Реконструкция загрязнения атмосферы Алтая по ледовому керну седловины г. Белуха

• Автор: Малыгина, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 25.00.31
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Реконструкция загрязнения атмосферы с использованием

данных ледникового кернового бурения

1.1. Факторы, определяющие уровень загрязнения приземного слоя атмосферы и его реконструкция по кернам высокогорных ледников

1.2. Методы исследования ледовых кернов

1.3. Возможности и проблемы при интерпретации данных высокогорных ледовых кернов

Глава 2. Обоснование района и объекта исследования

2.1. Район исследования

2.1.1. Общие физико-географические условия

2.1.2. Климатические условия и циркуляционные процессы
на территории Алтая
2.1.3. Особенности рельефа и оледенения Алтая
2.2. Оледенение массива Белухи
2.3. Гляциохимические данные глубинного ледового керна седловины г. Белуха
Глава 3. Оценка вклада локальных, региональных и глобальных
источников эмиссии ртути в общий баланс ее поступления в атмосферу Алтая
Глава 4. Идентификация пылевых слоев в ледовом керне седловины
г. Белуха
Выводы
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Основными методами оценки современного уровня загрязненности атмосферы являются проведение прямых мониторинговых наблюдений и теоретические расчеты эмиссии загрязняющих веществ в атмосферу [ЕМЕР, 2007; МГЭИК, 2007]. Для получения обобщенной информации об экологическом состоянии атмосферы, как для прошлых эпох, так и для современного отрезка времени используются различные стратифицируемые природные накопители. Среди них особое место отводится высокогорным ледникам, хорошо отражающим палеоклиматические и палеоэкологические изменения. Повышенный интерес именно к этим наземным стратифицируемым накопителям обусловлен также наблюдающейся их интенсивной деградацией, которая может привести в ближайшем будущем к полному отсутствию возможности их использования в качестве «палеоархивов».
Большой интерес высокогорные ледники представляют для оценки уровня загрязнения атмосферы веществами, способными переноситься на значительные расстояния, типичными представителями которых являются твердые аэрозольные частицы, а также ртуть, глобальное распространение которой обусловлено ее долгим временем жизни в атмосфере. Ртуть является приоритетным загрязнителем для Алтайского региона, так как на его территории находятся крупные природные и антропогенные источники ее эмиссии. Твердые аэрозоли, охлаждающее действие которых частично компенсирует влияние на климат парниковых газов, в последнее время привлекают пристальное внимание исследователей.
Немногочисленными палеоархивными индикаторами поступления твердых аэрозольных частиц и ртути в атмосферу Центрально-Азиатского региона могут выступать высокогорные ледники Тянь-Шаня, Памира и Алтая, так как значительные по площади высокогорные ледники Тибета и Гималаев в
большей степени испытывают на себе влияние муссонной циркуляции. При этом высокогорные ледники Алтая могут давать дополнительную информацию о региональной составляющей поступления загрязняющих веществ в атмосферу Алтайского региона.
Объест исследования. Ледовый керн, отобранный в июле 2001 года совместной Российско-Швейцарской экспедицией в седловине г. Белуха, Катунский хребет, Алтай (49°48'26.3" с.ш., 86°34'42.8" в.д., высота 4062 м) на глубину 140 метров. В работе использованы данные, полученные для части ледового керна, сформированной с 1840 по 2001 гг.
Цель и задачи исследования. Цель - определение источников поступления твердых аэрозольных частиц (пыли) и оценка уровня загрязнения атмосферы Алтая ртутью по результатам послойного анализа высокогорного ледового керна седловины г. Белуха.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
Разработать способ количественной оценки региональной и глобальной составляющих атмосферного загрязнения территории с использованием данных послойного химического анализа высокогорных ледовых кернов;
/ Оценить масштаб загрязнения атмосферы Алтая ртутью, выявив приоритетные источники ее эмиссии;
Определить приоритетные факторы, влияющие на процессы переноса загрязняющих веществ и твердых аэрозольных частиц в горных районах Алтая.
Научная новизна работы. Предложен способ количественной оценки вклада различных составляющих атмосферного загрязнения с использованием данных послойного химического анализа высокогорных ледовых кернов, с помощью которого впервые оценен вклад глобальной и региональной составляющих эмиссии ртути в атмосферу Алтайского региона.
Впервые установлено, что влияние мощного локального источника эмиссии ртути - Акташского ртутного комбината - на загрязнение атмосферы

вулканические извержения. Идентификации извержений вулканов, особенно в доиндустриальное время, по данным ледовых кернов, служат важнейшими хроностратиграфическими маркерами, на основе которых разрабатывается и уточняется возрастная шкала при датировании ледниковых толщ. Значительные понижения реконструированной летней температуры по данным высокогорного ледового керна г. Белуха и извержения вулканов Кракатау (1883 г.), Катмаи
(1912) и Пинатубу (1991 г.) хорошо синхронизируются [Henderson et al., 2006] и говорят о том, что вулканическая деятельность оказывает значительное воздействие на большую территорию, опосредованно влияя на региональный и глобальный климат.
Палинологические исследования ледников дают возможность реконструкции климата по распространению растительности и ее продуктивности. При этом ледники низких и умеренных широт, расположенные в непосредственной близости от растительных сообществ и имеющие более высокую скорость аккумуляции, позволяют это сделать более детально.
Колебание солнечной активности играет существенную роль в изменении климата Земли. Однако до начала спутникового мониторинга за количеством солнечной радиации поступающей на поверхность Земли не было надежных и продолжительных данных о ее изменчивости. Косвенными источниками палеоинформации в этой области, служат содержания космогенных изотопов в ледниках (10Ве, 3бС1) и кольцах деревьев (I4C) [Beer et al., 2000]. Современные исследования показывают существование хорошей корреляционной зависимости между реконструированной по высокогорным ледовым кернам палеотемпературой и солнечной активностью за период 1250-1850 гг. (рис. 1.5.) [Eichler et al., 2009].