международный коллектив ученых представил данные по загрязнению воздуха над Сибирской тайгой аэрозольными частицами и углеродными выбросами. Измерения были выполнены на 300 метровой мачте ZOTTO, расположенной в центральной Сибири, в период с 2010 по 2014 годы. Выяснилось, что большую часть года в атмосфере над удаленной от жилых мест тайгой присутствуют следы как промышленных, так и природных выбросов. Результаты исследований опубликованы в журнале Atmospheric Chemistry and Physics. 

300 метровая мачта ZOTTO была установлена в сибирской тайге в 2006 году в рамках совместного проекта России и Германии по наблюдению за динамикой парниковых газов в атмосфере. Мачта расположена в малонаселенной местности, посреди хвойной тайги, на расстоянии более 600 километров от Красноярска. Местоположение международной обсерватории не случайно — ее удаленность от промышленных и жилых центров позволяет исследовать вклад таежных экосистем в глобальный цикл углерода. Кроме того, чувствительная аппаратура и непрерывные наблюдения дают возможность оценить, как загрязняющие воздух вещества распространяются над территорией Сибири.

В недавно опубликованном исследовании коллектив ученых из нескольких стран мира представил данные пятилетнего мониторинга загрязнения воздуха аэрозольными частицами и угарным газом (монооксид углерода). Оказалось, что большую часть года даже в труднодоступных районах Сибири воздух содержит следы природных или промышленных выбросов. Наибольшее количество чистых проб было получено летом. По всей видимости, в это время года распространение по воздуху мелкодисперсных частиц контролируется дождем: он их просто осаждает. В зимнее время только четверть проб можно было отнести к чистым. В остальное время в воздухе наблюдались следы промышленных выбросов. 

«За пять лет исследований на станции было отобрано почти 300 проб для определения содержания в воздухе частиц диаметром меньше 10 микрон, практически непрерывно велись измерения концентрации угарного газа, метеорологических параметров. Такие детальные измерения на высоте 300 метров над нетронутой тайгой позволяют получать интегральную информацию о процессах, которые происходят в приземных слоях атмосферы в центральной Сибири», — пояснил один из авторов работы, старший научный сотрудник Института леса им. В.М. Сукачева ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН кандидат биологических наук Алексей Васильевич Панов.

В целом на протяжении пятилетнего периода наблюдений с 2010 по 2014 годы качество атмосферного воздуха в отдельные даты отличалось от очень чистого до достаточно грязного, когда в воздухе присутствовало много аэрозольных частиц. С помощью программных алгоритмов ученые смогли определить, каким должен быть фоновый уровень присутствия в таежном воздухе загрязняющих веществ. На основе этих данных исследователи выделили чистые и загрязненные периоды. Для некоторых случаев сильного загрязнения специалисты оценили перенос воздушных масс и источники выбросов. 

Так, зимой периоды значительного загрязнения были связаны с погодными условиями, препятствующими рассеиванию примесей, и ветрами, которые приносили загрязненный воздух из промышленных районов западной и центральной Сибири. Летом наибольший вклад в загрязнение воздуха вносили лесные пожары. В периоды межсезонья — весной и осенью — достигающие средней тайги выбросы углерода и аэрозольных частиц были связаны с сельскохозяйственными пожарами в южных степях Сибири и Казахстана и промышленной активностью. 

«Один из неожиданных результатов исследования  — в летнее время, в те дни, когда уровень загрязнений был минимальным, нам удалось обнаружить в воздухе сигнал выбросов из нефтедобывающего регионов Западной Сибири. Попадая в атмосферу, соединения углерода и другие загрязняющие вещества разносятся на большие расстояния», — добавил один из основных авторов исследования, заведующий кафедрой «Физика атмосферы» Санкт-петербургского государственного университета доктор физико-математических наук, профессор Евгений Федорович Михайлов. 

Ученые отмечают, что мачта ZOTTO, как часть международной сети мониторинга высотными мачтами, крайне важна для дальнейших наблюдений за составом атмосферы и изменяющимся климатом. Так, присутствие в воздухе аэрозольных частиц может оказывать влияние на образование облаков, количество осадков, соотношение поглощенного и излученного поверхностью планеты тепла. То есть между загрязнением атмосферы и климатом может оказаться сложная взаимосвязь. Исследователи надеются, что более длительные ряды наблюдений позволят понять, как связаны между собой два этих процесса. 

Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН

Фото: предоставлено Алексеем Пановым (1), из статьи в журнале Atmospheric Chemistry and Physics (2)

Источник: www.sbras.info