ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2024-8-21-25ekip-2703Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSВертикальная изменчивость аэрозольных загрязнений в Санкт-Петербурге по данным многолетних лидарных наблюденийVertical Variability of Aerosol Pollution in St. Petersburg According to Long-term Lidar ObservationsСамуленковД.А.SamulenkovD.A.

директор

Director

podpiska@kalvis.ruСапуновМ.В.SapunovM.V.

инженер

Engeneer

podpiska@kalvis.ruРесурсный центр "Обсерватория экологической безопасности", Научный парк СПбГУРоссияResource Center "Observatory of environmental safety", Research Park, St. Petersburg UniversityRussian Federation2024070820242882125Copyright © ООО "Калвис", 20242024ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2703

Проведена обработка данных, полученных с применением лидарных технологий, для выявления вертикальной изменчивости распределения аэрозолей в столбе воздуха по месяцам. Суммарно обработаны результаты 227 лидарных измерений с 2014 по 2023 гг. Установлено, что концентрация и высота расположения уплотненных аэрозольных слоев начинает возрастать весной, достигает максимума в июле, а с октября отмечается видимый спад концентраций аэрозолей в атмосферном воздухе. Установлено, что в теплое время года высота уплотнённых аэрозольных слоев достигает 1200–1800 м, тогда как в холодное время года она доходит только до высот 600–1100 м. Исходя из рассчитанного параметра Ангстрема в диапазоне от 1,95 до 2,91 сделан вывод о преобладании над городом мелкодисперсного аэрозоля.

Processing of data obtained using lidar technologies was carried out to identify the vertical variability of the distribution of aerosols in the atmospheric column by month. The results of 227 lidar measurements from 2014 to 2023 were processed in total. It has been established that the concentration and height of compacted aerosol layers begin to increase in spring time, reaches a maximum in July, and from October there is a visible decline in aerosol concentrations in the atmospheric air. It has been established that in the warm season the height of compacted aerosol layers reaches 1200–1800 m, while in the cold season it reaches only heights of 600–1100 m. It was concluded that fine aerosol predominates over the city, based on the calculated Angstrom parameter in the range from 1.95 to 2.91.

загрязнение атмосферылидараэрозолькоэффициент ослабленияatmospheric pollutionlidaraerosolextinction coefficientReferencesMayer H. Air pollution in cities. Atmospheric Environment. 1999. Vol. 33. Iss. 24—25. P. 4029—4037. DOI: 10.1016/S1352-2310(99)00144-2.Mayer H. Air pollution in cities. Atmospheric Environment. 1999. Vol. 33. Iss. 24—25. P. 4029—4037. DOI: 10.1016/S1352-2310(99)00144-2.Салтыкова М.М., Бобровницкий И.П., Федичкина Т.П., Балакаева А.В., Яковлев М.Ю. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на структуру смертности населения. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019. № 6. С. 96—100.Салтыкова М.М., Бобровницкий И.П., Федичкина Т.П., Балакаева А.В., Яковлев М.Ю. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на структуру смертности населения. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019. № 6. С. 96—100.Гинзбург А.С., Губанова Д.П., Минашки В.М. Влияние естественных и антропогенных аэрозолей на глобальный и региональный климат. Российский химический журнал. 2008. Т. LII. № 5. С. 112—119.Гинзбург А.С., Губанова Д.П., Минашки В.М. Влияние естественных и антропогенных аэрозолей на глобальный и региональный климат. Российский химический журнал. 2008. Т. LII. № 5. С. 112—119.Ивлев Л.С. Механизмы образования и распада атмосферных аэрозолей и облачности и их экологическое значение. Междисциплинарный научный и прикладной журнал "Биосфера". 2013. Т. 5. № 2. С. 128—210.Ивлев Л.С. Механизмы образования и распада атмосферных аэрозолей и облачности и их экологическое значение. Междисциплинарный научный и прикладной журнал "Биосфера". 2013. Т. 5. № 2. С. 128—210.Zhang Yu., Ciais P., Boucher O., Maignan F., Bastos A., Goll D., Lurton Th., Viovy N., Bellouin N., Li L. Disentangling the Impacts of Anthropogenic Aerosols on Terrestrial Carbon Cycle During 1850—2014. Earth’s Future. 2021. Vol. 9. Iss. 7. art. e2021EF002035. DOI: 10 .1029/ 2021EF002035.Zhang Yu., Ciais P., Boucher O., Maignan F., Bastos A., Goll D., Lurton Th., Viovy N., Bellouin N., Li L. Disentangling the Impacts of Anthropogenic Aerosols on Terrestrial Carbon Cycle During 1850—2014. Earth’s Future. 2021. Vol. 9. Iss. 7. art. e2021EF002035. DOI: 10 .1029/ 2021EF002035.Alton P.B. Reduced carbon sequestration in terrestrial ecosystems under overcast skies compared to clear skies. Agricultural and Forest Meteorology. 2008. Vol. 148. Iss. 10. P. 1641—1653. DOI: 10.1016/j.agrformet.2008.05.014.Alton P.B. Reduced carbon sequestration in terrestrial ecosystems under overcast skies compared to clear skies. Agricultural and Forest Meteorology. 2008. Vol. 148. Iss. 10. P. 1641—1653. DOI: 10.1016/j.agrformet.2008.05.014.Балин Ю.С., Коханенко Г.П., Клемашева М.Г., Пеннер И.Э., Насонов С.В., Самойлова С.В., Чайковский А.П. "ЛОЗА-С" – базовый лидар российского сегмента лидарных станций сети СНГ (CIS LiNet).. Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. №Балин Ю.С., Коханенко Г.П., Клемашева М.Г., Пеннер И.Э., Насонов С.В., Самойлова С.В., Чайковский А.П. "ЛОЗА-С" – базовый лидар российского сегмента лидарных станций сети СНГ (CIS LiNet).. Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. №С. 1065—1068. DOI: 10.15372/AO O2017 1210.8. Chaikovsky A., Ivanov A., Balin Yu., Elnikov A., Tulinov G., Plusnin I., Bukin O., Chen B. Lidar network CIS-LiNet for monitoring aerosol and ozone in CIS regions.. Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 2006. Vol. 6160. Аrt. 616035. DOI: 1 0.111 7/12.675920.С. 1065—1068. DOI: 10.15372/AO O2017 1210.8. Chaikovsky A., Ivanov A., Balin Yu., Elnikov A., Tulinov G., Plusnin I., Bukin O., Chen B. Lidar network CIS-LiNet for monitoring aerosol and ozone in CIS regions.. Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 2006. Vol. 6160. Аrt. 616035. DOI: 1 0.111 7/12.675920.Зуев В.Е., Макиенко Э.В., Наац И.Э. Определение оптических свойств стратосферных аэрозолей наземными лидарами. Доклады Академии наук. 1982. Т. 265. № 5. С. 1105—1107.Зуев В.Е., Макиенко Э.В., Наац И.Э. Определение оптических свойств стратосферных аэрозолей наземными лидарами. Доклады Академии наук. 1982. Т. 265. № 5. С. 1105—1107.Иванов А.П., Чайковский А.П., Зеге Э.П. Кабашников В.П., Какарека С.В., Катков В.Л., Красовский А.Н., Попов В.М. Исследование трансграничного переноса загрязнений в атмосфере в регионе Беларуси. Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. № 12. С. 1048—1058.Иванов А.П., Чайковский А.П., Зеге Э.П. Кабашников В.П., Какарека С.В., Катков В.Л., Красовский А.Н., Попов В.М. Исследование трансграничного переноса загрязнений в атмосфере в регионе Беларуси. Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. № 12. С. 1048—1058.Osterloh L., Pérez C., Böhme D. et al. Parallel software for retrieval of aerosol distribution from LIDAR data in the framework of EARLINET-ASOS. Computer Physics Communications. 2009. Vol. 180. Iss. 11. P. 2095—2102. DOI: 10.1016/j.cpc.2009.06.011.Osterloh L., Pérez C., Böhme D. et al. Parallel software for retrieval of aerosol distribution from LIDAR data in the framework of EARLINET-ASOS. Computer Physics Communications. 2009. Vol. 180. Iss. 11. P. 2095—2102. DOI: 10.1016/j.cpc.2009.06.011.Nishizawa T., Sugimoto N., Matsui I., Shimizu A., Higurashi A., Jin Y. The Asian Dust and Aerosol Lidar Observation Network (AD-NET): Strategy and Progress. EPJ Web of Conferences. 2016. Vol. 119. Аrt. 19001. DOI: 10.1051/epjconf/201611919001.Nishizawa T., Sugimoto N., Matsui I., Shimizu A., Higurashi A., Jin Y. The Asian Dust and Aerosol Lidar Observation Network (AD-NET): Strategy and Progress. EPJ Web of Conferences. 2016. Vol. 119. Аrt. 19001. DOI: 10.1051/epjconf/201611919001.Самуленков Д.А., Сапунов М.В. Исследование динамики шапки аэрозольных загрязнений в Санкт-Петербурге при переносе с разных сторон света в период с 2014 по 2021 год. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. №1. С. 277—284. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-277-284.Самуленков Д.А., Сапунов М.В. Исследование динамики шапки аэрозольных загрязнений в Санкт-Петербурге при переносе с разных сторон света в период с 2014 по 2021 год. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. №1. С. 277—284. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-277-284.Klett J.D. Lidar Inversion with Variable Backscatter/Extinction Ratios. Applied Optics. 1985. Vol. 24. Iss. 11. P. 1638—1643. DOI: 10.1364/AO.24.001638.Klett J.D. Lidar Inversion with Variable Backscatter/Extinction Ratios. Applied Optics. 1985. Vol. 24. Iss. 11. P. 1638—1643. DOI: 10.1364/AO.24.001638.Veselovskii I., Whiteman D.N., Kolgotin A. et al. Demonstration of aerosol property profiling by multiwavelength lidar under varying relative humidity conditions. J. of Atmospheric and Oceanic Tech. 2009. Vol. 26. P. 1543—1557.Veselovskii I., Whiteman D.N., Kolgotin A. et al. Demonstration of aerosol property profiling by multiwavelength lidar under varying relative humidity conditions. J. of Atmospheric and Oceanic Tech. 2009. Vol. 26. P. 1543—1557.Белан Б.Д., Журавлев Г.Г., Задде Г.О., Попов В.А. Распространение примесей в атмосфере и методы их контроля. Томск, Изд-во ТПУ, 2000. 342 с.Белан Б.Д., Журавлев Г.Г., Задде Г.О., Попов В.А. Распространение примесей в атмосфере и методы их контроля. Томск, Изд-во ТПУ, 2000. 342 с.Самуленков Д.А., Сапунов М.В. Аэрозольные загрязнения над г. Санкт-Петербургом в разные сезоны по результатам лидарных измерений с 2014 по 2022 год. Экология и промышленность России. 2023. Т. 27. № 9. С. 61—65. DOI: 10.18412/1816-0395-2023-9-61-65.Самуленков Д.А., Сапунов М.В. Аэрозольные загрязнения над г. Санкт-Петербургом в разные сезоны по результатам лидарных измерений с 2014 по 2022 год. Экология и промышленность России. 2023. Т. 27. № 9. С. 61—65. DOI: 10.18412/1816-0395-2023-9-61-65.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.