370 likes | 592 Views
Многолетние изменения концентрации озона и аэрозоля в Томске и возможные их причины. Б.Д. Белан. ИНСТИТУТ ОПТИКИ АТМОСФЕРЫ СО РАН. TOR-Station. Institute of Atmospheric Optics. Введение.
E N D
Многолетние изменения концентрации озона и аэрозоля в Томске и возможные их причины. Б.Д. Белан ИНСТИТУТ ОПТИКИ АТМОСФЕРЫСО РАН
TOR-Station Institute of Atmospheric Optics Введение • Измерения приземной концентрации озона в районе города Тоска были начаты в Лабораторией оптической погоды ИОА СО РАН near в сентябре 1989г. В рамках проекта TOR программы EUROTRAC. Мониторинг аэрозоля был начат в декабре 1992 г. Томский научный центр
Hofmann D. J. // Geophys.Res. 1993, v.98, D7, p.12753-12766. • По баллонным измерениям счетной концентрации в США обнаружил в период с 1983 по 1989 год падение счетной концентрации: • в слое 5-10 км в 10 раз; • в слое 2-5 км в 3 раза. • Heidam N.Z., Wahlin P., Christensen J.H. // J. Atmos. SciM 1999, v.56, Nl,p.261-278. • По измерениям сульфатов, нитратов и аммония в Северной Гренландии в приземном слое; • рост концентрации в период с 1990 до 1993 года и последующее падение к концу 90х годов в 2 раза. • Абакумова Г.М. // Метеорология и гидрология. 2000, №9, с.51-62. • Две волны аэрозольной толщи в районе Москвы, по срокам совпадающим с полученными в ИОА СО РАН. • Krzyscin J.W., Puchalski S. // J.Geophys.Res. 1998, v.103, D13, p.16175-16181. • Тоже для района Бельска, Польша. • Годовой отчет за 2000 год по программе EUROTRAC- 2, Проект TroposphericOzoneResearch - 2: • Уменьшение концентрации озона в период с 1992-1993 годов по 1999 год: • в Кисловодске, Греции, Финляндии, Дании
Причина • Конденсационная. • Заключается в том, что при увеличении интенсивности солнечной корпускулярной радиации усиливаются конденсационные процессы в верхней тропосфере. Это вызывает дополнительное образование перистых облаков.
Причина • Озоновый механизм • При усилении интенсивности УФ-Б-радиации в период роста солнечной активности в стратосфере образуется дополнительное количество озона, что приводит к увеличению его общего содержания. Рост которого, в свою очередь, дополнительно ослабляет поток УФ-Б-радиации (=295-400 нм), поступающий в тропосферу. Результатом таких механизмов является ослабление процессов генерации озона в пограничном слое атмосферы.
Причина • Прямое воздействие • Изменение спектрального состава солнечного излучения в УФ диапазоне каким-то образом влияет на состав атмосферы.
Среднегодовые значения ПКОи приходящего УФ-Б излучения
Среднегодовые значения приземной концентрации озона в Томске и радиоизлучения солнца (=10.7 cm)
Интенсивность УФ-Б-радиации и ПКО в районе Бельска (Польша) • среднесуточные значения с • 15 мартапо 15 мая 1998; (б) среднемесячные значения за период с 1997 по 1998
UV-B O3 O3 O3 Угнетающее действие НА РИЙ СЦЕ I Вегетационная активность падает
При усилении УФ-Б радиации у растений имеется долговременный кумулятивный эффект, заключающийся в запаздывании их фотосинтеза на 2–3 года относительно ее прихода. • 1.Sullivan J.H., Teramura A.H. Field study of the interaction between solar ultraviolet-B radiation and drought on photosynthesis and grouth in soyben // Plant Physiologie. 1990. V. 92. N 2. P. 141–146. • 2.Sullivan J.H., Teramura A.H. The effects of ultraviolet-B radiation on loblolly pine. 2. Growth of field-grown seedlingh // Trees. 1992. V. 6. N 1. P. 115–120. • 3.Teramura A.H., Sullivan J.H. Effects of UV-B radiation on photosynthesis and growth of terrestrial plants // Photosynthesis Res. 1994. V. 39. N 3. P. 463–473.
330nm UV-B НА РИЙ II СЦЕ VOCs 2(3)-летний период адаптации ???
Среднегодовые значения NDVI и ПКО (мкг/м3) вблизиТомска
Среднемесячные значения NDVI и ПКО в 1992, 1993, and 1995.
Заключение • В ходе многолетнего мониторинга установлено, что компоненты воздуха, имеющие фотохимическую природу, изменяются с 11-летней периодичностью. Эти изменения не синхронны с солнечной активностью. Концентрация озона и аэрозоля в своем ходе отстает от нее на 2-3 года. • В процессе поиска причин последовательно были проанализированы озоновый механизм, последствие вариаций прихода УФ-радиации. Этот анализ указывает на следующий возможный механизм. • Нарастание притока УФ-Б-радиации в период повышения солнечной активности действует на растения угнетающе. Необходим адаптационный период в 2-3 года. Затем, приспособившись к повышенному УФ-Б-фону, растения начинают выбрасывать дополнительное количество легколетучих органических соединений. Повышенная концентрация углеводородов, при сохранившемся высоком уровне притока УФ-Б радиации и создает максимумы концентрации озона и аэрозоля, сдвинутые по отношению к ходу солнечной активности.