Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Инверсии температуры воздуха как фактор, влияющий на уровень загрязнения пограничного слоя атмосферы
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология
Автореферат диссертации по теме "Инверсии температуры воздуха как фактор, влияющий на уровень загрязнения пограничного слоя атмосферы"
9 15-11/25
На правах рукописи
/Ш
Ахметшина Анна Сергеевна
ИНВЕРСИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА КАК ФАКТОР, ВЛИЯЮЩИЙ НА УРОВЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ (НА ПРИМЕРЕ г. ТОМСКА)
25.00.36 - Геоэкология (науки о Земле)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук
Томск - 2015
Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет», на кафедре метеорологии и климатологии
Научный руководитель: доктор физико-математических наук,
профессор Задде Геннадий Освальдович
Официальные оппоненты:
Красненко Николай Петрович, доктор физико-математических наук, профессор, федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук, группа акустических исследований, главный научный сотрудник
Селегей Тамара Семеновна, кандидат географических наук, старший научный сотрудник, федеральное государственное бюджетное учреждение Сибирский региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт, лаборатория регулирования загрязнения атмосферного воздуха, заведующая лабораторией ,
Ведущая организация: I
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптик атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук, г. Томск
Защита состоится 14 октября 2015 г. в 14.30 часов на заседани диссертационного совета Д 212.267.19, созданного на базе федерального государственного автономного образовательного учреждения высшег образования «Национальный исследовательский Томский государственны) университет», по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36 (Главный корпус, аут 119)
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке и на сайт федерального государственного автономного образовательного учреждени высшего образования «Национальный исследовательский Томскш государственный университет» www.tsu.ru
Автореферат разослан » августа 2015 г.
Материалы по защите диссертации размещены на официальном сайте ТГУ http://www.ams .tsu.ru/TSU/QualificationDep/co-searchers .пзРпе^цЬНса1юпп/Мте1зЫпаА514102015.111т1
Ученый секретарь диссертационного совета
Савина Наталья Ивановна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Резкое возрастание концентраций загрязняющих веществ происходит в период возникновения неблагоприятных метеорологических условий, способствующих накоплению выбросов в нижних слоях атмосферы (А.И. Еремкин, 2011). К таким неблагоприятным условиям относятся инверсии, которые в приземном слое воздуха приводят к ухудшению экологической ситуации территории, над которой она располагается. Характеристики инверсий используют как основной предиктор в прогнозе неблагоприятных условий для рассеивания вредных веществ, а также для расчёта потенциала загрязнения.
Результаты изучения инверсий пограничного слоя атмосферы представляют определенный интерес для решения целого ряда научных и практических задач (построение модели пограничного слоя атмосферы (ПСА), уточнение численных прогностических схем для моделирования нижнего слоя атмосферы, прикладные задачи экологии, изучение загрязнения атмосферы, исследование аэрозолей и т.д.).
Для оценки степени устойчивости атмосферы, т.е. оценки способности атмосферы рассеивать примеси, необходима оперативная и подробная информация о температурной стратификации атмосферы (Н.П. Красненко, 2001).
В связи с отсутствием достаточно густой регулярной аэрологической сети станций над Западной Сибирью, полноценных данных о термической структуре ПСА на территории г. Томска практически нет. Ряд работ, посвященных изучению термической структуры ПСА, проводился в институтах СО РАН г. Томска (Н.П. Красненко, 2005; С.Л. Одинцов, 2009), но такого рода исследования носили эпизодический и экспериментальный характер.
В связи с этим, изучение условий формирования температурных инверсий для территории г. Томска на основе сравнения результатов ряда доступных методов является актуальным и сведения о них требуют уточнений и дополнений на основе современных методов и приборов.
Целью работы является оценка характеристик температурных инверсий в пограничном слое атмосферы г. Томска для уточнения формирования погодных условий, способствующих образованию и сохранению высокого уровня загрязнения.
Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:
1. Дать оценку уровню загрязнения воздушного бассейна г. Томска.
2. Рассчитать метеорологический потенциал атмосферы г. Томска и оценить её способность к накоплению и рассеиванию примесей.
3. Оценить термическую структуру атмосферного пограничного слоя Западной Сибири (на основе данных реанализа ЫСЕР/ЫСАЯ).
4. Выделить особенности температурных инверсий над территорией г. Томска (на основе данных реанализа ИСЕР/ЫСАЯ). Сопоставить полученные данные с уровнем загрязнения атмосферы г. Томска.
5. Уточнить характеристики температурных инверсий атмосферного пограничного слоя г. Томска (по данным высотного температурного
профилемера МТП-5). Сравнить полученные данные с другими исследованиями термической структуры для данной территории.
6. Смоделировать наличие или отсутствие задерживающих слоев в АПС с использованием мезомасштабной модели ХУЮ7 при различных погодных условиях в зимний период в г. Томске. Сопоставить прогностические и реальные данные и оценить качество полученного результата.
Объект исследования - пограничный слой атмосферы г. Томска.
Предмет исследования - инверсии температуры воздуха.
Научная новизна исследования выражается в том, что в данной работе впервые:
1. Выявлено, что в атмосфере г. Томска в период с 1990-2012 гг. основным загрязняющим веществом являлся формальдегид и сохранялся высокий уровень загрязнения.
2. Обнаружено, что в последнее десятилетие на территории Томска складывались неблагоприятные метеорологические условия для рассеивания примесей, и метеорологического потенциала атмосферы не хватало для самоочищения.
3. Получены детальные карты распределения климатических характеристик температурных инверсий пограничного слоя атмосферы Западной Сибири на основе данных реанализа ЫСЕР/ЫСАЯ. Выявлены области наибольшей и наименьшей повторяемости задерживающих слоев и их внутригодовая динамика.
4. Установлено, что территория г. Томска локализуется в области с наименьшими значениями климатических характеристик температурных инверсий, что свидетельствует о невысокой повторяемости формирования задерживающих слоев. Сопоставление полученных данных с оценкой уровня загрязнения показало, что в г. Томске сохраняется уровень высокого загрязнения даже при пониженной повторяемости температурных инверсий.
5. На основе измерений с помощью высотного температурного профилемера МТП-5 получены статистические характеристики температурных инверсий (повторяемость, продолжительность, мощность, интенсивность и т.д.) пограничного слоя атмосферы г. Томска с высоким временным и вертикальным разрешением, позволяющие отдельно характеризовать приземные и приподнятые инверсии. Обнаружено, что характеристики температурных инверсий в пограничном слое атмосферы г. Томск, в 2-3 раза отличаются от исследований проводимых ранее.
6. Для территории г. Томска смоделировано вертикальное распределение температуры воздуха в пограничном слое атмосферы при различных погодных условиях с использованием модели высокого разрешения \iVRF на кластере ТГУ СуЬепа. Показана возможность использования модели для прогноза вертикальных профилей температуры, в районе г. Томска и заблаговременного прогнозирования неблагоприятных метеорологических условий, способствующих формированию высокого уровня загрязнения.
Основные защищаемые положения:
1. Вклад формальдегида в загрязнение атмосферы г. Томска является определяющим, метеорологического потенциала атмосферы не достаточно для самоочищения и рассеивания примесей.
2. Несмотря на то, что в пограничном слое атмосферы г. Томска наблюдается пониженная по сравнению с другими районами Западной Сибири повторяемость температурных инверсий, повышенный уровень загрязнения сохраняется на протяжении всего года.
3. Полученная детализация характеристик термической структуры, отличающаяся от известных ранее в 2-3 раза, позволит корректнее оценивать климатический потенциал накопления и рассеивания примесей в пограничном слое атмосферы г. Томск.
4. Совместное использование высотного метеорологического температурного профилемера МТП-5 и мезомасштабной модели \VIIF позволяет получать оперативные и заблаговременные сведения о термической структуре и о вероятном распространении загрязнителей в пограничном слое атмосферы г. Томск.
Практическая значимость работы:
1. На основе измерений высотного метеорологического температурного профилемера МТП-5 получены подробные данные о термической структуре ПСА в районе аэропорта г. Томска, на их основе могут быть уточнены методики краткосрочных прогнозов образования туманов, дымки, ограничения видимости и других опасных явлений погоды.
2. Применение мезомасштабной модели высокого разрешения \VTIF в дополнение к высотному метеорологическому температурному профилемеру МТП-5 позволит существенно уточнить картину происходящих атмосферных процессов в ПСА и улучшить суточный прогноз общего уровня загрязнения, получаемого в ЦГМС г. Томска.
3. Созданная база данных будет использована для уточнения численных прогностических схем при моделировании пограничного слоя атмосферы в районе г. Томска, что будет способствовать развитию методов математического моделирования, вычислительной математики и параллельных вычислений.
4. Результаты работы могут быть использованы для разработки информационной системы прогноза возникновения опасных атмосферных ситуаций вблизи аэропортов, она позволит авиационным синоптикам получать оперативную информацию о термической структуре нижней тропосферы и численный прогноз ожидаемых неблагоприятных ситуаций (инверсии).
5. Отдельные разделы работы использованы в теоретических и практических курсах «Численные методы анализа и прогноза погоды», «Современные прогностические модели в численных прогнозах погоды» и «Региональная экология».
Работа написана в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России (№ 5.628.2014/К). Результаты исследования использовались при выполнении следующих проектов: Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» Госконтракт № 14.В37.21.0667), Госконтракт № 14.740.11.0204 «Комплексный
атмосферный радиационный эксперимент с использованием средств дистанционного зондирования и локального контроля наземного, самолетного и космического базирования, включая лабораторное и численное моделирование», Госконтракт № 8345 «Мониторинг и прогнозирование состояния окружающей среды Сибири в условиях климатических изменений на территории региона».
Исходные материалы и методы исследования:
1. Для исследования динамики концентраций основных и специфических примесей в атмосфере г. Томска и их вклада в формирование индекса загрязнения (ИЗА) были использованы данные наблюдений Томского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за период с 1975 по 2012 годы на 6 постах наблюдения за загрязнением (ПНЗ).
2. Для оценки среднегодовых значений метеорологического потенциала атмосферы (МПА) применялись данные метеорологических ежемесячников за период с 1990 по 2012 гг. для г. Томска: среднесуточные данные по количеству осадков, туманов и средней скорости ветра.
3. Для оценки термической структуры пограничного слоя атмосферы Западной Сибири применялись данные американского реанализа NCEP/NCAR (NOAA Earth System Research Laboratory. Available at: URL: http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/reanalvsis/reanalysis.shtmn за период с 1990 по 2010 гг.
4. Для исследования характеристик температурных инверсий г. Томска привлекались данные высотного метеорологического температурного профилемера МТР-5РЕ за период с 01.09.2012 по 30.05.2013 г. Прибор предназначен для дистанционного измерения термической структуры нижнего 1000-метрового слоя атмосферы, его точность составляет 0,5 °С. Профилемер принадлежит ИМКЭС СО РАН.
5. Для задач численного моделирования использовалась прогностическая система WRF (Weather Research&Forecasting, версии 3.4.1) [4]. В работе использовались результаты прогноза по модели WRF за 13.12.2012 г., 26.01.2013 г., 26.02.2013 г. В качестве начальных и граничных условий для модели WRF использовались результаты расчетов по глобальной модели ГУ Гидрометцентра России ПЛАВ. Расчеты выполнялись для локальной области в районе г. Томска с размером 50x50 км и шагом сетки - 1 км. Заблаговременность прогноза по модели WRF составила 24 часа. Точность модели по разным оценкам колеблется в пределах 0,85-1,5 °С (Н.К. Барашкова, Л.И. Кижнер, И.В. Кужевская, 2010). Расчеты проводились с применением кластера ТГУ Cyberia и выполнялись сотрудниками механико-математического факультета ТГУ.
Все представленные в работе рисунки, таблицы и графики получены лично автором и опубликованы.
Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов подтверждается корректно обработанным массивом анализируемых данных, использованием современных приборов и численной мезомасштабной модели, сравнением с данными других авторов (Н. П. Красненко, Э.Ю. Безуглая).
Личный вклад автора.
Вся обработка первичных данных выполнена лично автором. Самостоятельно выработан алгоритм действий, выполнены расчеты, получены результаты и произведена их интерпретация.
Публикации и апробация работы.
По материалам диссертации опубликовано 23 работы, в том числе 5 статьей в журналах, включенных в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание учёной степени кандидата наук, 4 статьи в сборниках научных трудов, 14 публикаций в сборниках материалов Международных и Всероссийских научных и научно-практических конференций (из них 1 публикация в сборнике, включенном в международную базу цитирования Web of Science).
Основные результаты работы докладывались на научных и научно-практических конференциях и семинарах различного уровня, включая международные: Томск (2009, 2010, 2012, 2013), Казань (2012), Новосибирск (2010, 2012, 2014), Туапсе (2011), Пермь (2011), Омск (2009).
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и ряда приложений. Объем основного текста диссертации составляет 184 страницы, включая 70 рисунков, 30 таблиц. Список литературы насчитывает 194 наименования.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность д.ф.-м.н., профессору Г.О. Задде за научное руководство на всех этапах выполнения диссертационной работы; за внимание, научные консультации, рекомендации и замечания к.г.н., доценту И.В. Кужевской, д.г.н., профессору В.П. Горбатенко, к.г.н., доценту Л.И. Кижнер, к.г.н., доценту Г.Г. Журавлеву и всему коллективу кафедры метеорологии и климатологии ТГУ; за помощь в получении данных и расчетов - д.ф.-м.н., профессору A.B. Старченко, к.ф.-м.н., ст. преп. A.A. Барту, к.ф.-м.н., доценту H.H. Богословскому, члену-корреспонденту РАН, профессору В.В. Зуеву, к.ф-м.н., с.н.с. А.П. Шелехову и другим специалистам за помощь и поддержку на разных этапах исследования.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
1. Вклад формальдегида в загрязнение атмосферы г. Томска является определяющим, метеорологического потенциала атмосферы не достаточно для самоочищения и рассеивания примесей.
Несмотря на то, что Томск и не является крупным промышленным центром, он вносится в список наиболее загрязненных городов РФ ( http://www.gks.ru/). Неблагоприятная экологическая ситуация усугубляется растущим количеством автотранспортных средств. На 2013 год в г. Томске зарегистрировано 359,2 тыс. единиц автотранспорта (на 4,0 % больше чем на 2012 г.) (http://www.green.tsu.ru/).
[ пнз-п
у длю 5/1 ] I ПНЗ-12
( ПНЗ-2 )
| Л>111!> I 18 ]
ПН 3-5
[ у я. Г<?рцйма 68,8 }
ПНЗ-1Э I уд. Вершинина ]
т
Рисунок 1 - Карта-схема расположения постов наблюдения за загрязнением атмосферы на
территории г. Томска
На рисунке 1 представлена карта-схема расположения постов наблюдения за загрязнением атмосферы на территории г. Томска. Анализ динамики концентраций основных (пыль, диоксид серы, оксид азота, диоксид азота, оксид углерода) и специфических (формальдегид, хлористый водород, фенол, метанол, аммиак и сажа) примесей в атмосфере г. Томска показал, что за рассматриваемый период их содержание изменялось в широких пределах, но концентрации большинства наблюдаемых примесей не превышали уровень ПДК.
Существенно превышали уровень ПДК концентрации формальдегида -продукта неполного сгорания топлива автотранспортных средств. Начиная с 1997 года, на всех постах наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха среднегодовые концентрации формальдегида были значительно выше уровня предельно допустимых концентраций (до 9,7 ПДК), и, несмотря на значительно меньшие валовые выбросы этого ингредиента к концу исследуемого периода, сохранилась тенденция к превышению ПДК на всех ПНЗ г. Томска (рисунок 2).
Рисунок 2 - Динамика среднегодовых концентраций формальдегида (1993-2012 гг.) по данным ПНЗ г. Томска
В системе контроля и наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха Росгидромета применяется комплексный показатель - индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Он рассчитывается по пяти основньм загрязняющим
веществам, свойственным исследуемому региону, как сумма средних концентраций, нормированных на среднесуточные ПДК, с учетом класса опасности (РД 52.04.186-89, 1989).
Таблица 1 - Зависимость уровня загрязнения воздуха от величины ИЗА
Значения ИЗА Уровень загрязнения атмосферного воздуха
меньше 5 Низкий
от 5 до 6 Повышенный
от 7 до 13 Высокий
14 и больше Очень высокий
Из представленной таблицы 2 и рисунков 3-4 видно, что наибольший вклад в формирование ИЗА на всех городских постах вносил формальдегид, в среднем этот вклад составил 72 %.
формальдегид сажа
'И
Е | ш фенол Оксид азота 10 10
1 Диокид азота ■[м]
1 о. Оксид углерода а 0
п Диоксид серы пыль 0 30
20 40 60 Вклад (%} 80 100
Формальдегид
В Хлористый водород 10
о 3 О) а Фенол
X 1 Диоксид азота Щ22д\
5 К а. Оксид углерода 7,91
со Диоксид серы пыль 0 |9.9
10 20 30 40 50 60 Вклад (%)
Рисунок 3 - Вклад загрязняющих веществ в Рисунок 4 - Вклад загрязняющих веществ в
ИЗА в среднем за год на ПНЗ-2 г. Томска ИЗА в среднем за год на ПНЗ-5 г. Томска
(1993-2012 гг.) (1993-2012 гг.)
Таблица 2 - Вклад различных ингредиентов (%) в ИЗА г. Томска по постам наблюдения за период 1993-2012 гг.
ПНЗ Загрязнители
Формальдегид Пыль О сл О и О 2 О г Фенол Сажа б К Аммиак Метанол
г. Томск
ПНЗ-2 78,4 3,8 0,1 3,5 8,5 2,6 2,1 1,2 - - -
ПНЗ-5 54,6 9,9 0,2 7,9 22,2 - 2,7 - 2,8 - -
ПНЗ-11 74,7 6,5 0,2 4,3 8,8 3,3 - 2,2 - - -
ПНЗ-13 80,4 4,6 - - 9,5 - - - 3,8 1,8 -
ПНЗ-14 72,0 3,0 0,3 4,9 18,4 - - - - 1,4 -
Среднее 72,0 5,6 0,2 5,2 13,5 3,0 2,4 1,7 3,3 1,6 -
пос. Светлый
ПНЗ-12 79,6 3,9 0,2 5,9 4,7 - - - - 1Д 4,7
Анализ ИЗА по пяти приоритетным примесям показал, что, несмотря на то, что концентрации большинства наблюдаемых загрязняющих веществ не превышали уровень ПДК, величины ИЗА5 подтвердили факт высокого загрязнения атмосферы: за период исследования среднегодовые значения ИЗА5 варьировались от 7,1 до 14,4, т.е. от высокого до очень высокого уровня загрязнения. Ведущую роль в формировании ИЗА5 играл формальдегид.
Надежным критерием оценки максимальных нагрузок на атмосферный воздух является метеорологический потенциал атмосферы (МПА) (Т.С. Селегей, 2005):
Рш + Рт
МПА=--/1\
Ро + Рв ^
где, Рш- повторяемость скоростей ветра (штилей) 0-1 м/с, %; Рт - повторяемость дней с туманами, %;
Р0- повторяемость дней с осадками интенсивностью более 0,5 мм, %; Р„ - повторяемость скоростей ветра выше 6 м/с, %.
Чем больше по абсолютной величине метеорологический потенциал атмосферы, тем хуже условия для рассеивания примесей в атмосфере (таблица
3).
Таблица 3 - Характеристика условий накопления и рассеивания примесей в зависимости от величины МПА (Э.Ю. Безуглая, 1979)
Значение МПА Характеристика условий
МПА < 1 создаются благоприятные условия для рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере
1< МПА < 3 происходит накопление вредных примесей в атмосфере
3 <МПА крайне неблагоприятные условия для рассеивания примесей в атмосфере
В течение года значения МПА г. Томска изменялись от 1,0 до 2,5, а в целом за рассматриваемый период эта величина варьировала от 1,4 до 2,2 (рисунок 5). Т.е. в атмосфере города Томска складывались неблагоприятные условия для рассеивания примесей, и в итоге происходило их накопление. К тому же, на фоне растущего количества автотранспортных средств, начиная с 2000 года, наметилась явная тенденция к увеличению среднегодовых значений МПА на территории г. Томска.
Рисунок 5 - Динамика среднегодовых значений МПА г. Томска за период 1990-2012 гг.
10
Таким образом, в последнее десятилетие растет количество загрязняющих факторов, в том числе увеличивается количество передвижных источников, складываются неблагоприятные метеорологические условия для рассеивания примесей. Собственного потенциала атмосферы не хватает для самоочищения от сложившихся загрязнений. В связи с этим вопрос изучения повторяемости погодных условий, способствующих формированию высокого уровня загрязнений, становится ещё более актуальным.
2. Несмотря на то, что в пограничном слое атмосферы г. Томска наблюдается пониженная по сравнению с другими районами Западной Сибири повторяемость температурных инверсий, повышенный уровень загрязнения сохраняется на протяжении всего года.
В связи с отсутствием достаточно густой аэрологической сети станций на территории Западной Сибири, реанализ является единственной доступной информацией для исследования термической структуры ПСА и при отсутствии альтернативных данных применение реанализа является необходимым и оправданным первым приближением (Р.Б. Зарипов, 2010).
Территория исследования представляется в виде сетки, состоящей из 63 узлов. Данные реанализа NCEP/NCAR описывают температуру воздуха на стандартных изобарических поверхностях 1000, 925 и 850 гПа с пространственным разрешением 2,5°х2,5°. На его основе был сформирован массив значений температуры воздуха за 4 срока в каждом узле сетки.
Вертикальное распределение температуры воздуха в пограничном слое атмосферы оценивалось путём приращения данных по температуре на трех геопотенциальных высотах. В результате были получены три слоя ДТЬ ДТ2 и AT, определенные по формулам 2^4:
За день с температурной инверсией принимались случаи с отрицательными значениями ДТ] (приземные инверсии), ДТ2 (высотные инверсии) и ДТ (мощные инверсии), наблюдавшиеся хотя бы в один из сроков наблюдения.
На основе данных о температуре воздуха в узлах сетки были рассчитаны основные климатические характеристики температурных инверсий пограничного слоя атмосферы Западной Сибири: типовая внутригодовая изменчивость, среднее многолетнее число дней с явлением, повторяемость явления и т.д. В дальнейшем были ппостроены детальные карты распределения этих характеристик.
По картам было выявлено, что области наибольших значений климатических характеристик в основном локализовались в западной, северозападной и северо-восточной части исследуемой области. Области наименьших значений, вследствие влияния Кузнецкого Алатау, были сосредоточены на юго-востоке региона (рисунки 6-8).
ДТ 1 =Т 1000—Т925
ДТ2=Т925-Т850 ДТ = Т|ооо_Т85о
(2)
(3)
(4)
Рисунок 6 - Карты распределения среднего многолетнего числа дней с приземными (слой 1000-925 гПа) инверсиями за ночные (00-06 ч) и за дневные (12-18 ч) сроки за период с 1990-2010 гг.
00 часов 06 часов
Рисунок 7 - Карты распределения среднего многолетнего числа дней с высотными (слой 925-850 гПа) инверсиями за ночные (00—06 ч) и за дневные (12-18 ч) сроки за период с 1990-2010 гг.
Анализ распределения среднего многолетнего числа дней с приземными и высотными инверсиями (рисунки 6-7) по территории исследования показал, что в случае приземных инверсий эта характеристика колебалось от 0 до 147 дней в году (0-40,3 %), а в случае высотных инверсий изменялось от 9 до 108 дней в году (2,5-29,5 %).
По картам, представленным на рисунках 6-7, видно, что территория г. Томска находилась в области с наименьшими значениями среднего многолетнего числа дней с явлением, что свидетельствует о невысокой повторяемости различного типа инверсий. Так, среднее многолетнее число дней с приземными инверсиями в зависимости от срока образования варьирует от 4050 до 80 дней с явлением в году (10,9-21,9 %). А в случае высотных инверсий, среднее многолетнее число дней с явлением на территории г. Томска изменялось от 50 до 60-70 дней в году (13,6-19,1 %).
Сравнение двух типов инверсий показало, что частота образования приземных инверсий по территории исследуемой области выше на 2,5-10,6 %, чем частота образования высотных инверсий. На территории г. Томска приземные инверсии относительно высотных инверсий образовывались в среднем на 3—5,5 % чаще.
Особое внимание было уделено мощным инверсиям (слой 1000-850 гПа), развивающимся на фоне продолжительного стационирования антициклонов и обеспечивающих высокий уровень загрязнения атмосферы.
многолетней повторяемости мощных многолетней повторяемости мощных
(слой 1000-850 гПа) инверсий в случае, когда (слой 1000-850 гПа) инверсий в случае, когда инверсия наблюдалась хотя бы в 1 из сроков инверсия наблюдалась во все 4 срока
Анализ синоптических карт показал, что сохраняющиеся на протяжении суток мощные инверсии существовали на фоне глубоких стационарных антициклонов. В случае, если мощные инваерсии существовала хотя бы в один из сроков, то не всегда были связаны с обширными барическими максимумами и встречались гораздо чаще.
Значение средней многолетней повторяемости мощных инверсий (1 срок) в пределах исследуемой территории изменялось от 1,8 до 24,6 % дней в году, а повторяемости мощных инверсий (4 срока) от 0 до 9,3 % дней в году (рисунок 89). На территории г. Томска значения этой характеристики были пониженными и колебались от 4-5 до 14-16 % (в зависимости от продолжительности этого явления).
Сопоставление данных о загрязнении воздушного бассейна г Томска и данных о повторяемости задерживающих слое показало, что, не смотря на пониженную по сравнению с другими районами Западной Сибири повторяемость температурных инверсий, в атмосфере сохраняется высокий уровень загрязнения.
Реанализ ИСЕР/ЫСАЛ был использован для оценки общих закономерностей распределения температурных инверсий в пограничном слое атмосферы Западной Сибири. На его основе были охарактеризованы только фоновые, общие закономерности распределения температурных инверсий, но без детализации по высоте или горизонтали. Это делает актуальным дальнейшее более подробное исследование термической структуры атмосферы г. Томска с использованием современных приборов.
3. Полученная детализация характеристик термической структуры, отличающаяся от известных ранее в 2-3 раза, позволит корректнее оценивать климатический потенциал накопления и рассеивания примесей в пограничном слое атмосферы г. Томск.
Для оценки термической структуры пограничного слоя атмосферы в районе г. Томска использовался высотный метеорологический температурный профилемер МТП-5 (установлен в аэропорту Богашево), он обеспечивает подробные, непрерывные данные по температуре воздуха в ПСА.
В результате исследований было установлено, что характеристики инверсий несколько отличаются от результатов, полученных ранее на основе других приборов (Н. П. Красненко, 2007; Э. Ю. Безуглая, 1983).
В течение исследуемого периода число дней и повторяемость приземных инверсий не имели четко выраженного годового хода (таблица 4).
Повторяемость приземных инверсий изменялась от 63,3 до 96,7 % дней в месяце. Её максимум, в отличие от исследований для данной территории, представленных в работах Э.Ю. Безуглой (1979) и Н.П. Красненко (2005), отмечен в теплое время года (сентябрь), наименьшие значения пришлись на ноябрь. В течение зимних месяцев повторяемость приземных инверсий изменялась в пределах 74,2-83,9 %.
Таблица 4 - Число дней и повторяемость, суммарная продолжительность приземных инверсий за период 09.2012-05.2013 г. в районе г. Томска_
Месяц ЕХ X XI XII I II III IV V Общее за период
Число дней, дни 29 24 19 23 26 23 25 28 23 220
Повторяемость, % 96,7 77,4 63,3 74,2 83,9 82,1 80,6 93,3 74,2 80,6
Суммарная продолжительность, часы 301 248 135 278 351 230 227 319 157 2246
В распределении повторяемости и числа дней с приподнятыми инверсиями наименьшие значения отмечались в теплый сезон года, наибольшие в холодный сезон года. Повторяемость этого типа инверсий изменялась от 45,2 до 96,8 % дней в месяце (таблица 5).
Таблица 5 - Число дней и повторяемость, суммарная продолжительность приподнятых инверсий за период 09.2012-05.2013 г. в районе г. Томска_
Месяц IX X XI XII I II III IV V Общее за период
Число дней, дни 19 20 24 30 30 27 29 23 14 216
Повторяемость, % 63,3 64,5 80 96,8 96,8 96,4 93,5 76,7 45,2 79,2
Суммарная продолжительность, часы 55 238 382 480 385 435 430 162 79 2646
В целом, вертикальное распределение температуры воздуха в пограничном слое атмосферы г. Томска характеризовалось более частым (на 20 % и более) наличием задерживающих слоев, чем по исследованиям других авторов.
В сравнении с аэрологическими исследованиями, результаты измерений на основе МТП-5 показали, что в среднем повторяемость приземных инверсий в течение года выше на 20—45 %, а в случае приподнятых инверсий на 44-77 %.
Относительно данных акустического зондирования, результаты измерений на основе МТП-5 показали, что в среднем повторяемость приземных инверсий в течение года выше на 20-65 %, а приподнятых на 34-39 %.
Так же в работе было установлено, что при наличии продолжительного стационирования мощных антициклонов велика повторяемость приземных и приподнятых температурных инверсий - они наблюдались ежедневно или в более 80 % времени и могли длиться на протяжении суток и более.
Средняя за период продолжительность приземных инверсий в день с инверсией составила 10 часов (рисунок 10). Как видно из рисунка 11, приподнятые инверсии более продолжительные - средняя продолжительность 12 часов.
Наибольшие значения продолжительности всех типов инверсий характерны для зимних месяцев (10-13 ч) с максимумом в январе. В этот период максимальная суточная продолжительность приземных и приподнятых инверсий достигала 24 часа.
В целом, максимальные значения характеристик продолжительности отмечены в течение зимних месяцев как в случае приземных, так и в случаях приподнятых инверсий.
к х л и 1 п га iv v
Мшш
■ Срсдшпрщо.шиельйостъ ^Млтыатыш аточтцмшгатепыкч'ть
Рисунок 10 - Внутригодовое распределение
средней и максимальной суточной продолжительности приземных инверсий за период 09.2012-05.2013 г. в районе г. Томска
Рисунок 11 - Внутригодовое распределение средней и максимальной суточной продолжительности приподнятых инверсий за период 09.2012-05.2013 г. в районе г. Томска
Внутригодовой ход мощности приземных и приподнятых инверсий характеризовался плавным увеличением с ноября по декабрь, а затем равномерным падением (таблица 6). Максимум мощности приземных и приподнятых инверсий отмечен в декабре, эта характеристика превышала 600 м (могла достигать 1000 м).
Таблица 6 - Среднемесячные значения нижней и верхней границ (м), мощности (м) приземных и приподнятых инверсий за период 09.2012-05.2013 г. в районе г. Томска_
Приземная инверсия Приподнятая инверсия
Время суток 00-12 ч 12-00 ч 00-12ч 12-00ч
Месяц Мощность Нижняя граница Верхняя граница Мощность Нижняя граница Верхняя граница Мощность
Сентябрь 290 170 110 480 370 370 680 310
Октябрь 260 190 290 660 370 410 840 430
Ноябрь 300 250 300 680 380 380 770 390
Декабрь 660 600 240 850 610 200 850 650
Январь 510 340 240 720 480 250 800 550
Февраль 400 280 290 760 470 320 780 460
Март 200 120 400 820 420 490 1000 460
Апрель 210 130 260 520 260 380 810 430
Май 260 90 260 560 300 410 740 330
Среднее за период 340 240 260 670 410 360 810 440
В холодное время года температурные инверсии были настолько мощные, что могли занимать весь пограничный слой атмосферы. На рисунке 12 в качестве примера представлены суточные вариации температурной инверсии за
15.12.12 г., когда мощная продолжительная инверсия занимала практически весь километровый слой.
Рисунок 12 - Суточные вариации температурной инверсии за 15.12.2012 г.
Вертикальное распределение температуры воздуха в пограничном слое атмосферы г. Томска характеризовалось более мощными приземными (100 % и более) и приподнятыми (200 % и более) температурными инверсиями относительно акустических исследований для данной территории, и не отличаются от данных на основе радиозондирования.
Величина средней интенсивности приземных в слое варьировала от 1,0 до 9,5 °С, а приподнятых инверсий изменялась в пределах 1,4-8,4 °С (рисунок 13).
а) б)
Рисунок 13 - Распределение интенсивности приземных и приподнятых инверсий в районе г. Томска в разные периоды суток: а) 00-12 ч, б) 12-00 ч
Мощность и интенсивность инверсий тесно взаимосвязаны с сопутствующей синоптической обстановкой. Таким образом, в холодное время года при хорошо развитом антициклоне в холодной и сухой воздушной массе интенсивность инверсий в Томске могла достигать 20 °С.
Изученные особенности стратификации температуры воздуха в пограничном слое атмосферы г. Томска, позволили определить, что
максимальные значения всех исследованных характеристик были сосредоточены в холодный период года.
Установлено, что вертикальное распределение температуры воздуха в пограничном слое атмосферы г. Томска характеризуется более частыми (на 20 % и более) и мощными (100 % и более) температурными инверсиями относительно других исследований для данной территории. Заниженные сведения о характеристиках температурных инверсий, полученные ранее, не позволяют полноценно оценить климатический потенциал атмосферы г. Томска и условия накопления и рассеивания примесей.
Поскольку впервые выявлены пространственные характеристики и условия формирования загрязняющих слоев в атмосфере г. Томска, то на основе модели ХйТи-1 и кластера ТГУ СуЬепа, была предпринята попытка спрогнозировать наличие или отсутствие задерживающих слоев в ПСА, при различных погодных условиях, и проверить прогноз с помощью натурных наблюдений.
4. Совместное использование высотного метеорологического температурного профилемера МТП-5 и мезомасштабной модели УУОД1 позволяет получать оперативные и заблаговременные сведения о термической структуре и о вероятном распространении загрязнителей в пограничном слое атмосферы г. Томск.
Моделирование термической структуры пограничного слоя атмосферы необходимо для оперативного прогноза неблагоприятных погодных условий -инверсий, оказывающих влияние на уровень загрязнения атмосферы вредными примесями.
В работе мезомасштабная модель \VIIF привлекалась для моделирования наличия или отсутствие задерживающих слоев в ПСА при различных погодных условиях. Этот прогноз проверялся с помощью натурных наблюдений, полученных на основе высотного метеорологического температурного профилемера МТП-5.
Численные эксперименты были выполнены для трех дат, характеризующиеся различными погодными условиями: 13.12.2012 г. (аномально холодный период), 26.01.2013 г. (оттепель), 26.02.2013 г. (среднесуточная температура воздуха находилась в пределах климатической нормы). Поскольку зимние инверсии температуры обусловлены, в первую очередь, антициклональной погодой, выбранные для исследований периоды очень перспективны для моделирования формирования и разрушения инверсий.
На рисунке 14 представлено сравнение прогностических и фактических вертикальных профилей температуры в нижней части пограничного слоя атмосферы на данный срок. При температуре воздуха, близкой к климатической норме, сравнение результатов расчетов по мезомасштабной модели с
данными измерений, показало корректность моделирования температуры воздуха в пограничном слое атмосферы. Полученные числовые значения были близки к реальным данным, что указывает на высокий уровень количественного совпадения результатов. Наибольшие ошибки расчета отмечены в период температурных аномалий (выше или ниже нормы) (рисунок 14).
В)
Рисунок 14 - Вертикальный профиль температуры над г. Томск за 13.12.2012 г. (а), 26.01.2014 г. (б) 26.02.2014 г. (в) на основе данных профилемера МТП-5 и расчетов по модели \VIIF
Температура. *С
Т«мкратура. С
Температура *С
а)
-»-МГЛ-" -»-НИТ
00 ч
Т«нне]>.т ца "С
Для всех моделируемых случаев наиболее близкие к реальным результаты прогноза температуры воздуха в ПСА были получены в слое выше 600 м.
В целом, абсолютная разность (Д1:) между высотными профилями температуры воздуха, построенными по данным МТП-5 и на основе расчётов по модели \VIIF, по модулю не превышала 3 °С.
Оценка надежности прогностических значений температуры на высотах в ПСА производилась с использованием Руководящих документов и позволила установить надежность полученных данных (таблица 7).
Таблица 7 - Погрешности расчета температуры воздуха пограничного слоя атмосферы с использованием модели М!^_
Дата Характеристики точности 00 06 12 18
13.12.2012 г. ниже нормы средняя арифметическая ошибка 1,1 1,3 0,5 0,9
средняя квадратическая ошибка прогноза 1,9 1,9 1,5 1,8
средняя абсолютная ошибка прогноза 1,7 1,7 1,3 1,6
26.01.2013 г. выше нормы средняя арифметическая ошибка -0,3 -1,0 -2,1 -2,6
средняя квадратическая ошибка прогноза 0,7 2,1 2,1 2,6
средняя абсолютная ошибка прогноза 0,6 2,0 2,1 2,6
26.02.2013 г. норма средняя арифметическая ошибка -0,7 0,0 -0,2 -1,0
средняя квадратическая ошибка прогноза 1,0 0,5 0,4 1,3
средняя абсолютная ошибка прогноза 0,8 0,3 0,3 1,1
Наибольшая точность модели отмечена 26.02.2013 г., погрешности не превышали 1,3 °С. В период аномального холода модель во все сроки завышала прогностические значения температуры воздуха. В период аномально теплой погоды и климатической нормы, модель занижала полученные по расчетам данные.
Для оценки связи между фактическими и прогностическими рядами данных был рассчитан коэффициент корреляции (г) (таблица 8). Анализ таблицы показал, что в целом между двумя рядами данных наблюдалась существенная связь.
Таблица 8 - Коэффициенты корреляции между рядами прогностических и фактических данных
-----Срок Дата 00 06 12 18
13.12.2012 0,84 0,83 0,89 0,88
26.01.2013 0,58 -0,10 0,98 1,00
26.02.2013 0,99 0,55 0,99 0,99
Жирным шрифтом в таблице выделены статистически значимые коэффициенты корреляции
Сопоставление данных моделирования задерживающих слоев по результатам расчетов мезомасштабной модели с реальным прогнозом
уровня загрязнения в г. Томске по данным ЦГМС показало, что прогнозируемое вертикальное распределение температуры полностью совпадает с прогнозом уровня загрязнения в г. Томске.
Полученные результаты требуют уточнений и дополнений, но в целом они позволяют использовать модель \VIIF для прогноза погодных условий, способствующих формированию и сохранению высокого уровня загрязнения в атмосфере г. Томска.
ВЫВОДЫ
1. На основе данных мониторинга за загрязнением атмосферы и расчетных индексов установлено, что в атмосфере г. Томска в период с 1990-2012 гг. сохранялся высокий уровень загрязнения, несмотря на то, что концентрации большинства примесей не превышали уровень ПДК. Основным загрязняющим веществом является формальдегид.
2. Оценка повторяемости погодных условий, способствующих формированию высокого уровня загрязнений, показала, что в последнее десятилетие на территории Томска складывались неблагоприятные метеорологические условия для рассеивания примесей, и собственного потенциала атмосферы не хватало для самоочищения от сложившихся загрязнений.
3. Детальные карты распределения климатических характеристик температурных инверсий пограничного слоя атмосферы Западной Сибири, построенные на основе данных реанализа ЫСЕР/ЫСАЯ, позволили выявить области наибольшей и наименьшей повторяемости задерживающих слоев и их внутригодовую динамику. Получено, что повышенные значения климатических характеристик температурных инверсий локализовались в западной, северозападной и северо-восточной части Западной Сибири. Пониженные значения, вследствие влияния Кузнецкого Алатау, были сосредоточены на юго-востоке региона.
4. Территория г. Томска локализуется в области с наименьшими значениями климатических характеристик температурных инверсий, что свидетельствует о невысокой повторяемости задерживающих слоев. Сопоставление полученных данных с оценкой уровня загрязнения показало, что в г. Томске сохраняется уровень высокого загрязнения атмосферы даже при пониженной повторяемости температурных инверсий.
5. На основе радиометрических исследований пограничного слоя атмосферы в районе г. Томска с помощью высотного температурного профилемера МТП-5 получены статистические характеристики температурных инверсий (повторяемость, продолжительность, мощность, интенсивность и т.д.) пограничного слоя атмосферы г. Томска с высоким временным и вертикальным разрешением, позволяющие отдельно характеризовать приземные и приподнятые инверсии. Выявлено, что вертикальное распределение температуры воздуха в пограничном слое атмосферы г. Томска характеризуется более частыми (на 20 % и более) и мощными (100 % и более) температурными инверсиями относительно других исследований для данной территории. Полученная детализация характеристик термической структуры позволит корректнее оценивать климатический потенциал накопления и рассеивания примесей в пограничном слое атмосферы г. Томск.
6. Максимальные значения всех статистических характеристик инверсий температуры воздуха были сосредоточены в зимний период года. Наличие продолжительного стационирования мощных антициклонов увеличивало повторяемость различных типов инверсий, а также на их фоне развивались наиболее мощные и интенсивные температурные инверсии, занимающие пограничный слой атмосферы и обеспечивающие высокий уровень загрязнения атмосферы.
7. Прогноз наличия или отсутствия температурных инверсий в ПСА при различных погодных условиях в г. Томске на основе мезомасштабной модели \ViyF показал наличие количественного и качественного совпадения с результатами непосредственных измерений температурным профилемером. Наиболее адекватные результаты прогноза были отмечены в период, когда среднесуточная температура была в пределах климатической нормы. Полученные результаты требуют уточнений и дополнений, но в целом они позволяют использовать результаты численного моделирования для прогноза вертикальных профилей температуры, формирующих разные типы инверсий в районе г. Томска, т.е. заблаговременно прогнозировать неблагоприятные метеорологические условия, способствующие формированию высокого уровня загрязнения.
8. В дополнение к высотному метеорологическому температурному профилемеру МТП-5 применение мезомасштабной модели высоко разрешения
позволит существенно уточнить картину происходящих атмосферных процессов и улучшить суточный прогноз общего уровня загрязнения, получаемого в ЦГМС г. Томска. В дальнейшем совместное использование модели \VIIF и температурного профилемера МТП-5 позволит улучшить качество и увеличить детальность получаемых предикторов (термические параметры атмосферы, вертикальные градиенты температуры) для прогноза общего уровня загрязнения.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Статьи, опубликованные в журналах, включенных в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание учёной степени доктора и кандидата наук:
1. Ахметшина A.C., Журавлев Г.Г., Романюк В.А. Мониторинг загрязнения воздушного бассейна г. Томска // Вестник Томского государственного университета. - 2009. - № 328. - С. 208-213. - 0,5/0,16 п.л.
2. Журавлев Г.Г., Ахметшина A.C., Задде Г.О. Туманы на территории юго-востока Западной Сибири // Вестник Томского государственного университета. - 2011. - № 347. - С. 174-181. - 0,5/0,16 п.л.
3. Старченко A.B., Барт A.A., Деги Д.В., Зуев В.В., Шелехов А.П., Барашкова Н.К., Ахметшина A.C. Численное и экспериментальное исследование состояния атмосферного пограничного слоя вблизи аэропорта Богашево // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2012. - № 6 (94). - С. 3-8. - 0,4/0,06 п.л.
4. Кижнер Л.И., Барашкова Н.К., Ахметшина A.C., Барт A.A., Поляков Д.В. Оценка точности численных прогнозов метеорологических условий в районе г. Томск с использованием модели WRF // Вестник Томского государственного университета. - 2013. - № 375. - С. 174-179. - 0,5/0,1 п.л.
5. Кижнер Л.И., Барашкова Н.К., Ахметшина A.C., Барт A.A., Старченко A.B. Прогноз осадков в районе аэропорта Богашево с использованием модели WRF // Оптика атмосферы и океана. - 2013. - Т. 26. - № 12. - С. 1098-1105. -0,62/0,12 п.л.
Публикации в других научных изданиях:
6. Ахметшина A.C., Бузина Н.В., Журавлев Г.Г., Кужевская И.В. Оценка загрязнения автотранспортом атмосферы и снежного покрова в Томске и Томской области // Региональная научно-практическая конференция, посвященная 60-летию со дня рождения A.A. Кожухаря, исследователя-географа, ученого и педагога: материалы научно-практической конференции, г. Омск, 29 января 2009 г. - Омск: Изд-во ОмГПУ, 2009. - С. 86-90. - 0,22/0,05 п.л.
7. Ахметшина A.C., Журавлев Г.Г. Мониторинг загрязнения атмосферы г. Томска // Теоретические и прикладные вопросы современной географии: Всероссийская научная конференция, г. Томск, 3-5 июня 2009 г. - Томск: Изд-во Томского государственного университета, 2009. - С. 293-296. - 0,25/0,12 п.л.
8. Ахметшина A.C., Журавлев Г.Г. Оценка индекса загрязнения атмосферы урбанизированной территории юга Западной Сибири // Природные ресурсы Сибири. Современное состояние и проблемы природопользования. -Новосибирск: Наука, 2010. - С. 200-211. - 0,38/0,19 п.л.
9. Ахметшина A.C. Метеорологический потенциал атмосферы г. Томска // Контроль окружающей среды и климата КОСК-2010: VII Всероссийский Симпозиум, г. Томск, 5-7 июля 2010 г. - Томск: Изд-во «Аграф-Пресс», 2010. -С. 325-327.- 0,15 п.л.
10. Ахметшина A.C. Метеорологический потенциал загрязнения атмосферы г. Томска // Актуальные вопросы географии и геологии:
Всероссийская молодежная научная конференция, г. Томск, 13-16 октября 2010 г. - Томск: Изд-во Томского государственного университета, 2010. - С. 140-143.
- 0,4 п.л.
11. Ахметшина A.C. Оценка индекса загрязнения и метеорологического потенциала атмосферы г. Томска // V Всероссийская научно-практическая конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Географическое изучение территориальных систем: материалы конференции, г. Пермь, 18-21 апреля 2011 г. - Пермь: Изд-во Пермского государственного университета, 2011. -С. 123-127.-0,21 п.л.
12. Ахметшина A.C., Огурцов Л. А. Мониторинг загрязнения воздушного бассейна г. Томска специфическими примесями // Труды Томского государственного университета. - 2011. - Т. 280. - Серия геолого-географическая. - С. 154. - 0,13/0,07 п.л.
13. Журавлев Г.Г., Ахметшина A.C. Мониторинг загрязнения воздушного бассейна г. Томска основными и специфическими примесями // Материалы IX Сибирского совещания по климато-экологическому мониторингу, г. Томск, 3-6 октября 2011 г. - Томск: Изд-во «Аграф-Пресс», 2011. - С. 107-109.
- 0,4/0,2 п.л.
14. Ахметшина A.C. Оценка термической структуры пограничного слоя атмосферы Западной Сибири // Международная научно-практическая конференция Климатология и гляциология Сибири: материалы конференции, г. Томск, 16-20 октября 2012 г. - Томск: Изд-во «ЦНТИ», 2012. - С. 27-31. - 0,14 п.л.
15. Огурцов JI.A., Ахметшина A.C. Исследование высотных инверсий температуры на территории Томской области // Международная научно-практическая конференция Климатология и гляциология Сибири: материалы конференции, г. Томск, 16-20 октября 2012 г. - Томск: Изд-во «ЦНТИ», 2012. -С. 31-33.-0,15/0,08 п.л.
16. Огурцов JI.A., Ахметшина A.C. Приземные температурные инверсии на территории Томской области // Международная научно-практическая конференция Климатология и гляциология Сибири: материалы конференции, г. Томск, 16-20 октября 2012 г. - Томск: Изд-во «ЦНТИ», 2012. - С. 33-35. -0,15/0,08 п.л.
17. Огурцов Л. А., Ахметшина A.C. Распределение мощных температурных инверсий по территории Томской области // Международная научно-практическая конференция Климатология и гляциология Сибири: материалы конференции, г. Томск, 16-20 октября 2012 г. - Томск: Изд-во «ЦНТИ», 2012. - С. 35-37. - 0,15/0,08 п.л.
18. Ахметшина A.C., Огурцов Л.А. Термический режим пограничного слоя атмосферы Западной Сибири // XVI Международная школа-конференция молодых ученых. Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты: материалы конференции, Звенигород, 28 мая - 1 июня 2012 г. - М.: Институт физики атмосферы им. A.M. Обухова РАН, 2012. - С. 85. -0,13/0,07 п.л.
19. Ахметшина A.C. Синоптические условия возникновения инверсий над территорией г. Томска в зимний период // II Международная научно-
практическая конференция, посвященная 15-летию со дня основания филиала ГОУ ВПО РГГМУ в г. Туапсе: Сборник научных статей, г. Туапсе, 4-8 октября 2011 г. - Краснодар: Издательский дом Юг, 2011. - С. 109-111. - 0,1 п.л.
20. Ахметшина А.С. Assessment of thermal structure of boundary layer atmosphere of western Siberia // BioClimLand (Biota, Climate, Landscapes). — 2013. — № l.-C. 5-8.-0,24 п.л.
21. Ахметшина A.C., Кижнер Л.И., Горбатенко В.П., Зуев В.В., Шелехов А.П., Шелехова Е.А. Некоторые характеристики инверсий в Томске по данным температурного профилемера МТР-5 // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: XX Международный симпозиум. Секция D. Физика атмосферы. -23-27 июня 2014, Новосибирск [Электронный ресурс]. - URL: http://symp.iao.ru/files/symp/aoo/20/Section%20D.pdf. - С. 110-113. - 0,25/0,04 п.л.
22. Akhmetshina A. S., Kizhner L. I., Gorbatenko V. P., Zuev V. V., Shelekhov A. P., Shelekhova E. A. Some characteristics of inversions in Tomsk according to MTP-5 temperature profiler // Proc. SPIE 9292, 20th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics, 92924M (November 25, 2014); doi: 10.1117/12.2075234.-0,49/0,08 п.л.
23. Kizhner L. I., Barashkova N. K., Akhmetshina A. S., Bart A. A., Starchenko A. V. Forecast of Precipitation in the Area of Bogashevo Airport Using the WRF Model // Atmospheric and Oceanic Optics. - 2014. - Vol. 27. - No. 2. - pp. 187-194.-0,62/0,12 п.л.
15 — 9737
Издание подготовлено в авторской редакции
Отпечатано на участке цифровой печати Издательского Дома Томского государственного университета
Заказ № 1151 от «2» июля 2015 г. Тираж 100 экз.
2015673730
2015673730
- Ахметшина, Анна Сергеевна
- кандидата географических наук
- Томск, 2015
- ВАК 25.00.36
- Исследование инверсий температуры пограничного слоя атмосферы в холодное полугодие и их прогноз
- Исследование влияния метеорологических условий на формирование режима загрязнения большого города и его окрестностей
- Механизм формирования упорядоченных структур в приводном слое атмосферы и их роль в процессах тепло- и массообмена океана и атмосферы
- Аэрологические исследования пограничного слоя атмосферы над островом Куба
- Особенности атмосферных процессов, влияющих на загрязнение воздуха в Московском регионе, и методы их краткосрочного прогноза