Эколого-климатические особенности территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения

Тетерин, Александр Федорович

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Эколого-климатические особенности территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения
ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-климатические особенности территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения"

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА РОССИИ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГЛАВНАЯ ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ им. А. И. ВОЕЙКОВА

На правах рукописи УДК 551.582; 551.510.7

ргв од

Тетерин Александр Федорович

0 9 ОКТ 2000

ЭКОЛОГО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕРРИТОРИИ ВОСТОЧНО-УРАЛЬСКОГО РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Специальность 11.00.09 — Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена в Институте промышленной экологии Уральского отделения Российской академии наук

Научные руководители: доктор географических наук, профессор Н. Н. Кобышсиа,

доктор географических паук Э. Ю. Сезуглан

Официальные оппоненты: доктор географических наук Л. I'. Сонькпн,

кандидат технических наук, доцент А. Г1. Доронин

Ведущая организация: Институт прикладной геофизики им. академика Е. К. Федорова

мая 2000 г. в' а

Защита состоится "¿л / мая 2000 г. в' ^часов на заседании диссертационного совета Д 024.06.01 при Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова по адресу: 194018, г. Санкт-Петербург, ул. Карбышева, д. 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова.

Автореферат разослан апреля 2000 г.

"'мх

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор географических наук ••^-(.■¿¿¿-е^ д в. Мещерская

о2> г г* егР я

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Несмотря на то, что после 1989 г. появилось достаточное количество научных публикаций о производственном объединении '"Маяк" (ПО "Маяк" было первым в СССР предприятием по производству плутония для военных целей) и экологических последствиях его полувековой деятельности, до сих пор не проведен анализ метеорологических условий двух радиационных инцидентов (сброс жидких радиоактивных отходов в реку Течу в 1949-1952 гг. и дефляция радиоактивных донных отложений озера Карачай весной 1967 г.) и радиационной аварии (29 сентября 1957 г.) на ПО "Маяк", не изучены климатические особенности территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения (ВУРЗ), влияющие на экологическую ситуацию региона.

Цель диссертационной работы -на основе изучения метеорологических (и гидрологических для первого радиационного инцидента) условий радиационных инцидентов и аварии оценить влияние метеорологических условий на формирование территории ВУРЗа и провести комплексный анализ эколого-климатических особенностей исследуемого региона.

Основные задачи исследования:

1) по имеющимся открытым публикациям изучить проблемы радиоакгивного загрязнения Уральского региона в результате полувековой деятельности ПО "Маяк";

2) на основе параметров двух радиационных инцидентов и радиационной аварии, регламентированных технологических выбросов ПО "Маяк", а также физико-географических особенностей региона локализовать территорию Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения;

3) исследовать гидрологические и метеорологические условия первого радиационного инцидента, метеорологические условия второго радиационного инцидента и радиационной аварии на ПО "Маяк";

4) на основе имеющейся и полученной в работе информации оценить радиоэкологические последствия двух радиационных инцидентов и радиационной аварии;

5) на основе рассчитанных в работе основных климатических характеристик провести исследование особенностей меняющегося климата и их влияния на экологическую ситуацию региона Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

Объект исследования-это территория Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения, которая расположена на севере Челябинской и Курганской областей, юге и юго-востоке Свердловской области. Площадь региона Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения составляет около 40 тыс. км2.

Предмет исследования-гидрологические и метеорологические условия первого радиационного инцидента, метеорологические условия второго радиационного инцидента и радиационной аварии на ПО "Маяк", физико-географические и климатические особенности территории ВУРЗа и их влияние на экологическую ситуацию изучаемого региона.

Методы исследования. В работе использованы современные методы математической статистики и теории вероятности, а также общегеографические методы анализа климатических характеристик для всестороннего исследования метеороло-

гических условий радиационных инцидентов и аварии, а также эколого-климатических особенностей территории ВУРЗа.

Диссертационная работа выполнена на основе обработки данных приземных метеорологических наблюдений на восьми основных метеостанциях и на дополнительных метеостанциях и постах, данных температурно-ветрового зондирования атмосферы на антологической станции Верхнее Дуброво, синоптических карт приземной и высотной погоды, гидрологических наблюдений на реке Тече и озере Аргаяш, также были использованы научные публикации по тематике диссертации.

Научная пошит. Впервые подробно исследованы гидрологические и метеорологические условия первого радиационного инцидента, метеорологические условия второго радиационного инцидента и радиационной аварии на ПО "Маяк", радиоактивное загрязнение от которых затронуло все компоненты климатической системы территории ВУРЗа, а также исследованы климатические особенности региона. Метеорологические и гидрологические условия, особенности физико-географического положения являются основными факторами миграции радиоактивных веществ в начальный период после радиационных инцидентов и аварии, а также в настоящее время. А климатические особенности территории ВУРЗа -это один из основных факторов, определяющим экологическое состояние исследуемого региона

Практическая ценность работы:

1) на основе всестороннего анализа данных о двух радиационных инцидентах радиационной аварии на ПО "Маяк", его регламентированных технологических выбросов, физико-географических особенностей положения локализована территория Восточно-уральского радиоактивного загрязнения;

2) проведенные исследования позволили установить атмосферные процессы и явления, которые оказали основное влияние на формирование территории ВУРЗа: синоптическая ситуация, атмосферная циркуляция, ветровой режим у поверхности земли и на высотах, распределение температуры воздуха и почвы, атмосферных осадков, показателей увлажнения, снежного покрова, ледовых явлений на реке Тече и оз. Аргаяш, испарения, гроз, засух и суховеев, пыльных бурь и пыльных поземков, шквалов и пыльные вихрей;

3) проанализированы направление и дальность миграции радионуклидов в начальный период радиационных инцидентов и аварии;

4) для характеристики радиоэкологических последствий рассчитаны концентрации основных дозообразующкх радионуклидов в воздухе в начальный период после радиационных инцидентов и аварии, а также в современных условиях;

5) с начала метеорологических наблюдений до 1993 г. рассчитаны климатологические характеристики выявленных атмосферных процессов и явлений: многолетние средние месячные и годовые, средние квадратические отклонения, повторяемость, коэффициенты вариации и корреляции, а для основных климатологических показателей ошибки их расчета;

грации радионуклидов в период радиационных инцидентов и аварии на ПО "Маяк" и после них, ближайших и отдаленных экологических последствий радиационных инцидентов и аварии.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на научных семинарах отдела прикладной климатологии Главной геофизической обсерватории им. Л. И. Воейкова в Санкт-Петербурге, на Международных экологических симпозиумах "Урал атомный, Урал промышленный" и на научных семинарах в Институте промышленной экологии УрО РАН в Екатеринбурге.

Публикации. По теме диссертации опубликованы шесть работ

11л защиту выносятся следующие основные положения:

1. Оценка влияния метеорологических и гидрологических условий на первый радиационный инцидент, метеорологических условий на радиационную аварию и второй радиационный инцидент на ПО "Маяк".

2. Проведенная в диссертации локализация зоны Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения на основе анализа метеорологических условий радиационных инцидентов и аварии, регламентированных технологических выбросов и особенностей физико-географического положения.

3. Климатическая характеристика территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения, составленная на основе обработки первичной метеорологической информации с начала наблюдений до 1993 года.

4. Оценка влияния основных особенностей климата на миграцию радиоактивного загрязнения и экологическую ситуацию региона Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 185 наименований, из них 2 иностранные и пяти приложений к пяти главам. Работа изложена на 312 страницах машинописного текста, из которых 195 страниц-основная часть диссертации, 116 страниц-приложения к пяти главам. В основном части диссертация иллюстрирована 12 таблицами и 11 рисунками. В пяти приложениях к пяти главам помещены 176 таблиц и 3 рисунка.

Содержание диссертационном работы.

Во введении содержится обоснование актуальности темы исследований, сформулированы цель и задачи работы, ее научная новизна и практическая значимость, указаны объект и предмет исследований, применяемая методика и основные источники информации. Дается краткая характеристика состояния изученности проблемы. Приводятся основные положения, которые выносятся на защиту. Раскрывается краткое содержание диссертационной работы.

В первой главе на основе открытых источников информации рассмотрены проблемы радиоактивного загрязнения Уральского региона в результате полувековой деятельности ПО "Маяк". Достаточно подробно проанализированы радиационные инциденты и радиационная авария на ПО "Маяк". Исследовалось влияние регламентированных технологических выбросов на окружающею среду и проблемы радиоактивных отходов ПО "Маяк".

Приводятся данные по уровням и площади радиоактивного загрязнения, численности людей, получивших повышенные дозы облучения, площадям сельскохозяйственных угодий, изъятых из экономического оборота, глубине проникновения радиоактивного загрязнения в почву на начальный период после трех радиационных аварий на ПО "Маяк" и в современных условиях. На основе выше приведенных данных по естественным природным границам (водоразделам и рекам) произведена локализация территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

По второй главе проведен комплексный анализ гидрологических и метеорологических условий периода сброса радиоактивных отходов в реку Течу в 1949-1964 годах. Рассмотрены радиоэкологические последствия первого радиационного инцидента.

Дана гидрологическая характеристика реки Течи.

В параграфе 2.1. исследовались гидрологические условия первого радиационного инцидента на основе данных наблюдений за период 1949-1964 гг. на гидрологических постах Уральского УГКС: Муслюмово, Бродокалмак и Першинское, расположенных соответственно в верхнем, среднем и нижнем течении реки Течи.

Проанализирован ледовый режим реки. Сделан вывод о том, что в среднем с 16 апреля по 1 ноября прибрежная полоса реки Течи доступна воздействию атмосферных процессов и явлений, перераспределяющих радиоактивное загрязнение па прилегающие районы.

В теплый период года радиоактивное загрязнение, перераспределение радионуклидов и самоочищение поймы р. Течи происходят с максимальной интенсивностью и вследствие весенних половодий и интенсивных дождевых паводков.

Представлены данные по максимальной ширине радиоактивно загрязненной поймы в период максимального сброса радионуклидов в реку Течу во время весенних половодий-около 94 м в п. Бродокалмак и с. Першинское. После осушения эти участки поймы являлись площадными источниками радиоактивного загрязнения прилегающих районов при вторичном ветровом подъеме радионуклидов с подстилающей поверхности.

Приводятся характеристики интенсивных дождевых паводков, которые наблюдаются каждый год. Установлены паводкообразующие суммы атмосферных осадков-от 24 до 31 мм.

Определен состав донных отложений в реке Тече. По данным наблюдений на гидрологическом посту Першинское в составе донных речных отложений преобладает песок-67,5 % частиц имели диаметр 1 мм и менее.

В параграфе 2.2. анализировались метеорологические условия первого радиационного инцидеита по данным наблюдений за период 1949-1964 гг. на метеорологических станциях Уральского УГКС Аргаяш, Бродокалмак и Далматово, расположенных соответственно в районе верхнего, среднего и нижнего течения реки Течи.

Приводятся величины годовых сумм атмосферных осадков, годового испарения с поверхности почвы, рассчитанного по методике А. Р. Константинова, годовой испаряемости, рассчитанной по методике Н. Н. Иванова, поверхностного и подзем-

лого стока, коэффициентов увлажнения по Н. Н. Иванову, а также нормы выше перечисленных параметров.

Выявлены многоводные и маловодные годы. За период 1949-1952 гг. максимальных сбросов в р. Течу жидких радиоактивных отходов многоводным по коэффициенту увлажнения и поверхностному и подземному стоку был один 1950 г.

Проанализирован режим снежного покрова и ледовых явлений на реке Тече. Сделан вывод, что в теплый период года с 2-15 апреля до 2-10 ноября пойма реки Течи доступна воздействию атмосферных явлений, перераспределяющих радиоактивное загрязнение па прилегающие районы. Особенно опасным является период, когда пойма свободна от ледового, снежного и растительного покровов, т. е. ранней весной и поздней осенью, а также при значительных засухах.

В результате термодинамического воздействия подстилающей поверхности в верхнем течении р. Течи, где находится каскад водохранилищ и большие естественные озера, в теплый период года возможно существование бризовой циркуляции.

В теплый период 1949-1964 гг. преобладали западные ветры, повторяемость которых составила 23 % при средней скорости 3,8 м/с.

Так как речная долина в верхнем течении р. Течи ориентирована преимущественно с запада на восток, сделан вывод об усилении скоростей ветров западных румбов при неустойчивой стратификации на 10-20 % и на 30-50 % при устойчивой стратификации на данном участке реки.

С. М. Талалаев установил, что пыление песчаных хвостохранилищ в теплый период начинается со скорости ветра 1,5-2,0 м/с на уровне земной поверхности, что соответствует 3-4 м/с на уровне флюгера.

Преобладающими в пойме реки Течи являются ветры западных румбов со скоростями в теплый период от 2,6 до 3,9 м/с, которые сравнимы с начальными скоростями пыления песчаной подстилающей поверхности. Следовательно в теплый период с поверхности поймы р. Течи (при наличии сухой поверхности и отсутствия растительного покрова) практически всегда происходит ветровая миграция донных отложений в восточных направлениях. Изменяется только интенсивность ветровой миграции.

К атмосферным явлениям, вызывающих миграцию радиоактивных веществ с поверхности поймы р. Течи, относятся не только средние и сильные ветры, но и пыльные бури и пыльные поземки, суховеи при засухах, пыльные вихри и шквалы. Смерчи за данный период не наблюдались.

В работе получены следующие данные о миграции радионуклидов в течении теплого периода 1949-1964 гг. с поверхности поймы верхнего течения р. Течи при пыльных бурях: 1) основные направления миграции с запада на восток, с юга на север, с юго-запада на северо-восток; 2) минимальная скорость ветра, при которой наблюдаются пыльные бури составляет 5 м/с, что хорошо согласуется с критическими скоростями выдувания по С. М. Талалаеву 4-8,5 м/с для частиц диаметра 0,030,05 мм и 4-10 м/с для частиц 0,1-1 мм; 3) дальность воздушного переноса частиц песка при пыльных бурях составляет 1-1,5 км, а перенос путем скольжения и сальтации может быть на расстояние 300-1500 км и далее.

В результате анализа данных о суховеях за теплый период 1949-1964 гг. в верхнем течении р. Течи сделаны следующие выводы: 1) с апреля по сентябрь при суховеях донные отложения поймы переносятся главным образом в направлениях с юга на север и с запада на восток; 2) минимальная скорость ветра, при которой отмечались суховеи, составляет 6 м/с; 3) для преобладающих в пойме песчаных донных отложений дальность воздушного переноса частиц при суховеях составляет 11,5 км, а перенос путем скольжения и сальтации может быть на гораздо большее расстояние.

Получены следующие данные о миграции радионуклидов в течении теплого периода 1959-1964 гг. с поверхности поймы верхнего течения р. Течи при пыльных поземках: 1) с апреля по октябрь донные отложения поймы переносятся главным образом с запада на восток и с юга на север; 2) минимальная скорость ветра, при которой отмечались пыльные поземки, составляет всего 3 м/с; 4) для преобладающих на пойме песчаных донных отложений дальность воздушного переноса частиц при пыльных поземках составляет 1-1,5 км, а перенос путем скольжения и сальтации возможен на гораздо большее удаление.

За 1949-1964 гг. на метеостанции Аргаяш наблюдали всего 7 пыльных вихрей, на метеостанции Бродокалмак-15 вихрей. Это достаточно редкое атмосферное явление.

С 1949 по 1964 гг. на метеостанции Аргаяш шквалы не наблюдались, на метеостанции Бродокалмак зафиксировано всего 5 шквалов. Это также редкое атмосферное явление, как и пыльные вихри. В таблицах ТМ-1 данные по скорости и направлению ветра при шквалах и пыльных вихрях отсутствуют.

В параграфе 2.3. для характеристики радиоэкологических последствий первого радиационного инцидента за счет ветрового подъема радиоактивных веществ с поверхности поймы верхнего течения реки Течи по плотности радиоактивного загрязнения земной поверхности и величине коэффициента вторичного ветрового подъема рассчитывались концентрации в воздухе основных дозообразующих радионуклидов (цезия-137 и стронция-90).

В период с 1949 по 1952 гг., под воздействием средних и сильных ветров, предгрозового шквалового ворота, пыльных бурь и пыльных поземков, суховеев, пыльных вихрей и шквалов концентрации основных радионуклидов в приземном воздухе в районе верхнего течения реки могли превышать допустимые объемные активности для населения по цезию-137 (29 Бк/м3) и по стронцию-90 (5,7 Бк/м3) при плотностях радиоактивного загрязнения поймы 0,2-0,5 Ки/км2.

В современных условиях концентрации в воздухе основных дозообразующих радионуклидов в районе верхнего течения р. Течи не превышают допустимых объемных активностей для населения по цезию-137 и стронцию-90. И только интенсивное антропогенное влияние, увеличивающее коэффициент ветрового подъема в 1000 раз, при соответствующих метеорологических условиях может привести к увеличению концентрации радионуклидов выше допустимых объемных активностей для населения на участках поймы с плотностью загрязнения 40 Ки/км2 и более.

В третьей главе исследованы метеорологические условия радиационной аварии в "головной" части Восточно-Урапьского радиоактивного следа (ВУРС) по данным наблюдений на метеостанциях Аргаяш, Верхний Уфалей и Тахталым, а также по данным наблюдений на метеопостах Касли, Тюбук, Багаряк, Кунашак и Колпако-во; в средней части ВУРСа использовались данные наблюдений на метеостанциях Каменск-Уральский, Камышлов и Богданович; в "хвостовой" части ВУРСа привлекались данные наблюдений на метеостанции Тугулым, а также на метеопостах Та-лица, Вновь-Юрмытское и Балаир. Кроме того, использованы данные температурно-ветрового зондирования атмосферы на аэрологической станции Высокая Дубрава, для анализа привлекалась синоптическая информация приземных и высотных карт Свердловского бюро погоды.

В параграфе 3.1. изучались метеорологические условия осени 1957 года. Погода в районе расположения ПО "Маяк" 29 сентября 1957 г. определялась быстро перемещающимся циклоном (скорость движения его была 60-70 км/час), зародившемся над южной частью Черного моря 27 сентября 1957 г.

Характер движения циклона 29 и 30 сентября 1957 г. вызвал правый поворот ветра у земной поверхности по пути следования оседающего радиоактивного облака и обусловил искривление траектории Восточно-Уральского радиоактивного следа.

Приведены подробные данные по приземной погоде 29 и 30 сентября 1957 г. на всем протяжении Восточно-Уральского радиоактивного следа.

Дожди, прошедшие в различное время и с различной интенсивностью на территории ВУРСа 29 сентября 1957 г. и неоднородности подстилающей поверхности обусловили пятнистость ВУРСа, или различные уровни плотности радиоактивного загрязнения исследуемой территории.

На территории ВУРСа самоочищение атмосферы от радионуклидов на начальном этапе происходило в результате вымывания атмосферными осадками, затем главную роль стало играть сухое осаждение и гидрометеоры, образующиеся на земной поверхности: роса, иней и некоторые другие. Кратковременные дожди, прошедшие в некоторых районах территории ВУРСа 30 сентября, довершили очищение пограничного слоя атмосферы от мелкодисперсных радиоактивных аэрозолей.

По данным зондирования атмосферы на аэрологического станции Высокая Дубрава 29 и 30 сентября 1957 г. наблюдался главным образом правый поворот ветра с высотой, также зафиксирован и левый поворот ветра. Отмечен рост скорости ветра на высотах до 30 м/с. Подобное вертикальное распределение направления и скорости ветра явилось причиной правой поперечной асимметрии (юго-восточная часть, или правая часть от оси следа по направлению его движения, имела большую ширину, чем северо-западная часть ВУРСа, или левая от оси следа) и искривления траектории Восточно-Уральского радиоактивного следа.

В результате анализа скоростей осаждения основных радионуклидов второго аварийного выброса сделаны следующие выводы: 1) исходя из максимальной высоты выброса 2 км и средней скорости осаждения 1,3-2,9 см/с, время формирования ВУРСа увеличивается до 19-43 часов, что в свою очередь ведет к увеличению длины следа и ширины ВУРСа в его средней и "хвостовой" частях; 2) если аэрозоли в ра-

диоактивном облаке были достаточно крупными (диаметр частиц 30-35 мкм) или высота выброса было около 1 км , тогда все в официальной версии второй радиационной аварии становится вполне логичным.

Проанализированы метеорологические условия осени 1957 г. Сделан вывод о том, что сентябрь 1957 г. в районе ПО "Маяк" был аномально теплым (средняя месячная температура воздуха на метеостанции Аргаяш была 15,8° С, это выше нормы на 5,8°С) и сухим (за сентябрь 1957 г. в п. Аргаяш выпало 3,6 мм осадков), что было обусловлено антициклоническим типом атмосферной циркуляции.

Осенью 1957 г. перераспределение по территории выпавших из радиоактивного облака радионуклидов происходило под воздействием средних и сильных ветров, гроз (предгрозовой шкваловой ворот) и пыльных бурь. В течение осеннего периода 1957 г. смерчи, шквалы, пыльные поземки и пыльные вихри на территории ВУРСа не наблюдались.

2 октября на метеостанции Аргаяш с 12.45 до 15.00 наблюдалась пыльная буря при юго-юго-западном ветре скоростью 9 м/с. Максимальная дальность рассеивания (при ровной подстилающей поверхности и отсутствии различных препятствий) составила около 73 км.

В осенний период 1957 г. на территории ВУРСа главную роль в перераспределении выпавших на земную поверхность радионуклидов играла ветровая миграция, которая происходила до установления устойчивого снежного покрова, т.е. до 12-18 ноября 1957 г.

А. И. Бурназян отмечал, что дефляция пыли с подстилающей поверхности может быть значительной при скоростях приземного ветра более 4 м/с, когда возможен вторичный ветровой подъем частиц размером 50-70 мкм. По данным измерений плотности радиоактивных выпадений методом липких планшетов на территории ВУРСа осенью 1957 г. зарегистрированы два максимума: через 3-4 суток после взрыва 29.09.1957 и с 8-х по 12-е сутки после аварии при скоростях ветра 8-12 м/с.

В "головной" части ВУРСа (по данным метеостанции Аргаяш) осенью 1957 г. было отмечено девять периодов шггенсивной ветровой миграции (т.е. когда скорости ветра на уровне флюгера не менее 5 м/с наблюдаются подряд 2 срока и более): 29-30 сентября, с 2 по 4 октября, с 6 по 10 октября, с 14 по 16 октября, с 18 по 21 октября, с 24 по 25 октября, с 26 октября (19 ч.) до 1 ноября, с 5 по 9 ноября, с 12 по 17 ноября. Преобладающими были южные, юго-юго-западные и западно-юго-западные ветры. Наблюдались ветры всех румбов, кроме восточно-северо-восточных и восточно-юго-восточных ветров.

На метеостанции Каменск-Уральский зарегистрированы сильные ветры: в 19 часов 29 сентября 1957 г. наблюдался западно-юго-западный ветер 6 м/с, а 30 сентября в 13 часов был отмечен юго-западный ветер скоростью 8 м/с. Таким образом, вторичная ветровая миграция радионуклидов здесь началась немедленно после их осаждения на земную поверхность.

В средней части ВУРСа (по данным метеостанции Каменск-Уральский) осенью 1957 г. зафиксированы 9 периодов интенсивной ветровой миграции: 2 октября, 4-10 октября, 14-16 октября, 19 октября, 21 октября, 24-25 октября, с 19 ч. 26-27

октября, 30 октября-! ноября, 5-13 ноября. За осенний период при интенсивной ветровой миграции преобладали юго-юго-западное, западно-юго-западное и юго-западное направления ветра. Наблюдались все румбы ветров, за исключением севе-ро-северо-восточного, восточного, юго-восточного и южного.

В "хвостовой" части ВУРСа (по данным метеостанции Тугулым) за осенний период 1957 г. наблюдалось также 9 периодов интенсивной ветровой миграции: 30 сентября, 2-4 октября, 6-10 октября, 14-17 октября, 20-21 октября, 24-25 октября, 27-28 октября, 30 октября-1 ноября, 7-13 ноября. Осенью 1957 г при интенсивной ветровой миграции преобладали юго-западное, южное, восточное, западное и западно-юго-западное направления ветра. Наблюдались ветры всех направлений , кроме северо-северо-восточного, восточно-северо-восточного, восточно-юго-восточного, юго-юго-восточного, юго-юго-западного и западно-северо-западного.

Таким образом, в течении интенсивной ветровой миграции происходило значительное перераспределение осевших на земную поверхность радионуклидов в локальном (до 10 км) и региональном (до нескольких сотен км) пространственном масштабах. Максимальному вторичному радиоактивному загрязнению подверглись районы, расположенные около "головной" части ВУРСа к востоку-северо-востоку, северо-северо-востоку и к северу от следа, расположенные около средней части ВУРСа к востоку-северо-востоку, северо-северо-востоку и к северо-востоку (последнее направление практически по оси ВУРСа) от следа, расположенные около "хвостовой" части ВУРСа к северо-востоку (близкое к осевому направлению ВУРСа), северу, западу и востоку от радиоактивного следа.

Перераспределение радионуклидов с деревьев и кустарников, как отмечал Л. И. Бурназян, продолжалось в зимний сезон. Представлены данные по средней месячной повторяемости и средней скорости ветра по восьми румбам в различных частях Восточно-Уральского радиоактивного следа.

В параграфе 3.2. исследовались метеорологические условия теплого периода 1958 года. В монографии под редакцией А. И. Бурназяна отмечено, что на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа ветровая миграция радиоактивных веществ наблюдалась в первую и вторую после аварии весну, но с появлением растительности ветровая миграция ослабевала.

Весной 1958 г. устойчивый снежный покров разрушился на территории ВУРСа с 4 по 9 апреля, а осенью устойчивый снежный покров образовался с 17 по 20 ноября. Это период вторичного ветрового подъема радионуклидов с подстилающей поверхности.

В теплый период (точнее с мая по сентябрь) 1958 г. перераспределение радиоактивного загрязнения по территории происходило под воздействием бурных ветров (по территории 1-5 дней с данным атмосферным явлением), пыльных бурь (142 дня), предгрозовых шкваловых воротов (22-28 дней), пыльных вихрей (2 дня за сезон только в одном Тугулыме), суховеев (6-8 дней). Шквалы и смерчи в течение теплого периода 1958 г. не наблюдались.

В теплый период 1958 г. на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа при бурном ветре преобладающим было западное направление ветра; при

пыльных бурях-юго-юго-западное и юго-западное направления; а при суховеях-юго-юго-западное, юго-юго-восточное и юго-западное направления ветра.

В параграфе 3.3. проанализированы метеорологические условия весны 1959 года. Весной 1959 г. на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа устойчивый снежный покров разрушился 10-14 апреля.

В апреле и мае 1959 г. перераспределение радиоактивного загрязнения по территории ВУРСа происходило под воздействием пыльных бурь (по территории 5-16 дней с этим атмосферным явлением), предгрозовых шкваловых воротов (2-4 дня), суховеев (2-4 дня), пыльных вихрей (4 дня за весну только в Тугулыме) и пыльных поземков (1 день за сезон в Аргаяше). Подавляющее большинство выше перечисленных атмосферных явлений отмечены в мае 1959 г.

Весной 1959 г. на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа при пыльных бурях и суховеях преобладающим было западно-юго-западное направление ветра. Единственный на территории ВУРСа пыльный поземок весной 1959 г. зарегистрирован в апреле при северо-западном ветре и скорости 5 м/с.

В параграфе 3.4. исследованы радиоэкологические последствия второй радиационной аварии. Для начального периода после аварийного выброса 29 сентября 1957 г. по плотности радиоактивного загрязнения (по суммарной р-активности и стронцию-90) на различных участках Восточно-Уральского радиоактивного следа и по значениям коэффициента вторичного ветрового подъема были рассчитаны концентрации радиоактивных веществ в приземном слое атмосферы.

В начальный период после радиационной аварии при вторичном ветровом подъеме с подстилающей поверхности создавались огромные концентрации радионуклидов в воздухе: по суммарной Р-активности от 7,4106 Бк/м3 непосредственно около места взрыва до 5,92'103 Бк/м3 в г. Каменске-Уральском, удаление 105 км, и до 2,96 1 03 Бк/м3 на расстоянии 150 км от ПО "Маяк" в п. Дубровка; по стронцию-90 от 8,14'Ю5 Бк/м3 около источника выброса до 6,51'102 Бк/м3 в г. Каменске-Уральском и до 3,26102 Бк/м3 в п. Дубровка, которые во много раз превышали допустимые объемные активности для населения.

В современных условиях основными радиоизотопами, влияющими на радиационную обстановку на территории ВУРСа, являются долгоживущие стронций-90 (допустимая объемная активность для населения 5,7 Бк/м3), цезий-137 (29 Бк/м3), а также плутоний (для различных изотопов от 0,0029 до 0,16 Бк/м3).

В современных условиях при вторичном ветровом подъеме радиоактивных веществ с естественной подстилающей поверхности в различных частях территории ВУРСа концентрация в воздухе стронция-90 может достигать величин 7,4'10"3-2,22'Ю-7 Бк/м3, цезия-137-1,15'10"s—7,4' 10"8 Бк/м3, а гшутония-410/,-710"'' Бк/м3, что меньше допустимых объемных активностей для данных изотопов. И только при интенсивном антропогенном воздействии на подстилающею поверхность на наиболее радиоактивно загрязненном участке ВУРСа для стронция-90 и плутония-239 при вторичном ветровом подъеме концентрации радионуклидов в воздухе могут превышать допустимые объемные активности для населения.

В современных условиях на территории ВУРСа концентрации стронция-90 в приземном слое атмосферы для ненарушенной подстилающей поверхности изменяются от фоновых до значений, превышающих фоновые на два-четыре порядка, а при интенсивном антропогенном воздействии превышение над фоном может достичь пяти-семи порядков.

В четиертоп глппс. п параграфе 4.1. метеорологические условия второго радиационного инцидента характеризовались поданным наземных наблюдений на метеостанциях Аргаяш, Кунашак и Каменск-Уральский за период с сентября 1966 г. по май 1967 г.

Представлены данные по основным средним месячным метеовеличинам в районе ПО "Маяк" с сентября 1966 г. по май 1967 г.

Весной 1967 г. устойчивый снежный покров на метеостанции Аргаяш разрушился необычно рано-14 марта (на 21 день раньше нормы).

В районе ПО "Маяк" весной 1967 г. наблюдалась ярко выраженная засуха. Засушливый период продолжался практически с 23 марта по 10 мая включительно.

Увеличение радиоактивных выпадений в районе ПО "Маяк" отмечалось в конце первой-начале второй декады апреля и продолжалось в течение двух недель.

На ближайшей к ПО "Маяк" метеостанции Аргаяш во второй декаде апреля 1967 г. преобладающими были западное (23,4 %, 3,3 м/с) и юго-западное (15,6 %, 5,7 м/с) направления ветра. Основными направлениями ветровой миграции радионуклидов являлись с запада на восток и с юго-запада на северо-восток. В третью декаду апреля 1967 г. преобладали западные (17,3 %, 3,2 м/с), северо-восточные (13,3 %, 2,9 м/с) и восточно-северо-восточные (12 %, 2,9 м/с) ветры. Основные направления ветровой миграции радиоактивных веществ были на восток, юго-восток и запад-юго-запад. В первую декаду мая 1967 г. превалировали северо-восточные (15,2 %, 4,6 м/с), западные (13,6 %, 3,4 м/с) и северо-западные (12,3 %, 3,5 м/с) ветры. Основные направления ветровой миграции радионуклидов в первую декаду мая были на юго-запад, восток и юго-восток.

За весь период максимальной ветровой миграции радиоактивных веществ с обнажившегося дна оз. Карачай, т.е. с 10 апреля по 10 мая 1967 г. , наибольшую повторяемость имели западные (18 %,3,3 м/с), западно-северо-западные (11,3 %, 3,7 м/с), северо-западные (10,5 %,3,1 м/с) и северо-восточные (10,5 %, 3 м/с) ветры.

По данным метеостанции Аргаяш 18 и 19 апреля 1967 г. наблюдались особенно сильные ветры, когда срочные значения скорости ветра изменялись от 3 до 12 м/с. 18 апреля 1967 г. юго-западные ветры наблюдались 12 часов, юго-юго-западные-9 часов, южные-3 часа. Максимальное расстояние (при отсутствии препятствий) ветрового переноса пылевых частиц для южного ветра составила 54 км, для юго-юго-западного-171,7 км, для юго-западного-293,8 км.

19 апреля 1967 г. продолжительность южных, юго-юго-западных и юго-западных ветров равнялась 6 часам, западно-юго-западных и западных-3 часа. Максимальное расстояние ветрового переноса пыли для южных ветров составило 129,6 км, для юго-юго-западных ветров-162 км, для юго-западных ветров-183,6 км, для западно-юго-западных ветров-86,4 км, для западных ветров-54 км.

В апреле-мае 1967 г., кроме средних и сильных ветров, свои вклад в миграцию радиоактивных веществ внесли атмосферные явления, сопровождаемые сильным ветром: предгрозовой шкваповой ворот (по территории в апреле 1-2 дня с грозами, в мае 2-3 дня), бурный ветер (I день в апреле на метеостанциях Кунашак и Каменск-Уральский), пыльные бури (1-3 дня в апреле на метеостанциях Кунашак и Лргаяш) и пыльные поземки (1 день в апреле только на метеостанции Кунашак), а также суховеи (1 день в апреле на всех трех метеостанциях, в мае 3 дня только на метеостанции Аргаяш).

Направление и сксрость ветра надежно определены для бурного ветра, пыльной бури, пыльного поземка и суховеев.

В апреле 1967 г. на метеостанции Аргаяш наблюдались четыре пыльные бури-18 (две пыльные бури), 19 и 30 апреля. Наибольшую продолжительность имела пыльная буря 30 апреля-7,4 часа. Апрельские пыльные бури отмечались главным образом при юго-западных ветрах. Зафиксированы два направления миграции пыли: на северо-восток и на северо-северо-восток. Следовательно апрельские пыльные бури вполне могли сформировать северо-восточный и северо-северо-восточный "языки" радиоактивного загрязнения. Скорости миграции изменялись от 28,8 до 43,2 км/ч. Максимальная дальность миграции пылевых частиц варьировалась от 43,2 до 158,4 км. Таким образом, частицы пыли, поднятые в воздух пыльными бурями в апреле 1967 г. вполне могли достичь г. Каменска-Уральского.

Пыльная буря 30 апреля 1967 г. в Аргаяше наблюдалась одновременно с суховеем, при котором отмечался юго-западный ветер скоростью 10 и 7 у'с. Направление миграции пыли было на северо-восток. Суммарное расстояние переноса пылевых частиц превысило 180 км.

В мае 1967 г. в п. Аргаяш зарегистрировано две пыльные бури-2 и 7 мая. Они имели небольшую продолжительность-0,8 и 1,5 часа. Направления миграции поднятой ветром пыли были 2 мая на восток-юго-восток (восточный "язык" радиоактивного загрязнения), а 7 мая-на юго-юго-запад (ближний южный "язык" радиоактивного загрязнения). Максимальное расстояние переноса пыли 2 мая составило 23 км, 7 мая-около 49 км.

В мае 1967 г. на метеостанции Аргаяш наблюдались три суховея-4, 22 и 23 мая. Они продолжались примерно по три часа. Суховеи 4 и 23 мая "помогли" формированию восточного "языка" радиоактивного загрязнения, так как имели восточно-юго-восточное и восточное направления миграции пылевых частиц. Суховей 22 мая отмечен при северо-северо-западном направлении ветра скоростью 6 м/с. Следовательно направление миграции частиц пыли было на юго-юго-восток, а максимальная дальность переноса достигала 65 км.

В работе приведены данные по ветровым характеристикам атмосферных явлений, повлекших ветровую миграцию радионуклидов на метеостанциях Кунашак и Каменск-Уральский.

В параграфе 4.2. исследовались радиоэкологические последствия второго радиационного инцидента. Средние и сильные ветры, атмосферные явления, сопровождаемые такими ветрами, вызывают вторичный ветровой подъем радионуклидов с

подстилающей поверхности. В составе радиоактивных выпадений весной 1967 г. преобладал цезий-137.

18 апреля 1967 г. в 2 км от оз. Карачай по направлению ветра наблюдались концентрации р-активных радионуклидов в воздухе 148 Бк/м3, что выше допустимой объемной активности для населения по всем основным дозообразующим радионуклидам. 18 апреля ветровой подъем радионуклидов происходил при ветре скоростью до 8 м/с с подстилающей поверхности со средней плотностью загрязнения 2 Ки/км2. По-видимому, это была прибрежная полоса оз. Карачай.

19 апреля 1967 г. при скоростях ветра 10-12 м/с на расстоянии 500 м по ветру от оз. Карачай концентрация р-активных нуклидов в воздухе увеличилась до 1,48 105 Бк/м3, а на расстоянии 12 км-до 1,1 НО4 Бк/м3 (это превышение допустимой объемной активности для населения практически на три-четыре по рядка). Ветровой подъем радиоактивных частиц происходил с земной поверхности со средними плотностями загрязнения 150-2000 Ки/км2. Судя по плотности радиоактивного загрязнения, 19 апреля ветровой перенос радионуклидов происходил уже с обнажившегося и высохшего дна оз. Карачай.

В пятой главе, в параграфе 5.1. дана краткая характеристика физиков географического положения территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения: рельефа, внутренних вод, почв, растительного и животного мира и природных зон; и проанализировано влияние отдельных компонентов природной среды на миграцию радиоактивного загрязнения и экологическую ситуацию региона.

Территория Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения находится в юго-восточной части Среднего Урала, в центральных районах Зауралья, в юго-западной части Западно-Сибирской равнины. Территория ВУРЗа вытянута на 360 км с юго-запада от верхнего течения реки Уфы в районе горы Юрма на северо-восток до административных границ Тюменской области со Свердловской и Курганской областями. Крайняя юго-западная часть территории ВУРЗа находится в европейской части России, на большая часть территории расположена в азиатской части страны. Площадь территории ВУРЗа составляет около 40 тыс. км2. Исследуемая территория расположена между параллелями 57° 32' и 55° 27' с.ш. и меридианами 59° 54' и 65° 14' в.д.

Исследуемая территория занимает юго-восточную часть Среднего Урала, центральные районы восточных предгорий Среднего Урала, центральную часть Зауральской возвышенной равнины (Зауральской складчатой возвышенности) и юго-западную часть Западно-Сибирской равнины.

Абсолютные отметки высот в юго-западной горной части территории ВУРЗа в среднем варьируются от 500 до 700 м, отметки средних урезов воды озер и уровней рек равны 230-270 м. Осевая водораздельная зона Среднего Урала прослеживается с трудом. На Зауральской возвышенной равнине абсолютные высоты изменяются от 400 м над уровнем моря в предгорной части до 190 м на востоке. В восточной части Зауральская возвышенная равнина переходит постепенно в Западно-Сибирскую равнину с отметками высот от 190 м до 50-60 м на дне речных долин. На исследуемой

территории достаточно явно выражен уклон земной поверхности с запада на восток и с юга на север.

Меридиональное расположение Уральских гор оказывает достачно большое влияние на распределение климатических параметров на территории ВУРЗа, осо-бенно-на распределение осадков, поскольку Урал является преградой господствующему в умеренных широтах западному переносу воздушных масс. За Уралом формируется область "дождевой тени", т.е. область с пониженным количеством атмосферных осадков. Элементы засушливости климата в Зауралье также выражены более ярко, чем в Предуралье и горной части.

В связи с достаточно большими колебаниями высот в юго-западной части территории ВУРЗа здесь при определенных атмосферных условиях (антициклонический тип атмосферной циркуляции при небольших скоростях ветра) могут формироваться местные горно-долинные ветры.

В отрицательных формах рельефа (межгорных понижениях и котловинах, речных долинах и т.п.) происходит уменьшение скоростей ветра, формируются застои воздуха, т.е. создаются условия, неблагоприятные для рассеивания примесей в приземном слое атмосферы.

Внутренние воды на территории ВУРЗа представлены реками, озерами и болотами. Большинство рек территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения принадлежат бассейну Северного Ледовитого океана. Это притоки реки Тобол: река Исеть с правыми притоками Синара, Теча и Миасс; река Пышма с правым притоком Беляковка и левым притоком Юрмыч, река Тура с правым притоком Ница. К области внутриматерикового стока, т. е. к бассейну Каспийского моря, принадлежат реки Чусовая и Уфа, истоки которых расположены на юго-западе территории ВУРЗа. В районе ПО "Маяк" протекают река Теча с правым притоком Мишеляк. Все реки изучаемой территории относятся к классу средних и малых рек смешанного (дождевое, снеговое и подземное) питания по классификации М. И. Львовича.

Так как большая часть рек изучаемой территории относится к малым рекам, то сброс в них различных загрязнений возможен в минимальных объемах. Но и от этого лучше воздержаться, потому что здесь расположены верховья многих рек Урала и Западной Сибири.

Озера на исследуемой территории расположены на севере Челябинской и Курганской областей, а также в южной части Свердловской области. К наиболее значительным озерам на территории ВУРЗа относятся следующие: Увильды (площадь озера 68,1 км2), Иртяш (61,8 км2), Уелги (60,3 км2), Айбыкуль (35,2 км2) и некоторые другие. Искусственные водохранилища в верхнем течении реки Течи своими размерами нередко превосходят озера естественного происхождения-площадь водоема 11 равна 44 км2, водоема 10-19 км2.

Необходимо отметить тот факт, что в районе ПО "Маяк" имеется достаточно большое количество естественных и искусственных водоемов, что при определенных метеорологических условиях (антициклонический тип атмосферной циркуляции с незначительной скоростью ветра) может стать причиной формирования бризовой циркуляции в пограничном слое атмосферы.

В горнолесной зоне территории ВУРЗа крупные массивы болот находятся около городов Кыштым, Касли и Верхний Уфалей. Здесь же заболочены, как правило, межгорные понижения. В лесостепной зоне болота занимают обширные территории: в Каслинском районе заболочено около 15 % площади, в Кунашакском рай-оне-прнмерно 13 %, в Красногвардейском районе-около 12 %. Значительные болотные массивы расположены на юге и юго-востоке Свердловской области, а также на севере Курганской области.

Так как болота занимают понижения рельефа, то они являются аккумуляторами различных загрязнений. В Асановских болотах верхнего течения реки Течи депонирована большая часть радиоактивного загрязнения.

Неоднородность природных условий исследуемой территории обуславливает разнообразие почвенного покрова. Подзолистые почвы формируются под хвойными таежными лесами с моховым покровом. Дерново-подзолистые почвы образуются под хвойными южно-таежными и смешанными лесами. На склонах гор встречаются щебенчатые, дресвяные оподзоленные суглинистые и супесчаные почвы. Среди подзолистых и дерново-подзолистых почв пятнами залегают перегнойно-карбонатные почвы тяжелого механического состава, болотные почвы и серые лесные почвы. Серые лесные почвы образуются в лесостепной зоне под лиственными лесами с развитым травяным покровом. К югу от зоны серых лесных почв располагается черноземная зона. В южной части территории на Западно-Сибирской равнине встречаются солончаки, в долинах рек-луговые, болотные и аллювиальные почвы.

Характер почв исследуемой территории, их климатический режим определяют интенсивность вертикальной и горизонтальной миграции почвенных загрязнений, в том числе и радиоактивных.

Исследуемая территория расположена в двух природных зонах: лесной и лесостепной. Лесная зона занимает северо-западную часть Челябинской области (так называемая горнолесная зона), большую часть Свердловской области и северную часть Шатровского района Курганской области. Остальная территория находятся в лесостепной зоне.

Большую роль в фильтрации аэрозолей из приземного слоя атмосферы играют лесные массивы и особенно их наветренные опушки. Как отмечал А. И. Бурназян, на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа осенью и зимой 1957 г. с углублением в лес на 30-50 м и более от опушки наблюдалось снижение концентрации радиоизотопов в почве и лесной подстилке по сравнению с опушечной частью. Опушки сосновых и смешанных лесов содержали в 7-10 раз, а березовых-в 4-6 раз больше стронция-90, чем открытом участки полей или вырубок. По сравнению с открытыми безлесными территориями в снеговом покрове лесов было сконцентрировано в 1,5-3 раза больше стронция-90.

Вероятно, одним из действенных способов борьбы с вторичным ветровым подъемом радионуклидов с подстилающей поверхности является создание пылезащитных полос из хвойных пород кустарников и деревьев.

В параграфе 5.2. исследовались особенности климатических условий и их влияние на экологическую обстановку региона Восточно-Уральского радиоактивно-

If.

го загрязнения. Именно эту часть диссертационной работы можно использовать в качестве современного климатического справочника экологической направленности.

По выборкам из метеорологических ежемесячников, таблиц метеорологических наблюдений ТМ-1 (ТМС-84) и ТМ-3 (для температуры поверхности почвы) с начала метеорологических наблюдений до 1993 г. для восьми основных метеостанций: в Челябинской области^Аргаяш, Верхний Уфалей и Бродокалмак, в Свердловской области-Каменск-Уральский, Камышлов и Тугулым, в Курганской области-Далматово и Шатрово; получены основные климатические характеристики для метеорологических величин и атмосферных явлений, которые оказали существенное влияние на миграцию радиоактивного загрязнения и на экологическую обстановку в регионе Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

По генетической классификации климата Б. П. Алисова регион Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения расположен в поясе континентального климата умеренных широт. Континентальность климата, которая характеризуется индексами континенталыюсти по Ценкеру и Хромову, на территории ВУРЗа возрастает с запада на восток и с севера на юг.

По климатической классификации М. И. Будыко и А. А. Григорьева юго-западная часть территории ВУРЗа расположена в зоне 1II4D недостаточно влажного климата с теплым летом, умеренно суровой и снежной зимой; южная часть-в зоне III4C недостаточно влажного климата с теплым летом, умеренно суровой и малоснежной зимой; центральная, северная и северо-восточная части исследуемого ре-гиона-в зоне II3D влажного климата с умеренно теплым летом, умеренно суровой и снежной зимой.

Далее делается вывод о необходимости изучения мезоклиматических особенностей территории ВУРЗа.

Проанализированы особенности атмосферной циркуляции в исследуемом регионе. Факторами общей циркуляции атмосферы над территорией ВУРЗа являются следующие центры действия атмосферы: азорский максимум, исландский минимум и азиатский максимум атмосферного давления. Над исследуемым регионом преобладают умеренные воздушные массы. Вторжение арктических и тропических воздушных масс ведет к резким изменениям погоды. Представлены и критически проанализированы данные по повторяемости циклонов, антициклонов и атмосферных фронтов в данном регионе. Сделан вывод, что исследуемая территория в среднем 14-16 % времени в году находится в теплом секторе циклонов. По Н. А. Шапаревой периоды с высоким содержанием примесей в приземной атмосфере чаще всего в Свердловске (Екатеринбурге) летом наблюдаются в теплом секторе циклонов, а зи-мой-в теплом секторе циклонов и в их ложбинах.

Для восьми основных метеостанций на территории ВУРЗа рассчитано среднее месячное и годовое атмосферное давление, приведенное к последней высоте барометра, и средние квадратические отклонения этих показателей. Представлены данные по суточным максимумам и минимумам атмосферного давления для восьми основных метеостанций.

Для восьми основных метеостанции исследуемого региона рассчитаны средние месячные и годовые скорости ветра (они сравнимы с минимальными скоростями вегра при пыльных бурях и пыльных поземках, что свидетельствует в пользу высокой вероятности ветровой миграции частиц с земной поверхности), а также их ошибки расчета, средние квадратнческие отклонения и коэффициенты вариации.

Выявлено падение средних годовых и средних месячных скоростей ветра в их многолетнем ходе. Проанализирован отрицательный линейный тренд средних годовых скоростей ветра на территории ВУРЗа, который наиболее ярко выражен на метеостанциях Каменск-Уральский (-2,6 м/с за весь период наблюдений) и Верхний Уфалей (-2,0 м/с) и почти не выражен на метеостанциях Аргаяш (-0,1 м/с) и Тугу-лым (-0,2 м/с). Данный факт указывает на то что, с одной стороны, в районе ПО '"Маяк" в современных условиях не происходит ослабление ветровой миграции пылевых частиц с подстилающей поверхности, как это достаточно отчетливо выражено практически на всей остальной территории ВУРЗа, с другой стороны, не наблюдается ухудшения условий рассеивания примесей в атмосфере за счет большей повторяемости слабых ветров, застоев воздуха и приземных инверсий при уменьшении скоростей ветра.

По данным метеостанции Камышлов установлено, что при отрицательном тренде -1,2 м/с за весь период наблюдений для средних годовых скоростей ветра максимальный отрицательный тренд -1,6 м/с за весь период наблюдений характерен для июля (центральный месяц лета), затем следует октябрь (центральный осенний мссяц)-1,3 м/с, потом идет апрель (центральный месяц весны) -0,8 м/с, а минимальный отрицательный тренд характерен для января (середина зимы) -0,5 м/с за весь период наблюдений. Ряд авторов уже отмечали уменьшение скоростей ветра на территории нашей страны в течение последних лет.

Представлены данные по максимальным скоростям и порывам ветра для всех основных метеостанций. На территории ВУРЗа наблюдается отрицательный линейный тренд максимальных скоростей ветра (от -13,5 м/с за весь период наблюдений в Верхнем Уфалее до -1,0 м/с в Аргаяше). У порывов на четырех метеостанциях зафиксирован положительный линейный тренд, на двух метеостанциях (Аргаяш и Ка-менск-Уральский)-отсутствие тренда, на двух метеостанциях (Камышлов и Дапма-тово)-отрицательный линейный тренд.

Для метеостанций Аргаяш, как самой близкой к промплощадке ПО "Маяк", и Каменск-Уральский, как самого крупного населенного пункта, рассчитаны повторяемости скоростей ветра по градациям.

С целью анализа направления и скорости миграции примесей в атмосфере для метеостанций Аргаяш, Каменск-Уральский и Тугулым ("головная", средняя и "хвостовая" части ВУРСа) рассчитаны повторяемости направлений ветра и штилей, а также средние скорости ветра по восьми румбам. Сделан вывод, что в теплый период миграция примесей в атмосфере и мелкодисперсных частиц при вторичном ветровом подъеме с земной поверхности чаще всего происходит с запада на восток, с юго-запада на северо-восток и с юга на север.

Проанализированы средние месячные и годовые температуры воздуха и поверхности почвы, а также их ошибки и средние квадратические отклонения. Выявлено, что разности месячных и годовых норм температуры воздуха, рассчитанных в данной работе, и норм из Справочников по климату СССР, как правило имеют положительный знак, что указывает на потепление климата в исследуемом регионе.

Наиболее отчетливо потепление выражено на самой близкой к ПО "Маяк" метеостанции Аргаяш зимой (в январе линейный тренд за весь период наблюдений равен 2,2° С) и весной (в апреле линейный тренд составляет 1,3° С), а в самом крупном населенном пункте региона ВУРЗа г. Каменске-Уральском-весной (в апреле линейный тренд равен 1,7° С) и зимой (в январе линейный тренд составляет 1,2" С). Необходимо отметить, что в октябре в Каменске-Уральском наблюдается отрицательный линейный тренд температуры воздуха (-0,9° С), а в Аргаяше в октябре тренд отсутствует.

Приведены данные по абсолютным максимумам и минимумам температуры воздуха и поверхности почвы. Превышение месячных максимумов также указывает на потепление климата, хотя это не исключает перекрытия месячных минимумов, что и наблюдается на исследуемой территории, правда, в меньшем числе случаев. Представлены даты первого и последнего заморозков, а также даты перехода средней суточной температуры воздуха через 0° С весной и осенью.

Далее исследовался режим увлажнения территории ВУРЗа на основе полученных данных по влажности воздуха, атмосферным осадкам, снежному покрову, испарению и комплексным характеристикам увлажнения.

По влажности воздуха представлены следующие данные: средние месячные и годовые значения упругости водяного пара, их ошибки расчета и средние квадратические отклонения, средние месячные и годовые значения относительной влажности, их ошибки расчета и средние квадратические отклонения, число дней с относительной влажностью не более 30 %, как показатель сухих дней, и число дней с относительной влажностью не менее 80 %, как показатель влажных дней, средние месячные и годовые значения дефицита насыщения, их ошибки расчета и средние квадратические отклонения.

Также изучалось пространственное и временное распределение осадков на основе анализа данных по средним месячным и годовым их суммам по осадкомеру с поправками на смачивание, ошибкам их определения, средним квадратическим отклонениям и коэффициентам вариации.

Обнаружено, что максимальные коэффициенты корреляции между месячными суммами осадков и средними месячными значениями атмосферного давления максимальны в марте и апреле (соответственно 0,55 и 0,51) и в августе и сентябре (0,53 и 0,62).

Представлены данные по средним и абсолютным максимумам суточного количества осадков. В теплый период в 1980-е и 1990-е годы на ряде метеостанций суточные максимумы осадков перекрыты.

Получены данные по среднему числу дней с суммами осадков не менее 30 и 50 мм за 12 часов, как показатель паводков на территории ВУРЗа. Для подобных це-

лей рассчитаны также средние и абсолютные максимумы осадков за 2 и 3 суток в п. Аргаяш. С мая по август практически каждый год здесь наблюдаются паводкооб-разующие величины осадков за 2 или 3 суток. На исследуемой территории в среднем за год отмечается от 131 до 179 дней с осадками (или 234-186 дней без осадков), что указывает на большую вероятность засух в теплый период года.

Для метеостанций Аргаяш, Бродокалмак, Далматово и Каменск-Уральский рассчитано среднее число дней с различным количеством осадков.

Для Каменска-Уральского представлены данные по продолжительности осадков в различном агрегатном состоянии.

Определена повторяемость и продолжительность жестоких периодов без атмосферных осадков на территории ВУРЗа.

Для определения периода, когда подстилающая поверхность является источником загрязнения для атмосферы и других компонентов природной среды, определены климатические показатели снежного покрова и устойчивого снежного покрова. На территории ВУРЗа период пыления земной поверхности в среднем продолжается с 2-10 апреля по 2-10 ноября. Выявлено, что максимальные коэффициенты корреляции между датами образования и разрушения устойчивого снежного покрова и датами перехода температуры воздуха через 0° С характерны для весны (коэффициенты корреляции 0,35-0,71). Для осени подобная связь выражена менее отчетливо (коэффициенты корреляции 0,24-0,58).

Ледовый режим на реке Тече и озере Аргаяш изучались из тех же соображений, что и снежный покров, т.е. определялся период, когда пойма р. Течи и прибрежные зоны оз. Карачай и Течинского каскада водохранилищ доступны воздействию атмосферных явлений, вызывающих ветровую миграцию радиоактивных веществ. Для р. Течи подобный период продолжается е 11-16 апреля по 6-10 ноября, а для оз. Аргаяш (ближайший аналог оз. Карачай)-с 27 апреля по 5 ноября.

Для территории ВУРЗа по методу Н. Н. Иванова рассчитаны средние месячные и годовые значения испаряемости, как максимально возможного при данных климатических условиях испарения. Годовые величины испаряемости в исследуемом регионе изменяются от 487 мм в Верхнем Уфалее до 601 мм в Аргаяше. По методике А. Р. Константинова рассчитаны средние месячные и годовы величины испарения с поверхности почвы и снега. На изучаемой территории испарение с почвы варьируется от 356 мм в Верхнем Уфалее до 401 мм в Бродокалмаке.

На основе уже полученных данных по осадкам и испарению рассчитаны элементы водного баланса для территории ВУРЗа. Минимальный средний сток, всего 31 мм за год, отмечается на метеостанции Аргаяш, которая характеризует район ПО "Маяк".

По всем рассчитанным комплексным показателям увлажнения: радиационному индексу сухости по М. И. Будыко, индексу сухости, коэффициенту увлажнения по Н. Н. Иванову, интегральному показателю увлажнения территории; для метеостанции Аргаяш также характерны самые неблагоприятные условия увлажнения на территории ВУРЗа.

Представлены данные по суммарному числу дней с различными атмосферными явлениями за весь период наблюдений на территории ВУРЗа: гроз, засух по индексу засушливости О. А. Дроздова, суховеев, пыльных бурь и пыльных поземкой, шквалов, пыльных вихрей, туманов, дымки, мглы и полярных сияний. Для каждого из выше перечисленных явлений, кроме полярных сияний, получены основные климатические показатели: среднее и наибольшее число дней с атмосферными явлениями, их продолжительность.

Установлено наличие ярко выраженной корреляционной связи между средними месячными числами дней с грозами и средними месячными температурами воздуха (коэффициенты корреляции на исследуемой территории изменяются от 0,90 до 0,94).

В результате анализа публикаций по исследуемому региону сделан вывод, что основным направлением ветровой миграции пылевых частиц, поднятых с подстилающей поверхности предгрозовыми шквальными ветрами, является направление с запада на восток, возможно также транспортировка пыли с северо-запада на юго-восток и с севера на юг.

На территории ВУРЗа за теплый период среднее число дней с засухами по индексу засушливости О. А. Дроздова изменяется от 20,9 в Шатрово до 29,1 в Аргая-ше.

Установлено, что в п. Аргаяш за 1936-1993 гг. наблюдалось шесть засушливых периодов по критериям Е. Н. Цубербиллер непрерывной продолжительности не менее 10 дней: в 1953, 1962, 1966, 1987, 1989 и 1991 гг.

Обнаружено существование хорошо выраженной корреляционной связи между средним числом дней с засухами по критериям Е. А. Цубербиллер в п. Аргаяш и индексами засушливости по О. А. Дроздову на территории ВУРЗа (коэффициенты корреляции варьируются от 0,90 до 0,93).

Выявлена максимальная корреляционная связь между индексами засушливости по О. А. Дроздову и числом дней с антициклонической циркуляцией в районе ВУРЗа (коэффициент корреляции равен 0,65).

В течение теплого периода года в п. Аргаяш при засухах по критериям Е. А. Цубербиллер преобладали западные (повторяемость 16,7 %, средняя скорость 5,7 м/с), южные (12,8 %, 5,5 м/с) и юго-юго-западные (10 %, 6,2 м/с) ветры.

Обнаружено, что значительные засухи на метеостанции Аргаяш, т.е. когда с апреля по сентябрь число сухих дней было не менее 40, в 50 % случаев сосредоточены около максимума (временной интервал 1 год до максимума -максимум -2 года после него) и в 50 % случаев -около минимума (временной интервал 2 года до минимума -минимум -2 года после него) 11-летнего цикла солнечной активности (по средним годовым числам Вольфа).

В районе метеостанции ПО "Маяк" (по данным метеостанции Аргаяш) наблюдается положительный линейный тренд индексов засушливости по О. А. Дроздову, т.е. увеличение продолжительности засушливых периодов, или нарастание засушливости климата.

Рассчитаны повторяемость направлений ветра и средняя скорость по 16 румбам для засух но критериям Е. А. Цубербиллер , суховеев, пыльных бурь и пыльных поземков для ближайшей к ПО "Маяк" метеостанции Аргаяш.

Для суховеев, пыльных бурь и пыльных поземков в п. Аргаяш рассчитана их повторяемость в различное время суток.

Для пыльных бурь и пыльных поземков в и. Аргаяш рассчитана их повторяемость различной непрерывной продолжительности.

Для пыльных бурь и пыльных поземков в п. Аргаяш определены повторяемость состояния поверхности почвы, одного, двух, трех и четырех сопутствующих атмосферных явлений.

Минимальным порогом скорости ветра для пыльной бури на территории ВУРЗа является значение 4 м/с, а для пыльного поземка-величина 3 м/с. Эти скорости сопоставимы со средними месячными скоростями ветра за теплый период, что свидетельствует в пользу высокой вероятности ветровой миграции пылевых частиц с подстилающей поверхности. Характер подстилающей поверхности и растительного покрова, влажность поверхностного слоя почвы, особенности рельефа, тип застройка селитебных территорий и промышленных зон, особенности ветрового режима и некоторые другие факторы оказывают существенное влияние на характер, направление и дальность миграции частиц с подстилающей поверхности.

Сделан вывод, что на территории ВУРЗа шквалы и пыльные вихри очень редкое атмосферное явление, что вызывает настороженное отношение к качеству наблюдений за этими атмосферными явлениями.

За период с 1844 г. на Урале наблюдалось 13 смерчей. На территории ВУРЗа смерч зафиксирован 27 июля 1971 г. в селе Тюбук Челябинской области. Интенсивность Тюбукского смерча по 7-балльной шкале интенсивности Фуджиты составила 2 балла. Для восьми смерчей на территории Челябинской и Свердловской областей рассчитаны параметры смерчей: максимальная скорость вращения стенки смерча, поступательная скорость его движения, длина и ширина зоны разрушений, перепад давления между периферией и центром воронки смерча. Для Челябинской, Свердловской и Курганской областей, а также для с. Тюбук рассчитаны среднее число дней со смерчами, их средняя непрерывная продолжительность и повторяемость.

Смерч в с. Тюбук, расположенном в 35-40 км к северо-северо-востоку от промплощадки ПО "Маяк", наиболее вероятен в июле, когда его повторяемость составляет 2,24'10^, средняя годовая повторяемость смерча здесь почти на порядок ниже и равна 1,9010"5.

В заключении приведены основные результаты, полученные на основе обобщения проведенных исследований, и сделаны следующие основные выводы:

1. По современным открытым публикациям собрана и систематизирована информация о двух радиационных инцидентах и радиационной аварии на ПО "Маяк" и экологических последствиях его полувековой деятельности. На основе этих данных локализована территория Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

2. В результате анализа данных приземных метеорологических наблюдений, аэрологического зондирования, приземных карт погоды, данных гидрологических

наблюдений на р. Тече и оз. Аргаяш впервые проведено комплексное исследование метеорологических, а в случае для первого радиационного инцидента-и гидрологических условий, оказавших существенное влияние на формирование радиоактивного загрязнения в начальный период. Для начальных периодов радиационных инцидентов и аварии рассчитаны концентрации в воздухе основных дозообразующих радионуклидов, поднятых в приземный слой атмосферы в результате вторичного ветрово-. го подъема. В начальный период концентрации на несколько порядков превышали допустимые объемные активности для населения. В современных условиях концентрации в воздухе основных дозообразующих радионуклидов, как правило, ниже допустимых объемных активностей. Но при интенсивном антропогенном воздействии на подстилающею поверхность на участках с высокими плотностями радиоактивного загрязнения концентрации в воздухе радионуклидов при вторичном ветровом подъеме могут превысить допустимые объемные активности для населения.

3. Выявлены атмосферные процессы и явления, которые существенно влияли на миграцию радиоактивных веществ в климатической системе Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения: характер атмосферной циркуляции, ветровой и термический режим, условия увлажнения и режим атмосферных явлений.

4. Установлено, что в исследуемом регионе на миграцию радиоактивных веществ основное влияние оказывают следующие атмосферные явления: средние и сильные ветры, предгрозовые шкваловые вороты, пыльные бури и пыльные поземки, суховеи, шквалы и пыльные вихри. Опасным является период, когда подстилающая поверхность свободна от ледового, снежного и растительного покровов, т. е. ранней весной и поздней осенью, а также при значительных засухах. В течение теплого периода интенсивность вторичного ветрового подъема частиц с подстилающей поверхности испытывает значительные колебания.

5. На основании обработки данных по пыльным бурям и пыльным поземкам установлена минимальная скорость начала ветровой миграции пылевых частиц с подстилающей поверхности: для пыльных поземков-это скорость ветра 3 м/с (на уровне флюгера), а для пыльных бурь-4 м/с. Эти скорости сопоставимы со средними месячными скоростями ветра на территории ВУРЗа. Таким образом, если имеется незащищенная растительностью или снежным покровом сухая подстилающая поверхность, то с ее поверхности происходит ветровой унос частиц и их миграция в атмосфере в зависимости от величины частиц на расстояние от нескольких километров до нескольких сотен километров.

6. Установлено, что на территории ВУРЗа наблюдается падение средних годовых и средних месячных скоростей ветра. Сделан вывод о неоднозначном влиянии данного факта на экологическую ситуацию в Уральском регионе.

7. В регионе ВУРЗа обнаружено потепление и усиление засушливости климата, что в основном негативно отражается на экологической ситуации (увеличение периода пыления подстилающей поверхности, увеличение повторяемости неблагоприятных атмосферных явлений).

8. Для выше перечисленных атмосферных процессов и явлений получены основные климатические характеристики. Эти данные могут быть использованы в качестве самого современного справочника по климату территории ВУРЗа.

9. В результате анализа полученных в работе основные климатические характеристики установлено, что неблагоприятные особенности климата: высокие температуры воздуха и почвы в теплый период, повышенные скорости ветра, значительные амплитуды атмосферных осадков, высокие значения испарения и испаряемости, минимальные величины поверхностного и подземного стока в реках, значительные колебания уровней озер, высокая повторяемость гроз, засух и суховеев, пыльных бурь и пыльных поземков, шквалов и пыльных вихрен; как правило, максимально проявляются в районе ПО "Маяк" (по данным метеостанций Аргаяш и Брокалмак). Таким образом, в регионе Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения с климатологической точки зрения наиболее неблагоприятной частью территории является район расположения ПО "Маяк".

Основные результаты диссертации изложены в работах:

1. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Части 1-6. Выпуск 9.-Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-557 с.

2. Чуканов В. Н., Поддубный В. А., Тетерин А. Ф. Климатические особенности территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения и их влияние на загрязнение атмосферы и водосборов рек Течи, Исети и Пышмы // Экосистемный подход к управлению водными ресурсами в бассейне рек: Материалы Всероссийской научно-практической конференции (Екатеринбург, 13-15 декабря 1994 г.).-Екатеринбург: Издание РосНИИВХа, 1994.-С. 89-90

3. Поддубный В. А., Тетерин А. Ф. Особенности метеорологических условий трех радиационных инцидентов в зоне Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения // Урал атомный: наука, промышленность, жизнь: Тезисы докладов III международного симпозиума (Заречный, 29 мая-2 июня 1995 г.). 4.1.-Екатеринбург: Издание ИПЭ УрО РАН, 1995.-С. 71-73

4. Александрычев И. П.; Брюховских О. А., Маркелов Ю. И., Омелькова Е. В., Поддубный В. А.; Тетерин А. Ф. Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха в составе работ по определению экологического статуса г. Каменска-Уральского // Урал атомный: наука, промышленность, жизнь: Тезисы докладов III международного симпозиума (Заречный, 29 мая-2 июня 1995 г.). Ч. 2. -Екатеринбург: Издание ИПЭ УрО РАН, 1995.-С. 103-105

5. Тетерин А. Ф. О ветровой миграции радиоактивных веществ в районе ПО "Маяк" весной 1967 г. // Урал атомный, Урал промышленный. Тезисы докладов VII Международного симпозиума.-Екатеринбург: Издание ИПЭ УрО РАН, 1999,-С. 159-161

6. Тетерин А. Ф. Об атмосферной миграции радиоактивных веществ на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа осенью 1957 г. // Урал атомный, Урал промышленный. Тезисы докладов VII Международного симпозиума.-Екатеринбург: Издание ИПЭ УрО РАН, 1999.-С. 161

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Тетерин, Александр Федорович

Введение.

Глава 1. Проблемы радиоактивного загрязнения Уральского региона в результате деятельности производственного объединения "Маяк"

1.1. Первый радиационный инцидент-сброс радиоактивных отходов в реку Течу в 1949-1952 годах.

1.2. Радиационная авария-взрыв емкости хранения радиоактивных отходов 29 сентября 1957 года.

1.3. Второй радиационный инцидент^дефляция радиоактивных донных отложений озера Карачай весной 1967 года.

1.4. Регламентированные технологические выбросы ПО "Маяк"

1.5. Радиоактивные отходы ПО "Маяк".

1.6. Локализация зоны Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

Глава 2. Гидрометеорологические условия сброса радиоактивных отходов в реку Течу в 1949-1964 годах.

2.1 Гидрологические условия.

2.2. Метеорологические условия.

2.3. Радиоэкологические последствия.

Глава 3. Метеорологические условия радиационной аварии на ПО "Маяк" 29 сентября 1957 года.

3.1. Метеорологические условия осени 1957 года.

3.2. Метеорологические условия теплого периода 1958 года.

3.3. Метеорологические условия весны 1959 года.

3.4. Радиоэкологические последствия.

Глава 4. Метеорологические условия радиационного инцидента на

ПО "Маяк" весной 1967 года.

4.1. Метеорологические условия.

4.2. Радиоэкологические последствия.

Глава 5. Особенности меняющегося климата и их влияние на экологическую ситуацию на территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

5.1. Физико-географическое положение региона Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

5.2. Особенности климатических условий и их влияние на экологическое состояние региона Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

Введение Диссертация по географии, на тему "Эколого-климатические особенности территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения"

Актуальность диссертационной работы заключается в том, что несмотря на 11 лет, прошедших с момента обнародования информации о производственном объединении "Маяк" (ПО "Маяк" было первым в СССР предприятием по производству плутония для военных целей, теперь входит в состав Министерства по атомной энергии Российской Федерации), расположенном на севере Челябинской области, до сих пор не проведен комплексный анализ метеорологических условий двух радиационных инцидентов и радиационной аварии, не изучены климатические особенности территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения (ВУРЗ), влияющие на экологическую ситуацию.

По Уральскому региону имеются некоторые метеорологические, климатические, агроклиматические и гидрологические данные в справочниках по климату СССР издания 1965-1968 гг. [1-5], научно-прикладного справочника по климату СССР 1990 г. издания [6], агроклиматических справочниках 1977 и 1978 гг. издания [7-9], государственном водном кадастре [10], в монографиях [11-18]. Но все эти публикации не решают проблему явного недостатка или полного отсутствия, а в некоторых случаях неверной трактовки информации о метеорологических и гидрологических условиях официально известных двух радиационных инцидентов и радиационной аварии на ПО "Маяк", миграции радиоактивных веществ в начальный период после двух радиационных инцидентов и аварии, а также в современных условиях.

Основные цели диссертации-изучение метеорологических условий двух радиационных инцидентов и аварии на ПО "Маяк", оценка влияния метеорологических условий на формирование территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения, исследование климатических особенностей территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения и их влияния на экологическую ситуацию в изучаемом регионе.

В соответствии с основной целью решались следующие задачи:

1) по имеющимся открытым публикациям изучить проблемы радиоактивного загрязнения Уральского региона в результате полувековой деятельности ПО "Маяк";

2) на основе анализа параметров двух радиационных инцидентов, радиационной аварии и регламентированных технологических выбросов ПО "Маяк", а также особенностей физико-географического положения локализовать территорию Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения;

3) провести исследование гидрологических и метеорологических условий первого радиационного инцидента, метеорологических условий двух радиационных инцидентов и радиационной аварии на ПО "Маяк", а также экологических последствий двух радиационных инцидентов и аварии на ПО "Маяк";

4) исследовать особенности меняющегося климата и их влияние на экологическую ситуацию на территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

Объектом исследования в данной диссертации является территория Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения, которая расположена на севере Челябинской и Курганской областей, юге и юго-востоке Свердловской области. Это районы, которые полностью или частично пострадали вследствие двух радиационных инцидентов, радиационной аварии и находятся под воздействием регламентированных технологических выбросов ПО "Маяк".

Предмет исследования-метеорологические (и гидрологические для первого радиационного инцидента) условия радиационных инцидентов и аварии на ПО "Маяк", физико-географические и климатические особенности территории ВУРЗа и их влияние на экологическую ситуацию исследуемого региона.

В работе использованы современные методы математической статистики и теории вероятности, а также общегеографические методы анализа климатических показателей для всестороннего исследования метеорологических условий радиационных аварий и эколого-климатических особенностей территории ВУРЗа в соответствии с поставленными задачами [19-22].

Диссертационная работа выполнена на основе обработки данных приземных метеорологических наблюдений на восьми основных метеостанциях (в Челябинской области-Аргаяш, Верхний Уфалей, Бродокалмак; в Свердловской области-Каменск-Уральский, Камышлов и Тугулым; в Курганской области-Далматово и Шатрово) и на дополнительных метеостанциях и постах, данных аэрологического зондирования атмосферы (аэрологическая станция Верхнее Дуброво), синоптических карт приземной и высотной погоды, гидрологических наблюдений на реке Тече (гидрологические посты Муслюмово, Бродокалмак и Першинское) и на озере Аргаяш (гидрологический пост Аргаяш). Также в процессе работы были использованы научные публикации по тематике диссертации на исследуемой территории.

Научная новизна заключается в том, что впервые проанализированы метеорологические условия радиационных инцидентов и аварии, а также гидрологические условия первого радиационного инцидента на ПО "Маяк", радиоактивное загрязнение от которых затронуло все компоненты климатической системы территории ВУРЗа, исследованы климатические особенности региона. Метеорологические и гидрологические условия, особенности физико-географического положения оказали определяющее влияние на миграцию радиоактивных веществ в начальный период после радиационных инцидентов и аварии и являются основными факторами перераспределения радиоактивного загрязнения на исследуемой территории в настоящее время. Климатические особенности территории ВУРЗа являются одним из основных факторов, определяющим экологическое состояние данной территории.

Практическая значимость работы:

1) на основе всестороннего анализа данных о радиационных инцидентах и аварии на ПО "Маяк", регламентированных технологических выбросах, особенностях физико-географического положения локализована территория Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения;

2) проведенные исследования позволили выявить атмосферные процессы и явления, которые оказали основное влияние на формирование радиоактивного загрязнения на территории ВУРЗа: синоптическая ситуация, особенности атмосферной циркуляции, ветровой режим у поверхности земли и на высотах, временное и пространственное распределение температуры воздуха и почвы, атмосферных осадков, характеристик увлажнения, снежного покрова, ледовых явлений на реке Тече и оз. Аргаяш, испарения, гроз, засух и суховеев, пыльных бурь и пыльных поземков, шквалов и пыльные вихрей;

3) проанализированы направление и дальность миграции радионуклидов в начальные периоды радиационных инцидентов и аварии;

4) для оценки радиоэкологических последствий рассчитаны концентрации основных дозообразующих радионуклидов в приземном слое атмосферы в начальные периоды двух инцидентов и аварии, а также в современных условиях;

5) с начала метеорологических наблюдений до 1993 г. для выявленных атмосферных процессов и явлений получены климатические характеристики: многолетние средние месячные и годовые, средние квадратические отклонения, повторяемость, коэффициенты вариации и корреляции, а для основных климатических показателей-ошибки их расчета;

6) данные, полученные в диссертационной работе, могут быть использованы в качестве современного справочника по основным особенностям климата на территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения, для моделирования миграции радионуклидов в периоды радиационных инцидентов и аварии на ПО "Маяк", ближайших и отдаленных их влияний на экологическую ситуацию в исследуемом регионе.

По теме диссертации опубликованы шесть работ [6, 23-27]. Основные результаты диссертации докладывались на научных семинарах отдела прикладной климатологии Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова, на научных семинарах в Институте промышленной экологии УрО РАН и на Международных экологических симпозиумах "Урал атомный, Урал промышленный".

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Оценка влияния метеорологических (и гидрологических для первого инцидента) условий двух радиационных инцидентов и радиационной аварии на формирование радиоактивного загрязнения в регионе Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

2. Проведенная в работе локализация зоны ВУРЗа на основе анализа метеорологических условий радиационных инцидентов и аварии, регламентированных технологических выбросов и особенностей физико-географического положения.

4. Оценка влияния климатических особенностей на миграцию радиоактивного загрязнения и экологическую ситуацию зоны Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

Диссертация состоит из ведения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 185 наименований, из них 2 иностранные и пяти приложений к пяти главам. Работа изложена на 312 страницах машинописного текста: 195 страниц-основная часть диссертации, 116 страниц-приложения к пяти главам. В основном части диссертация иллюстрирована 12 таблицами и 11 рисунками. В пяти приложениях к пяти главам помещены 176 таблиц и 3 рисунка.

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Тетерин, Александр Федорович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В Уральском регионе исторически сформировалась чрезвычайная антропогенная нагрузка на все компоненты природной среды, следствием чего стало формирование экстремальной экологической ситуации. Значительное место в комплексе экологических проблем Урала занимают проблемы радиоактивного загрязнения, которые обусловлены главным образом полувековой деятельностью производственного объединения "Маяк". По официальным данным на ПО "Маяк" в различные годы произошли два радиационных инцидента и одна радиационная авария, которые в основном сформировали регион Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения. По оценкам уральских специалистов ущерб Уральскому региону вследствие деятельности ПО "Маяк" превышает 10 млрд. долларов США. Территория Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения в настоящее время оказывает негативное влияние на экологическую ситуацию в Уральском регионе и является потенциальным источником новых радиационных инцидентов и аварий.

2. Метеорологические условия оказали основное влияние на характер и масштабы радиоактивного загрязнения природной среды в момент радиационных инцидентов и авария, в начальные периоды после них и продолжают оказывать воздействие на миграцию радиоактивного загрязнения в современных условиях.

3. В период сброса жидких радиоактивных отходов в реку Течу в 19491964 гг. (первый радиационный инцидент) радиоактивное загрязнение поймы реки происходило в период весенних половодий и дождевых паводков в теплый период года. Ветровая миграция радиоактивного загрязнения с поверхности поймы реки Течи на окружающие территории совершалась под воздействием следующих атмосферных явлений: средних и сильных ветров, предгрозовых шквалов, пыльных бурь и пыльных поземков, суховеев и пыльных вихрей.

4. В начальный период при вторичном ветровом подъеме концентрации в воздухе основных дозообразующих радионуклидов (стронция-90 и цезия-137) на три-четыре порядка превышали допустимые объемные активности для населения. В современных условиях при интенсивном антропогенном воздействии на пойму верхнего течения реки Течи концентрации основных дозообразующих радионуклидов в воздухе могут превысить допустимые объемные активности для населения на участках с плотностями загрязнения более 40 Ки/км2.

5. Метеорологические условия 29-30 сентября и осени 1957 г. оказали основное влияние на формирование Восточно-Уральского радиоактивного следа и последующее перераспределение радиоактивного загрязнения. При определенных метеорологических условиях Восточно-Уральский радиоактивный след мог пройти через города с населением более 1 млн. человек-через Екатеринбург или Челябинск. В начальный период ветровая миграция и атмосферные явления, сопровождаемые средними и сильными ветрами, вызвали перераспределение радиоактивного загрязнения на ранее чистые территории и изменение конфигурации Восточно-Уральского радиоактивного следа.

6. В начальный период после радиационной аварии концентрации в воздухе основных дозообразующих радионуклидов при вторичном ветровом подъеме (который надежно зафиксирован наблюдениями методом липких планшетов) превышали на три-шесть порядков допустимые объемные активности для населения. В современных условиях при существующих плотностях радиоактивного загрязнения на большей части Восточно-Уральского радиоактивного следа концентрации радионуклидов в приземном слое атмосферы меньше допустимых объемных активностей для населения. И только в головной наиболее загрязненной части Восточно-Уральского радиоактивного следа концентрации основных дозообразующих радионуклидов (стронция-90, цезия-137 и плуто-ния-239) при вторичном ветровом подъеме могут превышать допустимые объемные активности для населения. Отсюда следует, что на наиболее загрязненных участках ВУРСа недопустимо интенсивное антропогенное воздействие на подстилающую поверхность.

7. Второй радиационный инцидент обязан своим происхождением специфическим засушливым условиям весны 1967 г. и слабым контролем за уровнем озера Карачай. Основное направление ветровой миграции обнажившихся радиоактивных донных отложений было с юго-запада на северо-восток вплоть до города Каменска-Уральского, расположенного в 105 км от озера Карачай, и с запада на восток.

8. В начальный период второго радиационного инцидента на расстоянии 10-12 км от озера Карачай наблюдались концентрации радионуклидов в воздухе больше допустимой объемной активности для населения по суммарной (3-активности и цезию-137 практически на 3-4 порядка.

9. Для метеорологических величин и атмосферных явлений, которые оказали основное влияние в период радиационных инцидентов и аварии, по восьми основным метеостанциям исследуемого региона с начала наблюдений до 1993 г. рассчитаны основные климатические характеристики: многолетние средние, средние квадратические отклонения, их ошибки, коэффициенты вариации и корреляции, повторяемости, число дней с атмосферными явлениями, повторяемость направлений ветра и средние скорости ветра по различным направлениям для атмосферных явлений. Исследовано влияние атмосферных явлений на экологическую ситуацию в регионе Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения. Эту часть диссертационной работы можно рассматривать в качестве современного справочника по основным особенностям климата на территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

10. Пыльные бури и пыльные поземки являются показателями вторичной ветровой миграции в регионе Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения. Минимальным порогом скорости ветра для пыльной бури на территории ВУРЗа является значение 4 м/с, а для пыльного поземка-величина 3 м/с. Эти скорости сопоставимы со средними месячными скоростями ветра за теплый период, что свидетельствует в пользу высокой вероятности вторичной ветровой миграции с подстилающей поверхности. В теплый период года ветровая миграция с подстилающей поверхности максимальна, когда на земной поверхности отсутствует растительный покров, т.е. в первую половину весны, вторую половину осени, и при засухах. Основными направлениями ветровой миграции при атмосферных явлениях: предгрозовых шкваловых воротах, засухах, суховеях, пыльных бурях и пыльных поземках; являются следующие направления: с запада на восток и с юго-юго-запада на северо-северо-восток.

11. Обнаруженные изменения климата: уменьшение средних месячных и годовых скоростей ветра, рост средних месячных температур воздуха зимой и весной, усиление засушливости климата в теплый период года; в основном оказывают негативное влияние на экологическую ситуацию в регионе Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

12. Неблагоприятные особенности физико-географического положения и климата: высокие температуры воздуха и почвы в теплый период года, относительно высокие скорости ветра, значительные амплитуды в атмосферных осадках, высокие испарение и испаряемость, минимальные расходы воды в реках, значительные колебания уровней озер, высокая повторяемость гроз, засух, суховеев, пыльных бурь и пыльных поземков, шквалов, пыльных вихрей и смерчей; в наибольшей степени проявляются в районе расположения производственного объединения "Маяк" (по данным метеостанций Аргаяш и Бродокал-мак). С точки зрения особенностей климата промышленная площадка ПО "Маяк" расположена в наиболее неблагоприятном месте региона Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения.

Библиография Диссертация по географии, кандидата географических наук, Тетерин, Александр Федорович, Санкт-Петербург

1. Справочник по климату СССР. Выпуск 9. Ч. I. -Л.: Гидрометеоиздат, 1967.-71 с.

2. Справочник по климату СССР. Выпуск 9. Часть II.-Л.: Гидрометеоиздат, 1965.-363 с.

3. Справочник по климату СССР. Выпуск 9. Часть Ш.-Л.: Гидрометеоиздат, 1966.-196 с.

4. Справочник по климату СССР. Выпуск 9. Часть IV.-Л.: Гидрометеоиздат, 1968.-372 с.

5. Справочник по климату СССР. Выпуск 9. Часть У.-Л.: Гидрометеоиздат, 1968.-262 с.

6. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Части 1-6. Выпуск 9.-Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-557 с.

7. Агроклиматические ресурсы Челябинской области.-Л.: Гидрометеоиздат, 1977.-151 с.

8. Агроклиматические ресурсы Свердловской области.-Л.: Гидрометеоиздат, 1978.-158 с.

9. Агроклиматические ресурсы Курганской области.-Л.: Гидрометеоиздат, 1977.-138 с.

10. Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Том I. РСФСР. Выпуск 11. Бассейн Ирты-ша.-Л.: Гидрометеоиздат, 1986.-483 с.

11. Итоги изучения и опыт ликвидации последствий аварийного загрязнения территории продуктами деления урана / Под ред. А. И. Бурназяна.-М.: Энергоатомиздат, 1990.-144 с.

12. Романов Г. Н. Ликвидация последствий радиационных аварий. Справочное руководство.-М.: ИздАТ, 1993.-334 с.

13. Опасные явления на территории Сибири и Урала. Часть III / Под ред. С. Д. Кошинского, А. Д. Дробышева.-Л.: Гидрометеоиздат, 1987.-200 с.

14. Орлова В. В. Климат СССР. Выпуск 4. Западная Сибирь. -Л.: Гидрометеоиздат, 1962.-360 с.

15. Мезенцев В. С., Карнацевич И. В. Увлажненность Западно-Сибирской равнины.-Л.: Гидрометеоиздат, 1969.-168 с.

16. Климат и воды Сибири / Под ред. Г. В. Бачурина, В. В, Буфала-Новосибирск.: Наука, Сибирское отделение, 1980.-232 с.

17. Стеженская И. Н. Сезонный сток рек Западно-Сибирской равнины.-Л.: Гидрометеоиздат, 1973.-68с.

18. Восточно-Уральский радиоактивный след (Свердловская область) / В. Н. Чуканов, А. В. Баженов и др.; под ред. В. Н. Чуканова.-Екатеринбург: УрО РАН, 1996.-167 с.

19. Кобышева Н. В., Наровлянский Г. Я. Климатологическая обработка метеорологической информации.-Л.: Гидрометеоиздат, 1978.-295 с.

20. Дроздов О. А. Основы климатологической обработки метеорологических наблюдений.-Л.: Издательство ЛГУ, 1956.-302 с.

21. Климатология / Под ред. О. А. Дроздова, Н. В. Кобышевой.-Л.: Гидрометеоиздат, 1989.-567 с.

22. Кобышева Н. В., Гольберг М. А. Методические указания по статистической обработке метеорологических рядов.-Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-85 с.

23. Тетерин А. Ф. О ветровой миграции радиоактивных веществ в районе ПО "Маяк" весной 1967 г. // Урал атомный, Урал промышленный: Тезисы докладов VII Международного симпозиума. -Екатеринбург: Издание ИПЭ УрО РАН, 1999 г.-С. 159-161

24. Леонтьев Л. И., Данилов Н. И., Смирнов Л. А., Солобоев И. С., Чука-нов В. Н. Экологические проблемы Урала // Наука в России.-1999.-№ 1 (109).-С. 65-72

25. Состояние информационного освещения проблем радиационной безопасности и охраны окружающей среды. Задачи журнала "Вопросы радиационной безопасности" // Вопросы радиационной безопасности-1996.-№ 1.-С. 3-4

26. Волобуев П. В., Жуковский М. В., Чуканов В. Н. и др. Ущерб, нанесенный региону радиационными инцидентами // Урал атомный, Урал промышленный: Тезисы докладов VI международного симпозиума (22-24 сентября 1998 г.).-Екатеринбург, 1998.-С. 8-9

27. Израэль Ю. А., Назаров И. М. и др. Радиационная обстановка на территории европейской части СНГ и Урала в 1991 г. // Метеорология и гидроло-гия.-1992.-№ 11.-С. 5-14

28. Мокров Ю. Г. Прогноз переноса стронция-90 с водами р. Теча. Часть I //Вопросы радиационной безопасности.-1996.-№ 1.-С. 20-27

29. Чернобыль: Радиоактивное загрязнение природных сред / Под ред. Ю. А. Израэля.-Л.: Гидрометеоиздат, 1990. -296 с.

30. Возняк В.Я. Чернобыль: возвращение к жизни (реабилитация радиоактивно загрязненных территорий).-М.: МП "Москомплекс", изготовлено по заказу А/О "Альфа-Принт", 1993.-208 с

31. Мартюшев В. В., Спирин Д. А. И др. Динамика состояния и миграция стронция-90 в почвах Восточно-Уральского радиоактивного следа // Вопросы радиационной безопасности-1996.-№ З.-С. 28-38

32. Ветров В. А., Леина С. Е. и др. Оценка и прогноз радиоэкологической ситуации в Уральском регионе // Радиация, экология, здоровье. Средний Урал. Ч. 1. Изучение эколого-радиационной обстановки региона.-Екатеринбург: УрО РАН, 1994.-С. 134-144

33. Дрожко Е.Г., Иванов И.А. и др. Современное состояние подземной гидросферы ПО "Маяк" // Вопросы радиационной безопасности.-1996.-№ 1С. 11-19

34. Оценка радиационной обстановки на территории, загрязненной в результате ветрового переноса радиоактивных аэрозолей в районе предприятия в 1967 году // Вопросы радиационной безопасности.-1996.-№ 4.-С. 50-59

35. Санитарно-радиационная характеристика района промвыброса (по результатам исследований 1958-1968 гг.) / Свердловская санитарно-эпидемиологическая станция. Отдел радиационной гигиены. Свердловск, 1968.-96 с.

36. Малахов С. Г., Силантьев А. Н. и др. О некоторых закономерностях глобальных радиоактивных выпадений из атмосферы в 1967-1969 гг. // Труды ИЭМ,-1972.-Вып. 1 (32).-С. 3-15

37. Кароль И. Л. Радиоактивные изотопы и глобальный перенос в атмо-сфере.-Л.: Гидрометеоиздат, 1972.-365 с.

38. Израэль Ю. А., Цатуров Ю. С. и др. Реконструкция фактической картины радиоактивного загрязнения местности в результате аварий и ядерных испытаний // Метеорология и гидрология.-1994.-№ 8.-С. 5-18

39. Романов Г. Н., Бакуров А. С. Плутоний в окружающей среде производственного объединения "Маяк" // Вопросы радиационной безопасности.-1996.-№ 2. -С. 11-21

40. Глаголенко Ю. В., Дзекун Е. Г. и др. Стратегия обращения с радиоактивными отходами на производственном объединении "Маяк" // Вопросы радиационной безопасности,-1996.-№ 2.-С. 3-10

41. Алексахин А. И., Егоров В. А. Ретроспективное восстановление мор-фометрических параметров оз. Карачай с использованием технологии геоинформационных систем // Вопросы радиационной безопасности.-1996.-№ 4. -С. 60-66

42. Сысоев А. Д. Научно-краеведческие экспедиции кафедры географии за 20 лет // Вопросы физической географии Южного Урала.-1966.-Вып. 1.-С. 3-18

43. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 11. Средний Урал и Предура-лье. Под ред. Н. М. Алюшинской.-Л.: Гидрометеоиздат, 1973.-848 с.

44. Гидрологический ежегодник. 1949 г. Том 6. Вып. 0-9.-Л.: Гидрометеоиздат, 1953.-342 с.

45. Гидрологический ежегодник. 1955 г. Том 6. Вып. 0-9-Л.: Гидрометеоиздат, 1961.-811 с.

46. Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 11. Средний Урал и Предура-лье. Приложения.-Л.: Гидрометеоиздат, 1972.-284-285 с.

47. Михайлов В. Н., Добровольский А. Д. Общая гидрология.-М.: Высшая школа, 1991.-368 с.

48. Чеботарев А. И. Гидрологический словарь.-Л.: Гидрометеоиздат, 1978.-308 с.

49. Константинов А. Р. Испарение в природе.-Л.: Гидрометеоиздат, 1968.-532 с.

50. Иванов Н. Н. Мировая карта испаряемости.-Л.: Гидрометеоиздат, 1957.-39 с.

51. Стыро Б. И. Самоочищение атмосферы от радиоактивных загрязне-ний.-Л.: Гидрометеоиздат, 1968.-288 с.

52. Стыро Б. И. Ядерная метеорология.-Л.: Гидрометеоиздат, 1965.140 с.

53. Кароль И. Л. Радиоактивные изотопы и глобальный перенос в атмо-сфере.-Л.: Гидрометеоиздат, 1972.-365 с.

54. Бадяев В. В., Егоров Ю. А., Казаков С. В. Охрана окружающей среды при эксплуатации АЭС-М.: Энергоатомиздат, 1990.-223 с.

55. Охрана окружающей среды на предприятиях атомной промышленности. Под ред. академика Б. Н. Ласкорина.-М.: Энергоатомиздат, 1982.-201 с.

56. Романова Е. Н. Микроклиматическая изменчивость основных элементов климата.-Л.: Гидрометеоиздат, 1977.-279 с.

57. Хромов С. П., Мамонтова Л. И. Метеорологический словарь.-Л.: Гидрометеоиздат, 1974.-568 с.

58. Талалаев С. М. Метеорологические условия пылеобразования на хво-стохранилищах. // Труды ГГО.-1986.-Вып. 502.-С. 101-108

59. Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы.-Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-751 с.

60. Воробьев В. И. Синоптическая метеорология.-Л.: Гидрометеоиздат, 1991.-616 с.

61. Гусев Н. Г., Беляев В. А. Радиоактивные выбросы в биосфере: Спра-вочник.-М.: Энергоатомиздат, 1986.-224 с.

62. Махонько К. П. Вторичное поступление в атмосферу пыли, осевшей на землю. // Известия АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана.-1979.-№ 9,-С. 568-570

63. Махонько К. П. К вопросу о загрязнении приземной атмосферы цези-ем-137. // Метеорология и гидрология,-1980.-№ 9.-С. 48-53

64. Махонько К. П. Использование параметров ветрового захвата аэрозольной примеси с поверхности почвы для расчета внекорневого загрязнения растительного покрова. // Экология.-1981.-№ 2.-С. 46-51

65. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1. 758-99. Государственные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы.-М.: Минздрав России, 1999.-127 с.

66. Юнге X. Химический состав и радиоактивность атмосферы / Под ред. Ю. А. Израэля.-М.: Мир, 1965.-424 с.

67. Метеорология и атомная энергия / Под ред. Н. Л. Бызовой, К. П. Ма-хонько.-Л.: Гидрометеоиздат, 1971.-648 с.

68. Атлас синоптических характеристик северного полушария. // Труды НИИАК. Ч. I / Под ред. С. М. Простякова.-М.: Гидрометеоиздат, 1964.-171 с.

69. Атлас синоптических характеристик северного полушария. // Труды НИИАК. Ч. II / Под ред. С. М. Простякова.-Л.: Гидрометеоиздат, 1968.-215 с.

70. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 1992 г. Ежегодник / Под ред. К. П. Махонько.-Обнинск: НПО "Тайфун", 1993.-254 с.

71. Давыдова М. И., Раковская Э. М., Тушинский Г. К. Физическая география СССР. Т. 1.-М.: Просвещение, 1989.-240 с.

72. Давыдова М. И., Раковская Э. М. Физическая география СССР. Т. 2,-М.: Просвещение, 1990.-304 с.

73. Капустин В. Г., Корнев И. Н. География Свердловской области,-Екатеринбург: Средне-Уральское книжное издательство, 1996.-285 с.

74. Капустин В. Г., Корнев И. Н. Свердловская область: природа, население, хозяйство, экология-Екатеринбург: Издательство Уральского университета, Издательство Дома учителя, 1998.-298 с.

75. Оленев А. М., Шувалов Е. Л. География Свердловской области,-Свердловск: Средне-Уральское книжное издательство, 1978.-78 с.

76. Кирин Ф. Я. География Челябинской области.-Челябинск : ЮжноУральское книжное издательство, 1981.-97 с.

77. Лаврентьев М. В. География Курганской области.-Челябинск : ЮжноУральское книжное издательство, 1984.-71 с.

78. Каменск-Уральский.-Свердловск: Средне-Уральское книжное издательство, 1974.-139 с.

79. Анимица Е. Г. Города Среднего Урала.-Свердловск: Средне-Уральское книжное издательство, 1975.-303 с.

80. Чебаторев А. И. Общая гидрология (Воды суши).-Л.: Гидрометеоиз-дат, 1975.-544 с.

81. Богословский Б. Б., Самохин А. А. и др. Общая гидрология (гидрология суши).-Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-422 с.

82. Алисов Б. П., Дроздов О. А., Рубинштейн Е. С. Курс климатологии. Ч. I и П.-Л.: Гидрометеоиздат, 1952.-487 с.

83. Алисов Б. П. Климат СССР.-М. Издательство МГУ, 1956.-229 с.

84. Алисов Б. П., Полтараус Б. В. Климатология.-М.Издательство МГУ, 1974.-229 с.

85. Хромов С. П. Метеорология и климатология для географических факультетов.-Л.: Гидрометеоиздат, 1983.-455 с.

86. Климат Омска / Под ред. Ц. А. Швер.-Л.: Гидрометеоиздат, 1980246 с.

87. Климат Свердловска / Под ред. В. В. Морокова, Ц. А. Швер.-Л.: Гидрометеоиздат, 1981.-190 с.

88. Климат Нижнего Тагила / Под ред. Ц. А. Швер.-Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-135 с.

89. Климат Тюмени / Под ред. Ц. А. Швер, С. А. Ковды.-Л.: Гидрометеоиздат, 1985.-184 с.

90. Климат Уфы / Под ред. Ц. А. Швер.-Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -119 с.

91. Матвеев Л. Т. Теория общей циркуляции атмосферы и климата Земли. -Л.: Гидрометеоиздат, 1991.-295 с.

92. Вительс Л. А. Месячные, сезонные и годовые характеристики барико-циркуляционного режима Европейского естественного синоптического района 1900-1964 гг.-Л.: Гидрометеоиздат, 1965.-128 с.

93. Аликина И. Я. Циркуляционные условия на Среднем и Южном Урале // Ученые записки Пермского государственного университета.-1971.-Вып. 6, №282.-С. 115-122

94. Сонькин JI. Р. Синоптико-статистический анализ и краткосрочный прогноз загрязнения атмосферы.-Л.: Гидрометеоиздат, 1991-223 с.

95. Сонькин Л. Р., Багрецова А. Н. и др. Синоптические условия формирования периодов высокого загрязнения воздуха в различных районах СССР // ТрудыГГО.-1979-Вып. 436.-С. 49-54

96. Шапарева Н. А. К вопросу о метеорологических условиях формирования содержания примесей в воздушном бассейне над Свердловском // Вопросы гидрометеорологии Урала. Сборник работ Свердловского ГМО.-1981,-Вып. 13.-С. 80-85

97. Климатологический справочник СССР. Вып. 9а.-Л.: Гидрометеоиздат, 1956.-87 с.

98. Методические указания по приведению атмосферного давления к уровню моря и вычислению высот изобарических поверхностей на метеорологических станциях.-Л.: Гидрометеоиздат, 1979.-47 с.

99. Халевицкая Г. С. Распределение скорости ветра по направлениям на Среднем и Южном Урале // Сборник работ Свердловского ГМО.-1971,-Вып. 12.-С. 103-109

100. Антониевич В. Д., Литвякова Л. А. Особенности временных рядов скорости ветра// Труды ГГО.-1979.-Вып. 425.-С. 42-46

101. Школяр Л. Ф. К вопросу об уменьшении скорости ветра за последнее десятилетие // Труды ГГО.-1980.-Вып. 435.-С. 96-99

102. Кобышева Н. В., Степанская Г. А., Чмутова Е. 3. О точности расчета климатических характеристик ветра для научно-прикладного справочника по климату СССР // Труды ГГО,-1983.-Вып. 475.-С. 55-60

103. Безуглая Э. Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов.-Л: Гидрометеоиздат, 1980-184 с.

104. Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере. Справочное пособие / Под ред. Э. Ю. Безуглой и М. Е. Берлянда.-JL: Гидрометеоиздат, 1983.-328 с.

105. Аликина И. Я. Многолетние колебания температуры воздуха на Среднем и Южном Урале // Гидрология и метеорология. Ученые записки Пермского государственного университета им. А. М. Горького.-1971.-Вып. 4, №213-С. 104-117

106. Пермяков А. И. Температурный режим Пермской, Свердловской, Челябинской, Курганской областей и Башкирской АССР // Вопросы климата Урала. Уральский филиал Географического общества СССР и Уральское управление гидрометслужбы.-Свердловск: 1958.-С. 27-64

107. Румянцева А. Я. Колебания температуры воздуха в Челябинской области за последние десятилетия // Вопросы физической географии Южного Урала-1966.-Вып. I.-C. 120-136

108. Шкляев А. С., Аликина И. Я. Географические факторы термического режима на Среднем и Южном Урале // Гидрология и метеорология. Ученые записки Пермского государственного университета им. А. М. Горького.-1968,-Вып. 3, № 198.-С. 120-144

109. Андреева М А. Влияние солнечной активности на режим увлажнения // Вопросы географии Южного Урала.-1973.-Вып. 7.-С. 58-68

110. Андреева М А. Синоптические условия увлажнения на территории Урала при основных формах циркуляции // Вопросы географии Южного Ура-ла.-1975.-Вып. 8.-С. 3-13

111. Белоненко Г. В. Особенности увлажнения Среднего Урала // Научные труды Омского сельскохозяйственного института им. С. М. Кирова.-1972,-Т. 97.-С. 25-27

112. Белоненко Г. В. Гидро-климатическое районирование и вопросы гидромелиорации на Среднем Урале // Научные труды Омского сельскохозяйственного института им. С. М. Кирова.-1969.-Т. 75. Вып. 1.-С. 55-63

113. Белоненко Г. В. О возможности оценки увлажнения Урала по дефициту влажности воздуха // Научные труды Омского сельскохозяйственного института им. С. М. Кирова,-1975 -Т. 144.-С. 106-108

114. Бушманов А. Ф. Некоторые особенности увлажнения на Среднем Урале // Вопросы климата Урала. Уральский филиал Географического общества СССР и Уральского управления гдрометслужбы.-Свердловск: 1958.-С. 27-64

115. Мещерская А. В., Блажевич В. Г. Многолетние колебания общей увлажненности в основных сельскохозяйственных районах европейской территории СССР, Северного Казахстана и Западной Сибири // Труды ГГО.-1978-Вып. 400.-С. 87-98

116. Мещерская А. В., Блажевич В. Г. и др. Многолетние колебания индексов засушливости в теплый период года в основной сельскохозяйственной зоне СССР // Труды ГГО.-1986,- Вып. 505.-С. 120-129

117. Покровская Т.В. Связь урожайности зерновых культур в Северном Казахстане с метеорологическими условиям // Труды ГГО.-1979 Вып. 403 -С.22-28

118. Румянцева А. Я. Режим увлажнения и колебания осадков за последние десятилетия в Челябинской области // Вопросы географии Южного Урала,-1968.-Вып. II.-C. 72-105

119. Румянцева А. Я. Условия увлажнения на территории Челябинской области в теплый период // Гидрометеорологический режим Южного Урала. Сборник научных трудов Челябинского педагогического института.-1981. -С. 53-65

120. Дроздов О. А. Статистическая значимость некоторых характеристик засух // Труды ГГО.-1977,- Вып. 386.-С. 23-35

121. Белоненко Г. В. Влияние Урала на территориальное распределение увлажнения / Гидрология и гидротехническая мелиорация.-Омск: Издание Омского сельскохозяйственного института, 1982.-С. 18-22

122. Кувшинова К. В., Фельдман Я. И. Принципы климатического районирования Урала// Записки Уральского филиала Географического общества СССР. Вып. 1 (З).-Свердловск: 1960.-С. 22-33

123. Кудрявцева JI. А. Некоторые синоптические условия возникновения обильных осадков над центральными районами Урала и Западной Сибири // Труды ГГО.-1974.-Вып. 316.-С. 122-135

124. Мещерская А. В., Блажевич В. Г. Каталоги площадей аномалий осадков // Труды ГГО.-1978.-Вып. 400.-С. 99-112

125. Мещерская А. В., Блажевич В. Г. Каталоги площадей комплекса осадки-температура для основных сельскохозяйственных районов юга ETC, Северного Казахстана и Западной Сибири // Труды ГГО.-1978.-Вып. 400.-С. 113-133

126. Оль А. И. 11-летний цикл в атмосферных осадках Западной Сибири // Труды ГГО,-1979 -Вып. 403.-С. 93-99

127. Попов Ю. Г., Ажгихина С. А. Циркуляционные условия бездождных периодов // Вопросы микро- и мезоклимата, циркуляции и загрязнения атмосферы. Межведомственный сборник научных трудов Пермского государственного университета.-1985.-С. 107-109

128. Поспелова В. Ф. Влияние южных циклонов на распределение осадков и температуры воздуха на Урале // Гидрология и метеорология. Ученые записки Пермского государственного университета им. А. М. Горького.-1969,-Вып. 4, № 213.-С. 99-103

129. Степанов Н. Д. Колебания осадков и температуры на Урале // Труды Свердловской ГМО. Вопросы метеорологии.-1965.-Вып. З.-С. 84-90

130. Шахов И. С. Расчетные характеристики дождевых осадков на Среднем и Южном Урале // Сборник работ Свердловской ГМО.-1967.-Вып. 6-С. 29-52

131. Шкляев А. С. Особенности распределения осадков и стока на Среднем и Южном Урале и их связь с атмосферной циркуляцией // Ученые записки Пермского государственного университета им. А. М. Горького. Гидрология,-1964.-№ 112.-С. 3-113

132. Куликова С. X. Многолетние колебания дат разрушения устойчивого снежного покрова на Среднем и Южном Урале // Сборник работ Свердловской ГМО.-1968.-Вып. 7.-С. 115-128

133. Куликова С. X. О формировании устойчивого снежного покрова на Среднем и Южном Урале // Гидрология и метеорология. Ученые записки Пермского государственного университета им. А. М. Горького.-1968,-Вып. 3, № 198.-С. 170-187

134. Куликова С. X. Временной анализ границ периода существования устойчивого снежного покрова на Среднем и Южном Урале // Гидрология и метеорология. Ученые записки Пермского государственного университета им. А. М. Горького.-1969.-Вып. 4, № 213.-С. 127-143

135. Куликова С. X. О продолжительности существования устойчивого снежного покрова на Среднем и Южном Урале // Гидрология и метеорология. Ученые записки Пермского государственного университета им. А. М. Горько-го.-1970.-Вып. 5, №246-С. 150-158

136. Садовская М. Ф. Характеристики снежного покрова и его таяния в пределах Челябинской области // Вопросы физической географии Южного Урала-1966.-Вып. I.-C. 175-184

137. Садовская М. Ф. Запасы воды в снежном покрове в пределах Челябинской области // Вопросы географии Южного Урала.-1968.-Вып. II,-С. 106-117

138. Садовская М. Ф. Сезонные изменения снежного покрова в Челябинской области // Гидрометеорологический режим Южного Урала. Сборник научных трудов Челябинского государственного педагогического института-1981. -С. 25-32

139. Андреева М. А. Озера Среднего и Южного Урала.-Челябинск.: Южно-Уральское книжное издательство, 1973.-270 с.

140. Белоненко Г. В. Некоторые закономерности распределения суммарного испарения на Среднем Урале // Научные труды Омского сельскохозяйственного института им. С. М. Кирова.-1969.-Т. 75. Вып. 1.-С. 87-89

141. Братченко Б. М. Суммарное испарение и влажность почвы в юго-восточном Зауралье // Сборник работ Свердловской ГМО-1967.-Вып. 6-С. 25-28

142. Мезенцев В. С., Карнацевич И. В. Характеристика условий увлажнения и теплообеспеченности Западно-Сибирской низменности // Научные труды Омского сельскохозяйственного института им. С. М. Кирова.-1969.-Т. 75. Вып. 1.-С. 3-23

143. Напримеров В. В. Испарение с речных водосборов Урала и Предура-лья // Сборник работ Свердловской ГМО.-1969.-Вып. 9 С. 77-95

144. Будыко М. И. Климат и жизнь.-Л.: Гидрометеоиздат, 1971.-470 с.

145. Иванов Н. Н. Ландшафтно-климатические зоны земного шара. Записки Всесоюзного географического общества. Новая серия. Т. 1. М.: 1948. -233 с.

146. Зубенок Л. И. Испарение на континентах.-Л.: Гидрометеоиздат, 1976.-262 с.

147. Романова Е. Н., Гобарова Е. О. Мезоклиматическая оценка условий увлажнения Ленинградской области // Труды ГГО.-1988.-Вып. 520.-С. 23-32

148. Жмуцкая 3. А., Сибикеева 3. П., Бурашникова Г. С., Анчина Л. С. Грозовую деятельность на территории Челябинской области // Вопросы гидрометеорологии Урала. Сборник работ Свердловского ГМО.-1981- Вып. 13-С.20-26

149. Шкляев В. А. Особенности распределения конвективных явлений на Урале // Вопросы прогноза погоды, климата и циркуляции атмосферы: Межвузовский сборник научных трудов Пермского государственного университета,-1990.-С. 76-86

150. Наливкин Д. В. Ураганы, бури и смерчи. Географические особенности и геологическая деятельность.-Л.: Наука, 1969.-487 с.

151. Цубербиллер Е А. Агроклиматическая характеристика суховеев.-Л.: Гидрометеоиздат, 1959.-120 с.

152. Цубербиллер Е А. Суховеи, их агроклиматическая сущность и пути борьбы с ними.-Л.: Гидрометеоиздат, 1966.-119 с.

153. Мещерская А. В., Блажевич В. Г. Каталоги площадей аномалий осадков // Труды ГГО.-1978.-Вып. 400.-С. 99-112

154. Сытин А. Г., Ягудин Р. А. Статистическая связь между засухами и четностью солнечных циклов // Труды Западно-Сибирского РНИГМИ.-1976,-Вып. 25.-С. 117-119

155. Ягудин Р. А., Сытин А. Г. О проявлении солнечной активности в режиме осадков на юге Западной Сибири // Труды Западно-Сибирского РНИГМИ.-1971.-Вып. 21.-С. 12-26

156. Лунгерсгаузен Л. О некоторых особенностях древних свит Западного склона Южного Урала // ДАН СССР, 1946, т. 3, № 2,-С. 159-162

157. Гирфанов В. К. Засухи и урожайность яровой пшеницы в Башкирии // Сборник работ Свердловской ГМО.-1967-Вып. 6.-С. 124-134

158. Кильметова Ф. Ш. Особенности формирования засух на территории БАССР // Вопросы микро- и мезоклимата, циркуляции и загрязнения атмосферы. Межведомственный сборник научных трудов Пермского государственного университета.-1985.-С. 61-68

159. Оль А. И., Шерстюков Б. Г., Трофименко Л. Т. Каталог индексов солнечной и геомагнитной активности / Отв. редактор В. Ф. Логинов-Обнинск.: ВНИИГМИ-МЦД, ГГО им. А. И. Воейкова, 1979.-199 с.

160. Солнечные данные. Бюллетени. 1978-1992 гг., № 1-12.-Л.: Наука, 1978-1992 гг.

161. Кобышева Н. В., Дубовицкий А. В. Статистические характеристики шквалов на территории СССР// Труды ГГО.-1976.-Вып. 361.-С. 51-58

162. Будилина Е. Н., Прох Л. 3., Снитковский А. И. Смерчи и шквалы умеренных широт.-Л.: Гидрометеоиздат, 1976.-32 с.

163. Заводченков А. Ф. Прогноз шквалов// Сборник работ Свердловского ГМО.-1971.-Вып. 11.-С. 33-36

164. Наливкин Д. В. Смерчи.-Л.: Наука, 1984.-111 с.

165. Брюхань Ф. Ф., Ляхов М. Е., Погребняк В. Н. Смерчеопасные зоны в СССР и размещение атомных станций // Известия АН СССР. Серия географи-ческая.-1989.-№ 1.-С. 40-48

166. Снитковский А. И. Смерчи на территории СССР // Метеорология и гидрология.-1987.-№ 9.-С. 12-25

167. Учет экстремальных метеорологических явлений при выборе площадок АЭС (без учета тропических циклонов) // МАГАТЭ. Серия изданий по безопасности-1983.-№ 50-SG-SIIA.-75 с.

168. Fujita Т. Т. Tornadoes and downbursts in the context of generalized planetary scales // J. Atm.-1981.-V. 38.-№ 8.-P. 1511-1534.

169. Markee E. H., Beckerley J. G., Sanders К. E. Technical basis for interim regional tornado criteria // WASH-1300, U. S. Atomic energy Commission-1974. -23 p.

170. Ищукова Т. Л. Тюбукский смерч в Челябинской области 27 июля 1971 г. // Край родной.-1975.-Вып. 10.-С. 80-81

171. Халевицкий 3. 3. Смерч на Южном Урале (27 июля 1971 г.) // Труды Западно-СибирскогоРНИГМИ-1973.-Вып. 10.-С. 30-36

Информация о работе

Тетерин, Александр Федорович
кандидата географических наук
Санкт-Петербург, 2000
ВАК 11.00.09

Диссертация

Эколого-климатические особенности территории Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения - тема диссертации по географии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы