Пространственно-временные вариации приземного озона в атмосфере Байкальского региона

• Автор: Бутуханов, Василий Петрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Факторы, определяющие распределение приземного

озона в атмосфере.

1.1 Процессы, влияющие на содержание озона в атмосфере

1.2 Особенности пространственного распределения озона

1.2.1 Воздухообмен между стратосферой и тропосферой

1.2.2 Горизонтальная адвекция озона.и его предшественников

1.2.3 Воздухообмен между пограничным слоем и свободной

тропосферой

1.3 Фотохимическое образование и сток приземного озона'

1.4 Сухое осаждение озона
1.5 Временная изменчивость приземного озона в континентальных 27 районах.
1.5. Г Суточные вариации ПКО
1.5.2 Сезонные вариации ПКО
Глава 2. Аппаратура, методика измерений концентраций
газовых примесей, метеорологических параметров
2.1 Автоматизированная система контроля загрязнения 36 приземного слоя атмосферы.
2.2 Методика измерений концентраций газовых примесей
Глава 3. Экспериментальные исследования приземного озона
в атмосфере г. Улан-Удэ
3.1 Климатические особенности атмосферы г. Улан:-Удэ
3.2 Распределение концентрации озона и оксидов азота 68 в приземном слоеатмосферы г. Улан-Удэ-
3.3 Временные вариации озона в приземном слое атмосферы 74 г. Улан-Удэ - '
3.3.1 Суточные вариации приземного озона 75
3.3.2 Сезонные вариации приземного озона
3.4 Вариации озона и ультрафиолетовой радиации УФ-Б в летний 84 период
3.5 Спектральная оценка вариаций ПКО и УФ-Б
3.6 Связь ПКО с концентрацией оксидов азота и температурой 92 воздуха в особых метеорологических условиях
3.6 Связь ПКО с общим содержанием озона
3.7 Влияние приземной инверсии на изменчивость ПКО
3.8 Наблюдения приземных концентраций озона, оксидов азота 115 и моноксида углерода на автомагистралях Улан-Удэ
Заключение к главе

Глава 4. Приземный озон в атмосфере оз. Байкал
4.1. Наблюдения приземного озона в прибрежной зоне 124 юго-восточной части оз. Байкал
4.1.1. Суточный ход приземной концентрации озона
4.1.2. Фотохимическое образование озона
4.1.3. Влияние стратификации на изменение концентрации 142 озона вблизи подстилающей поверхности
4.1.4. Изменчивость концентрации озона при прохождении 147 холодного фронта
4.2. Измерения концентрации озона, оксидов азота в приводном 149 слое атмосферы оз. Байкал
4.3. Вертикальные потоки озона в приводном слое атмосферы 160 вблизи береговой зоны оз. Байкал
Заключение к главе
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение.
Озон является химически и радиационно-активным газом. Как сильный окислитель он определяет газовый состав атмосферы. В больших количествах озон воздействует разрушающе на многие материалы и живые ткани, обладает мутагенными и канцерогенными свойствами. Поэтому необходимо знать пространственно-временное распределение, долговременную изменчивость и условия формирования высоких значений приземной концентрации озона (ПКО).
Озон как радиационный фактор определяет температурный профиль и динамический режим атмосферы. Его изменения в атмосфере могут влиять на климат Земли. Определяемый озоном поток ультрафиолетовой радиации УФ-Б в тропосферу и на земную поверхность играет важнейшую роль в жизнедея-* тельности растений и всего живого на Земле. Увеличение интенсивности УФ-Б может приводить к усилению выбросов легко лету чих органических соеди-, нений, выделяемых растениями и изменять состав воздуха.
Уменьшение озона в стратосфере, наблюдаемое в последние десятилетия, делают исследования связей ОСО (общее содержание озона) - УФ-Б -тропосферный озон особенно актуальными. Скорость фотодиссоциации озона в тропосфере .1 имеет наибольшую из' всех газов чувствительность к изменениям ОСО. Изменения I влияют не только непосредственно на баланс озона. Фотодиссоциация озона является ключевой реакцией в образовании другого важнейшего окислителя, ОН — радикала, который регулирует химическое производство озона и время жизни предшественников озона (МОх, СО, СЙЦ и ДР-)-
И моделирование газовых, радиационных потоков в атмосфере, и изучение механизмов фотохимической трансформации газовых примесей затрудняется из-за нерегулярного характера вариаций и неравномерного пространственного распределения тропосферного озона и других газовых составляющих, что в большей степени связано с действием антропогенных факторов.

В азиатском регионе, по мнению авторов, эмиссия ]МОх непрерывно и значительно увеличивается в последние годы. Показано, что наибольшему влиянию эмиссии МОх подвержена Япония и Гавайи. В Японии наблюдается медленное, но стабильное увеличение концентрации озона в течение 1980 -1995 г.г. с положительным трендом 0,44 ± 0,435 в год. Этот наблюдаемый тренд авторы пытаются объяснить процессами переноса тропосферного озона и МОх из индустриальной Азии.
Для'оценки тренда озона в Японии на станциях зондирования в последние десятилетия проводятся непрерывные круглогодичные измерения концентрации 03 и Ж и других озонообразующих компонентов МГС.
Таким образом, неоднородность тренда тропосферного озона в разном временном Iинтервале и в пространстве; труднообъяснимые причины замедления положительного 'Тренда озона в некоторых регионах средних широт северного! полушария, является, в настоящее время, предметом дальнейшего изучения вариаций распределения тропосферного озона. *
Выполненный обзор позволяет сформулировать цель и задачи данного исследования.
Цель данного исследования заключается в изучении пространственно - временных вариаций озона в приземном слое атмосферы Байкальского региона. Основные задачи исследования следующие:
1. Разработка, измерительно-вычислительного комплекса характеристик приземного озона, оксидов азота, углерода, и измерение концентраций газовых примесей и метеопараметров в Байкальском регионе.
2. Анализ временных вариаций ПКО, концентраций оксидов азота и метеопараметров по данным измерений за период с 1999 - 2004 г.г. в г. Улан-Удэ, выявление процессов, определяющих формирование суточного и сезонного хода ПКО.
3. Оценка вклада ОСО и УФ-Б в сезонную изменчивость ПКО.
4. Исследование процессов, формирующих особый режим образования озона в условиях летнего застоя воздуха в приземном слое атмосферы