Особенности атмосферных процессов, влияющих на загрязнение воздуха в Московском регионе, и методы их краткосрочного прогноза

• Автор: Кузнецова, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 300 с. : ил.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
АСКЗА Автоматизированная сеть контроля загрязнения атмосферы
АПС Атмосферный пограничный слой
ВММ Высотная метеорологическая мачта
ВОЗ Всемирная организация здравоохранения
ВСВ Всемирное согласованное время
ЕМЕР European Monitoring and Evaluation Programme - «Совместная программа наблюдений и оценки переноса атмосферных загрязнителей на большие расстояния в Европе»
КВНС Кисловодская высокогорная научная станция
Концентрация количество вещества, содержащееся в единице массы или объема воздуха, приведенного к нормальным условиям
Метеорологичес кие факторы загрязнения атмосферы метеорологические элементы, явления и процессы, влияющие на загрязнение атмосферы
Модель атмосферы (МА) математическая модель атмосферы, учитывающая радиационные, циркуляционные, физические процессы
МТП-5 Микроволновый температурный профилемер
НМУ Неблагоприятные метеорологические условия, способствующие накоплению примеси в приземном слое
Показатель загрязнения количественная и (или) качественная характеристика загрязнения атмосферы
Приземная концентрация концентрация примеси в атмосфере, измеренная на высоте 1,5-2,5 м от поверхности земли
Примесь, загрязнитель рассеянное в атмосфере вещество, не содержащееся в ее постоянном составе
Разовая концентрация концентрация примеси в атмосфере, усредненная по измерениям за 20-30-минутный интервал времени
СТНУ Струйное течение нижних уровней
Химическая транспортная модель (ХТМ) математическая модель атмосферы для расчета распределения загрязняющих веществ в атмосфере с учетом их химические преобразований
СОДЕРЖАНИЕ
Список основных обозначений и сокращений ВВЕДЕНИЕ“
1. ДИАГНОСТИКА ВЛИЯНИЯ БОЛЬШОГО ГОРОДА НА ТЕРМИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ НИЖНИХ СЛОЕВ АТМОСФЕРЫ ПО ДАННЫМ МИКРОВОЛНОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПРОФИЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИБОРАМИ МТП-
1.1. Методические рекомендации по использованию и интерпретации данных МТП-
1.2. Пространственные характеристики городского острова тепла в Московском регионе
1.2.1. Оценка параметров городского острова тепла в Москве по данным наземных измерений
1.2.2. Сезонные и внутрисуточные величины разности температуры центр-пригород в слое 0-300 м.
1.3. Характеристики термической устойчивости АПС в Московском регионе
1.3.1. Сезонное распределение и внутрисуточные характеристики вертикальных градиентов температуры
1.3.2. Особенности образования и повторяемости температурных инверсий температуры
1.4. Изменения термической структуры АПС в загрязненном воздухе
1.4.1. Сравнительный анализ температурных изменений в АПС в чистом и загрязненном воздухе
1.4.2. Влияние загрязнений от природных пожаров на термические процессы в АПС
Краткие выводы
2. ВКЛАД КРУПНОМАСШТАБНЫХ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ И ЛОКАЛЬНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ФОРМИРОВАНИЕ ЭПИЗОДОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
2.1. Факторы формирования и систематизация эпизодов загрязнения воздуха
2.2. Общие признаки и специфические сезонные различия метеорологической обусловленности высокого загрязнения приземного воздуха в Московском регионе

2.2.1. Влияние атмосферных процессов на динамику и уровень 53 загрязнения приземного воздуха в зимних эпизодах
2.2.2. Характерные особенности эпизодов загрязнения и сопутствующих метеорологических условий в теплый период

2.3. Адвекция примеси - фактор формирования загрязнения воздуха ^ взвешенными частицами (РМ]0)
2.3.1. Эпизоды загрязнений вследствие адвекции в зарубежной 33 Европе
2.3.2. Идентификация адвекции загрязнений в Московском регионе
2.4. Анализ процессов в АПС в периоды сильного загрязнения 95 атмосферы продуктами природных пожаров
2.5. О связи вертикальных профилей загрязнений со ^02 стратификацией температуры и скорости ветра в АПС
Краткие выводы НО
3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ПРОГНОЗ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА ЗАГРЯЗНЕНИЯ 112 (МПЗ)
3.1. Актуальность задачи идентификации неблагоприятных для ^ ^ ^
очищения воздуха метеорологических условий (НМУ)
3.2. Сезонная и внутрисуточная изменчивость загрязнения цу приземного воздуха в Москве
3.3. Пространственная неоднородность воздушного загрязнения в городской агломерации (г. Москва)
3.4. Сезонные отличия влияющих на загрязнение воздуха ^4 метеорологических параметров и условий
3.5. Метод расчета метеорологического параметра загрязнения (МПЗ)
Краткие выводы
4. ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПРИЗЕМНОГО ОЗОНА ПОД И5 ВЛИЯНИЕМ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ В УДАЛЕННОМ ОТ АНТРОПОГЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ РАЙОНЕ
4.1. Влияние метеорологических условий на содержание и изменчивость приземного озона в окрестностях Кисловодска
4.2. Воздействие процессов синоптического масштаба на приземный озон

основном превышает 90%, а градиент температуры часто превышает влажноадиабатический.
Таблица 1.2.
Повторяемость (% от числа случаев определения класса) значений вертикального градиента температуры в слое 2-120 м [24].
Класс устойчивости (классификация Тернера-ИЭМ) N Градиент температуры, °С/100 м
3,5...2,6 2,5...1,6 40 о «Л 0,5...-0,5 1 чо о 1 'О ^ч «Л 1 V
Очень неустойчивая 26 35 30
Умеренно неустойчивая 66 33 48 15 1
Слабо неустойчивая ИЗ 11 23 41 9 9
Безразличная 142 9 40 38 8
Слабо устойчивая 69 19 42 19 18
Умеренно устойчивая 76 4 18 18 42
Очень устойчивая 106 1 5 7 28
Предварительные выводы о преобладании термической неустойчивости в городе были подтверждены результатами более поздних исследований. В таблице 1.3 представлены средние величины вертикального градиента температуры в слое 0-600 м по измерениям МТП-5 в центре города в отдельные годы (2007-2009 гг.), а в таблице 1.4 приводятся данные с разделением на отдельные месяцы.