Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX.D.10

Загрязнение атмосферного воздуха города Уфы и оценка метеорологических условий по данным наземных и спутниковых наблюдений

Васильев Д.Ю. (1,2,3), Семенов В.А. (3,4), Чибилёв А.А. (2)
(1) Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа, Россия
(2) Институт степи Уральского отделения РАН, Оренбург, Россия
(3) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
(4) Институт географии РАН, Москва, Россия
Известно, что уровень загрязнения воздуха над урбанизированными территориями во многом определяется метеорологическими условиями [1-5]. Наибольшее влияние на загрязнение воздуха оказывает стратификация атмосферы, при условиях формирования приземных и приподнятых инверсий [6-10]. Явление городского острова тепла, так же неблагоприятно сказывается на уровне загрязнения атмосферы, способствуя застою воздуха и как следствие приводит к увеличению концентрации вредных примесей в воздухе [11-17]. Цель настоящей работы состояла в проведении оценки влияния метеорологических условий на уровень загрязнения воздуха в городе Уфа. Базой для анализа метеорологических условий послужили инструментальные наблюдения производимые на сети станций и спутникового зондирования Terra-MODIS (https://modis.gsfc.nasa.gov). Период наблюдений составил 5 лет, с 2017 по 2021 гг. В качестве показателя уровня загрязнения воздуха был использован параметр P, представляющий собой отношение количества существенно превышенных концентраций (относительно среднего значения) к общему числу измерений в течение дня.
Анализ инструментальных данных приземной метеорологии и дистанционного зондирования выявил остров тепла над городом, разница температуры меду центром и периферией в среднем составило 2 градуса. Такого рода застои воздуха способствуют повышению уровня загрязнения атмосферного воздуха в городе.
Авторы выражают искреннюю признательность Башкирскому УГМС Росгидромета (http://www.meteorb.ru), а также лично В.З. Горохольской и Г.Н. Семеновой за предоставленные данные по концентрациям загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Уфы.
Работа выполнена в рамках Государственного задания (№ АААА-А21-121011190016-1) - «Проблемы степного природопользования в условиях современных вызовов: оптимизация взаимодействия природных и социально-экономических систем».

Ключевые слова: загрязнение атмосферного воздуха, дистанционные измерения, температурный режим, температурная инверсия, Уфа
Литература:
  1. Белан Б.Д. К вопросу о формировании шапки загрязнений над промышленными центрами // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т. 9. № 4. С. 460-463.
  2. Кузнецова И.Н., Кадыгров Е.Н., Миллер Е.А., Нахаев М.И. Характеристики температуры в нижнем 600-метровом слое по данным дистанционных измерений приборами МТП-5 // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. №10. С. 877–883.
  3. Кузнецова И.Н., Хайкин М.Н., Кадыгров Е.Н. Влияние городской среды на температуру в пограничном слое атмосферы по данным микроволновых измерений в Москве и окрестностях // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2004. Т. 40. №5. С. 678–688.
  4. Матвеев Л.Т., Матвеев Ю.Л. Формирование особенностей острова тепла в большом городе // Доклады РАН. 2000. Т. 30. № 2. С. 249-252.
  5. Васильев Д.Ю., Кучеров С.Е., Семенов В.А., Чибилев А.А. Оценка метеорологических факторов пожарной опасности на территории Южного Урала // География и природные ресурсы. 2022. Т. 43. № 2. С. 161-168.
  6. Сонькин Л.Р. Синоптико-статистический анализ и краткосрочный прогноз загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 224 с.
  7. Локощенко М.А., Корнева И.А., Кочин А.В., Дубовецкий А.З., Новицкий М.А., Разин П.Е. О высотной протяженности городского острова тепла над Москвой // Доклады РАН. 2016. T. 466. № 2. C. 213–217.
  8. Хуторова О.Г., Тептин Г.М. Временные вариации аэрозоля и малых газовых примесей в приземном городском воздухе // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2003. Т. 39. №6. С. 782–790.
  9. Bornstein R.D. Observations of the urban heat island effect in New York City // J. Appl. Meteorol. 1968. V. 7. P. 575–582.
  10. Duckworth F.S., Sandberg J.S. The effect of cities upon horizontal and vertical temperature gradients // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 1954. V. 35. № 2. P. 198–207.
  11. Васильев Д.Ю., Вельмовский П.В., Семенова Г.Н., Чибилев А.А. Остров тепла в пограничном слое атмосферы и концентрация загрязняющих веществ над городом Уфа в 2021 г. // Доклады РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 2. С. 356-362.
  12. Горлач И.А., Кислов А.В., Алексеева Л.И. Опыт исследования вертикальной структуры городского острова тепла на основе спутниковых данных // Исследование Земли из космоса. 2017. № 4. С. 37–46.
  13. Еланский Н.Ф., Шилкин А.В., Пономарев Н.А., Захарова П.В., Качко М.Д., Поляков Т.И. Пространственно-временные вариации содержания загрязняющих примесей в воздушном бассейне Москвы и их эмиссии // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2022. Т. 58. № 1. С. 92-108.
  14. Иванова Е.И., Сонькин Л.Р. Прогнозирование загрязнения воздуха в городе // Труды ГГО. 1973. Вып. 293. С. 51–57.
  15. Костарева Т.В. Учет влияния метеорологических факторов при разработке схем прогноза загрязнения воздуха в городах Пермского края // Географический вестник. 2017. №2(41). С. 91–99.
  16. Ужегова Н.В., Антохин П.Н., Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Фофонов А.В. Выделение антропогенного вклада в изменение температуры, влажности, газового и аэрозольного состава городского воздуха // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 7. С. 589–596.
  17. Шкляев В.А., Шкляева Л.С. Исследование инверсий нижней атмосферы по результатам наблюдений температурного профилемера и радиозондирования // Географический вестник. 2014. №4(31). С. 62–66.

Презентация доклада

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Васильев Д.Ю., Семенов В.А., Чибилёв А.А. Загрязнение атмосферного воздуха города Уфы и оценка метеорологических условий по данным наземных и спутниковых наблюдений // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 406. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

406