Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Особенности формирования приземного озона в высоких широтах

ВАК РФ 25.00.29, Физика атмосферы и гидросферы

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Карпечко, Алексей Юрьевич

Введение.

Глава 1 Анализ вариаций приземной концентрации озона в фоновом районе Кольского полуострова.

1.1 Введение.

1.2 Исходные данные.

1.3 Сезонные вариации ПКО.

1.4 Связь межсуточных вариаций ПКО с синоптическими процессами.

1.5 Связь ПКО с метеопараметрами.

1.6 Влияние адвекции воздушных масс на ПКО в весеннее время.

1.6.1 Описание метода.

1.6.2 Результаты расчета.

1.7 Суточные вариации ПКО.

Выводы главы 1.

Глава 2 Внезапные понижения ПКО в весеннее время в полярных широтах.

2.1 Введение.<.

2.2 Анализ связи ПКО с метеофакторами в весеннее время на арктических станциях.

2.3 Наблюдения низких значений ПКО на станции Ловозеро в весеннее время.;.

2.4 Моделирование трансформации химического состава пограничного слоя атмосферы при дальнем переносе.

2.4.1. Описание модели.

2.4.2 Результаты моделирования.

2.5 Оценка фотохимического разрушения озона в реакциях с галогенными соединениями.

Выводы главы 2.

Глава 3. Исследование поведения озона в высокоширотной тропосфере в условиях загрязнения.

3.1 Введение.

3.2 Условия проведения эксперимента.

3.3 Характер взаимодействия между озоном и окислами азота в зависимости от времени года.

3.4 Влияние метеорологических условий на загрязнение города озоном и окислами азота.

Выводы главы 3.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности формирования приземного озона в высоких широтах"

В диссертационной работе исследуются особенности формирования приземной концентрации озона (ПКО) в высоких широтах. Основная часть работы выполнена на основе экспериментального материала, собранного в фоновых незагрязненных и городских условиях на Кольском полуострове.

Актуальность проблемы.

В последние два десятка лет атмосферный озон по целому ряду причин, как объективного, так и конъюнктурного характера, стал предметом горячих споров в научных, околонаучных и деловых кругах всего мира. В основном эти споры коснулись стратосферного озона, защищающего жизнь на Земле от разрушительного воздействия жесткого ультрафиолетового излучения. Обнаруженные в 80-е годы 'озонные дыры' в Антарктиде привлекли к проблемам стратосферного озона внимание широкой общественности и активизировали изучение процессов, ответственных за истощение озонового слоя. Результатом интенсивных исследований, проводившихся в 80-90-е годы, стал целый ряд международных соглашений, направленных на защиту озонового слоя -первые в истории человечества общемировые соглашения по охране атмосферы [1].

С другой стороны, часть атмосферного озона, находящаяся в тропосфере (тропосферный озон), в том числе и в приземном слое (приземный озон) к настоящему времени оказалась изученной гораздо хуже [2]. Этот факт имеет несколько объяснений.

Во-первых, длительное время считалось, что концентрация озона в нижней атмосфере невысока. Поэтому контроль осуществлялся за ним на небольшом количестве станций. Лишь в последние три десятилетия, когда опасность увеличения содержания озона в тропосфере стала очевидной, сеть пунктов наблюдения стала расти.

Во-вторых, наземная сеть, станций наблюдений за общим содержанием озона (ОСО), также как и система спутникового мониторинга, ориентированная на наблюдения ОСО, малопригодны для контроля тропосферного озона, поскольку его вклад в ОСО незначителен.

В-третьих, долгое время считалось, что основная часть тропосферного озона образуется в стратосфере, а пространственно-временная изменчивость озона в тропосфере, в основном, обусловлена динамическими процессами, что позволяло рассматривать тропосферный озон как инертную примесь.

В тропосфере сосредоточено лишь около 10 % от общего количества озона в атмосфере. Тем не менее, тропосферный озон играет важную и подчас критическую роль во многих процессах, непосредственно затрагивающих интересы человечества.

Озон отрицательно действует на здоровье человека, биоту и материалы. Широко известны трагические последствия фотохимических смогов в Лос-Анджелесе и Токио; серьезный ущерб причиняется зданиям, промышленной продукции. Согласно биологическим и медицинским исследованиям, озон, кроме общетоксического действия, обладает такими свойствами, как канцерогенность, мутагенность, действует на кровь подобно ионизирующей радиации. Его воздействие на человека проявляется в таких симптомах, как раздражение слизистой оболочки, носоглотки, кашле, ухудшении дыхания; зафиксированы случаи раздражения слизистой оболочки глаз, головокружения, значительных падений парциального давления кислорода в артериальной крови. В высоких концентрациях озон способен вызывать спазм бронхов и отек легких. По степени токсичности он превосходит такой известный яд, как синильная кислота [3].

По своему вредному воздействию на растительность озон входит в тройку наиболее существенных загрязнителей после двуокиси серы и фторидов [4,5,6]. Повышение концентрации озона на 10 % ведет к уменьшению урожайности различных сельскохозяйственных культур на 6-8 %. [7]. Помимо отрицательного воздействия на человека и растительность, озон является мощнейшим окислителем, разрушающим резину, каучук, окисляющим многие металы, даже платиновой группы. По этим причинам озон в приземном слое атмосферы (непосредственной среде обитания человека) рассматривается как серьезный фактор загрязнения воздуха и включен в список приоритетных загрязняющих веществ, измерения концентрации которых входят в программу Глобальной системы мониторинга окружающей среды.

Озон, пожалуй, единственный газ в тропосфере, чьи предельно допустимые концентрации (ПДК) регулярно превышаются в районах, непосредственно подверженных воздействию антропогенного загрязнения и даже в районах, удаленных от источников загрязнения, концентрации озона часто оказываются в опасной близости от ПДК. Значения ПДК, в свою очередь, различны в разных странах. Так, например, в США принят пороговый уровень озона для атмосферного воздуха 120 мкг/м3, а максимально допустимая однократная концентрация была в 1971 году принята равной 160 мкг/м , но, вследствие того, что она регулярно превышалась, ее значение было пересмотрено и в настоящее время составляет 240 мкг/м3 [8]. В Швеции допустимая разовая концентрация составляют 120 мкг/м , а максимальная разовая 200 мкг/м соответственно [3]. При этом, по данным мониторинговой станции Палас, принадлежащей World Meteorological Organization (WMO), которая расположена в фоновом районе на границе между Швецией и Финляндией среднечасовые значения приземной концентрации озона (ПКО) в мае превышают значение 120 мкг/м3 в 10 % случаев, а в 20 % превышают значение 100 мкг/м3, то есть вплотную приближаются к ПДК. В апреле эти концентрации превышаются соответственно в 2 и в 20 % случаев [9]. Следует также отметить, что по данным того же автора, значение 30 мкг/м3 (предельно допустимая среднесуточная концентрация озона в России [3]) превышается на станции Палас зимой, весной и летом в 99 % случаев.

Способность поглощать длинноволновое излучение земли, а также продолжительное время жизни в тропосфере (от нескольких дней до нескольких месяцев) ставит озон в ряд наиболее важных парниковых газов, ответственных за глобальное потепление. Его вклад в общее нагревание воздуха, обусловленное поглощением солнечного излучения парниковыми газами, превышает 8% [3]. С другой стороны, увеличение концентрации тропосферного озона может приводить к уменьшению ультрафиолетовой радиации (УФ-Б) достигающей земли даже в условиях уменьшения ОСО. Это объясняется тем, что молекулы воздуха, капли и аэрозоль могут, рассеивая радиацию, увеличить ее путь в тропосфере по сравнению со стратосферой [10].

Следует также отметить, что, сам по себе сильный окислитель, озон является в тропосфере главным источником гидроксильного радикала, определяющего окислительные способности атмосферы [11]. Тем самым, озон оказывается важным фактором, регулирующим в атмосфере концентрации других радиационно-активных газов, таких как СН4.

Таким образом, в свете изменений химического состава тропосферы, наблюдаемого в последние годы, всестороннее исследование источников и стоков тропосферного озона, изучение особенностей его пространственно-временного распределения, долгопериодных трендов, являются в настоящее время одним из самых актуальных направлений в фундаментальной проблеме изучения земной атмосферы и её загрязнения в результате антропогенного воздействия. Существуют национальные программы мониторинга и изучения озона в США, Канаде, Англии, Германии, Франции, скандинавских странах. В европейской программе по изучению комплекса биосфера/атмосфера EURONRAC/BIATEX также предусматриваются озонные исследования. Существенную часть атмосферный озон составляет и в европейских программах исследования переноса и трансформации загрязнителей воздуха ЕМЕР и EUROTRAC. В рамках программы EUROTRAC с 1988 года существует отдельная подпрограмма Tropospheric Ozone Research (TOR), целиком направленная на исследования механизмов образования и закономерностей распределения тропосферного озона. Особое внимание в рамках этих проектов уделяется мониторингу озона в пограничном слое атмосферы (ПСА).

Важная роль, которую играет высокоширотные регионы в формировании климата на планете, вынуждает уделять особое внимание исследованию арктической тропосферы и, в частности, химических процессов, протекающих в ней. При этом следует отметить, что Арктический регион, окруженный со всех сторон индустриальными районами, пока еще способен выполнять функцию огромного полигона для проведения экспериментов в незагрязненных, естественных природных условиях. Этому способствует наличие арктического фронта, препятствующего быстрому перемешиванию полярного воздуха с загрязненными воздушными массами средних широт. Однако влияние человеческой деятельности уже начинает проявляться и здесь. Пожалуй, наиболее показательным примером здесь может служить образование так называемой 'арктической дымки' -явления, которое в зимне-весеннее время ухудшает видимость в нижнем слое атмосферы Арктики. Интенсивные исследования 70-80-х годов показали, что 'арктическая дымка' образуется в результате дальнего переноса сульфатных аэрозолей из индустриальных районов Евразии и Северной Америки [12]. Между тем, хорошо известно, что даже небольшое возмущение, способное привести к изменению энергетического баланса в Арктике, например изменение альбедо подстилающей поверхности, изменение оптических свойств атмосферы или изменение химического состава воздуха, может вызвать изменения снежного и ледового покровов, что в свою очередь приведет к изменению климата на всей планете [13].

Формированию особого химического режима Арктики способствует уникальность физико-географических и геофизических условий в этом регионе. Так, процессу накопления загрязнения в зимней Арктике благоприятствуют такие особенности полярной атмосферы, как высокая устойчивость нижних слоев тропосферы, низкие температуры воздуха, малая повторяемость осадков, низкий уровень солнечного освещения. В свою очередь, увеличение интенсивности солнечного излучения весной приводит, как показали ряды наблюдений, к значительным изменениям химического состава тропосферы, и формированию ряда особенностей, отличающих химический режим арктической тропосферы от других регионов. Не следует забывать и о том, что заболоченные земли арктической тундры - один из основных источников метана - важного парникового газа -в атмосфере.

В связи с вышесказанным представляется, что роль озона, как одного из ключевых факторов, регулирующего химический состав воздуха становится особенно заметной в высоких широтах. Неслучайно поэтому, высокоширотные исследования тропосферного озона, в том числе на Аляске, в арктической части Канады и в Гренландии, в последние годы стали неотъемлемой частью ряда международных программ. В рамках специальных международных проектов Polar Sunrise (PSR), ARCTOC проводятся экспедиционные работы по изучению особенностей динамики тропосферного озона в высоких широтах.

К сожалению, следует отметить, что сеть мониторинга приземного озона на огромной территории России до сих пор не сформирована. Измерения ПКО проводятся лишь на нескольких российских станциях, в том числе в Долгопрудном, Звенигороде, Кисловодске, Санкт-Петербурге, Томске. С 1992 года первые в нашей стране исследования приземного озона в высоких широтах начались в Полярном геофизическом институте, Апатиты.

Вследствие неразвитости измерительной сети и отсутствия длительных рядов наблюдений, климатология ПКО в Восточной Европе, в том числе и в России, по прежнему остается слабоизученной, на что указывается в отчете европейской программы TOR-2 за 1998 год [14]. Более того, исследование климатологии ПКО в Восточной Европе является одной из ключевых задач программы TOR-2. В этой связи особую актуальность приобретает изучение ПКО в Российском секторе Арктики, и, в частности, на Кольском полуострове. Кольский полуостров выгодно отличается от других высокоширотных районов, в том числе и Скандинавии. Прежде всего, это связано с тем, что по его территории проходит полоса, разделяющая относительно густонаселенные и индустриально развитые области и чистый Арктический регион, а значит существуют идеальные условия для изучения вопросов трансграничного переноса озона и других загрязнителей. Однако, решение этих вопросов требует предварительного знания особенностей поведения ПКО на Кольском полуострове. Эти особенности должны проявлятся как во временных вариациях ПКО (суточных, межсуточных, сезонных), так и в связях озона с основными метеопараметрами, такими как температура и влажность воздуха, атмосферное давление и скорость ветра. Кроме того, некоторую информацию о влиянии переноса воздушных масс на ПКО можно получить, используя нашедший в последние годы широкое распространение траекторный анализ. Эти вопросы и исследовались в диссертационной работе. Еще один круг вопросов, исследованию которых посвящена работа, связан с поведением ПКО в условиях загрязнения атмосферы заполярного города. Хотя подобные исследования уже проводились как норвежскими, так и российскими специалистами, однако важным шагом вперед в настоящей работе стало совместное исследование ПКО и окислов азота - основных взаимодействующих с озоном газовых составляющих в условиях нижней тропосферы.

Поиск ответов на перечисленные выше вопросы и послужил основанием для данной диссертационной работы.

Цели работы

1. Исследование особенностей поведения приземного озона в высоких широтах и изучение сезонных, межсуточных и суточных вариаций ПКО в естественных, незагрязненных арктических условиях по данным наблюдений на Кольском полуострове.

2. Поиск связей ПКО с метеопараметрами и исследование влияния процессов переноса воздуха на формирование весеннего максимума ПКО в высоких широтах.

3. Изучение связи понижений ПКО в весеннее время с метеопараметрами по данным арктических станций.

4. Исследование отклика приземного озона на загрязнение воздуха в условиях заполярного города и изменения характера взаимодействия озона и окислов азота в зависимости от времени года.

Научная новизна.

1. Впервые проведены исследования сезонных, межсуточных и суточных вариаций ПКО в условиях Российской Арктики, а также установлена связь межсуточных вариаций с метеопараметрами.

2. Впервые проведено исследование влияния процессов переноса воздуха на формирование ПКО в весеннее время в высоких широтах.

3. Впервые экспериментально и теоретически показано, что пониженные значения ПКО, связанные с разрушением озона в реакциях с галогенными соединениями над арктическими ледовыми полями в весеннее время, могут наблюдаться на материке на значительном удалении от морского побережья.

4. Впервые представлены результаты измерения окислов азота и озона в условиях загрязнения атмосферы заполярного города и проведено сравнение с результатами, полученными с помощью боксовой химической модели.

Практическая ценность.

1. В процессе работы над диссертационной работой накоплен уникальный банк данных по химическому составу полярной атмосферы в фоновых и городских условиях, который может послужить ценным материалом для проведения дальнейших исследований.

2. Разработана боксовая химическая модель пограничного слоя атмосферы, учитывающая особенности высоких широт, которая может быть использована для дальнейших исследований.

3. В ходе выполнения работы, на примере г. Апатиты была получена информация о характере загрязнения атмосферы заполярного города окислами азота и озоном в летних, осенних и зимних условиях, что может послужить основой для разработки экологических программ, направленных на улучшение качества воздуха в городе. Часть проводившихся работ выполнялась по заказу Экологического комитета г. Апатиты.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из Введения, трех глав, заключения, приложения и списка литературы.

Заключение Диссертация по теме "Физика атмосферы и гидросферы", Карпечко, Алексей Юрьевич

Выводы главы 3

1. Впервые на основе эксперементальных данных установлено наличие статистически значимой связи между ПКО и окислами азота в условиях заполярного города в осенних, зимних и летних условиях. Коэффициенты корреляции между ПКО и величиной 1/рМОх] равны 0.66, 0.74, 0.53 осенью, зимой и летом соответственно.

2. На основе результатов численного моделирования показано, что загрязнение атмосферы заполярного города окислами азота, как правило, приводит к генерации озона в летнее время. Максимальная генерация происходит при содержании МОх в атмосфере от 1 до 6 ррЬ и зависит от содержания углеводородов и уровня фотодиссоциации. Вместе с тем, дальнейшее увеличение [N0x1 приводит к уменьшению ПКО, что находится в соответствии с результатами наблюдений.

3. Обнаружена положительная статистически значимая связь ПКО с уровнем ультрафиолетового излучения (УФ-А диапазон) в летнее время. Рост ПКО с увеличением потока ультрафиолетового излучения свидетельствует о наличии фотохимической генерации озона в условиях заполярного города.

2. Обнаружено, что озон играет основную роль при окислении N0 в N02 зимой и осенью. Летом значительный вклад в этот процесс вносят другие окислители, такие как пероксидный и органические радикалы. Обнаружено, что осенью окислительные способности полярной атмосферы при уровнях [N0] >15-20мкг/м3 оказываются недостаточными для быстрого окисления окиси азота в двуокись. Процесс трансформации N0 в N02 протекает интенсивнее при более низкой скорости фото диссоциации N02.

4. Значительное влияние на значение ПКО во все сезоны оказывает скорость ветра. Ее влияние сказывается в уменьшении содержания окислов азота, накопление которых в атмосфере приводит к разрушению озона. Значение ПКО в условиях безветренной погоды в среднем в два раза ниже, чем при наличии ветра. Это соотношение сохраняется во все сезоны.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение перечислим основные результаты диссертационной работы:

1. На основе регулярных измерений, проведенных в 1999-2000 г.г. на Кольском полуострове, впервые для условий высоких широт получены количественные оценки влияния метеоусловий на приземную концентрацию озона. При этом, с помощью методов регрессионного моделирования показано, что использование сезонных и метеорологических характеристик для анализа вариаций приземной концентрации озона позволяет объяснить 67% общей дисперсии приземной концентрации озона.

2. Анализ обратных траекторий воздушных масс показал, что в весенне-летнее время положительные аномалии приземной концентрации озона на Кольском полуострове связаны с переносом воздуха из индустриально развитых Европейских регионов. В весеннее время до 32% общей дисперсии приземной концентраций озона объясняется сменой направления переноса воздушных масс.

3. Обнаружено, что длина обратных траекторий влияет на качество связи между приземной концентрацией озона и направлением переноса, причем эта связь улучшается с уменьшением длины траектории. В отдельные годы выбор двухдневных, вместо пятидневных обратных траекторий позволяет улучшить качество связи в 2.4 раза. Такая зависимость может, с одной стороны, объясняться методическими погрешностями построения траектории, а с другой стороны отражать реальное время существования аномалий ПКО в высокоширотной тропосфере в весенний период.

4. На основе аназиза обратных траекторий воздушных масс, а также на основе результатов численного моделирования показано, что случаи аномально низких значений ПКО в весеннее время на Кольском полуострове объясняются адвекцией обедненного озоном воздуха со стороны ледовых полей Баренцева моря. Таким образом, впервые продемонстрировано, что часто наблюдаемые на арктических и антарктических прибрежных станциях явления почти полного разрушения озона в приземном слое в весеннее время, которые связаны с удалением озона в реакциях с галогенными соединениями, могут регистрироваться и на материке на значительном (свыше 100 км) расстоянии от морского побережья.

5. На основе впервые полученных экспериментальных данных установлено наличие статистически значимой отрицательной связи между ПКО и окислами азота в условиях заполярного города. Обнаружено, что, в отличие от средних и низких широт, в высоких широтах в течение всего года между приземным озоном и окислами азота существует отрицательная связь; при этом наиболее сильно она проявляется зимой, ослабевая при переходе к летним условиям. Коэффициенты корреляции между приземной концентрацией озона и величиной 1/[Ж)х] равны 0.74, 0.66, 0.53 зимой, осенью и летом соответственно.

6. Обнаружено, что в условиях заполярного города озон играет основную роль при окислении N0 в N02 зимой и осенью. Летом значительный вклад в этот процесс вносят другие окислители, такие как пероксидный и органические радикалы. Обнаружено, что осенью окислительные способности полярной атмосферы при уровнях [N0] >15-20мкг/м3 оказываются недостаточными для быстрого окисления окиси азота в двуокись. Процесс трансформации N0 в N02 протекает интенсивнее при более низкой скорости фото диссоциации N02.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата физико-математических наук, Карпечко, Алексей Юрьевич, Апатиты

1. Кароль И.Л. Озонный щит земли и человек. - СПб., Знание, 1992, 32с.

2. Александров Э.Л., Израэль Ю.А., Кароль И.Л., Хргиан А.Х. Озонный щит Земли и его изменения. СПб., 1992, Гидрометеоиздат, 286с.

3. Белан Б.Д., Складнева Т.К., Толмачев Г.Н. Результаты 10-летнего мониторинга приземной концентрации озона в районе Томска. //Оптика атмосферы и океана, 2000, т.13, №9, с. 826-832.

4. Ровинский Ф.Я., Егоров В.И. Озон, окислы азота и серы в нижней атмосфере. Л., 1986, Гидрометеоиздат, 184с.

5. Трешоу М. Влияние атмосферных загрязнителей на растительность. // Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Справочник под ред. Калверта С. и Инглунда Г.М., Металлургия, 1988, т.1, с.34-65.

6. Prinz В. Ozone effect on vegetation. // Tropospheric ozone. Regional and global scale interactions. Ed. Isaaksen I.S.A., D. Reidel Publishing Company, Dordrecht, Holland, 1988, p.161-184.

7. Sillman S., Logan J.A., Wofsy S.C. The sensitivity of ozone to nitrogen oxides and hydrocarbons in regional ozone episodes. //J.Geophys.Res., 1990, v.95, №D2, p. 1837-1851.

8. Cleveland W. Photochemical air poluttion in the northeast United States. II Science, 1979, v.204, №4399, p.1273-1278.

9. Laurila Т., Observation study of transport and photochemical formation of ozone over northern Europe. // J.Geophys.Res., 1999, v.104, №D21, p. 26235-26243.

10. Brühl С., Crutzen P.J. On the disproportionate role of tropospheric ozone as a filter against solar UV-B radiation. //Geophys. Research Letters, 1989, v.16, №7 p.703-706.

11. Levy H. Photochemistry of the lower troposphere. //Planet. Space Sei., 1972, v.20, p. 919-935.

12. Barrie L.A. Features of Polar regions relevant to tropospheric ozone chemistry. // The tropospheric chemistry of ozone in the Polar regions. Ed. Niki H., Becker K.H. Springer^Verlag, Berlin-Heidelberg, Germany, 1993,p.3-25.

13. Климат полярных районов. /Под ред. Орвига С.- Л., Гидрометеоиздат, 1973,425с.

14. Tropospheric ozone research. Annual report 1998. /International scientific secretariat; GSF-Forschungszentrum fur Umwelt und Gesundheit GmbH; Munchen, 1999.

15. М.И.Белоглазов, А.Ю.Карпечко, Г.Н.Никулин, С.А.Румянцев. Об окислении монооксида азота в атмосфере заполярного города. Экологическая химия, 1999, т.8, №1, с.67-69.

16. М.И.Белоглазов, А.Ю.Карпечко, Г.Н.Никулин, С.А.Румянцев. О суточных вариациях концентраций озона в приземном слое атмосферы центрального и прибрежного районов Мурманской области. Экологическая химия, 1999, т.8, №4, с.242-245 .

17. М.И.Белоглазов, А.Ю.Карпечко, С.А.Румянцев. Озон в тропосфере высоких широт. Физика околоземного космического пространства. Под ред. В.Е.Иванова. ПГИ КНЦ РАН, Апатиты, 2000, с.667-704.

18. M.I.Beloglazov, A.Yu.Karpechko, G.N.Nikulin, S.A.Roumjantsev. Surface ozone dynamics in the Kola peninsula. Physics and Chemistry of the Earth. Part B, 2000, v.25/5-6, p. 431-433.

19. Г.Н.Никулин, В.К.Ролдугин, М.И.Белоглазов, А.Ю.Карпечко. Наблюдения общего содержания озона на Кольском полуострове в 1998-1999 гг. Метеорология и гидрология, 2000, №11, с.96-99.

20. М.И.Белоглазов, А.Ю.Карпечко, Г.Н.Никулин, С.А.Румянцев. Антропогенное воздействие окислов азота на озон в атмосфере заполярного города при разной освещенности. Метеорология и гидрология, 2001, №3, с.57-63.

21. A.Yu.Karpechko, S.A.Roumiantsev, M.I.Beloglazov. On sources of surface ozone in high latitudes cites point Barrow and South pole. Physics of auroral phenomena. 22 Annual Seminar, 23-26 March 1999. Abstracts. Apatity, 1999. Preprint PGI-99-01-107, p.61.

22. M.I. Beloglazov, A.Yu. Karpechko, G.N. Nikulin, S.A. Roumiantsev. Surface ozone and atmospheric pollution by nitrogen oxides on the Kola peninsula. 23 Annual Seminar, 14-17 March 2000. Abstracts. Apatity, 2000. Preprint PGI-00-01-108, p.54.

23. G.N. Nikulin, V.C. Roldugin, M.I. Beloglazov and A.Yu. Karpechko. Total ozone observations in Apatity during 1998 1999 including solar eclipse 11 august 1999. - At the same place, p.55.

24. A.Yu. Karpechko,O.A. Tarasova. The role of air mass transport for surface ozone concentration on Kola peninsula. At the same place, p.56.

25. A.Yu. Karpechko. Springtime low surface ozone events and their relation with meteorological conditions in arctic region. At the same place, p.58.

26. M.I.Beloglazov, A.Yu.Karpechko, G.N.Nikulin, S.A.Roumiantsev. Surface ozone and atmospheric pollution by nitrogen oxides on the kola peninsula. At the same place.

27. A.Yu.Karpechko, S.A.Roumyantsev. On relation between springtime surface ozone concentration and meteorological conditions at Point Barrow. At the same place.

28. Janach W.E. Surface ozone: trend details, seasonal variations, and interpretation. // J.Geophys.Res., 1989, v.94, №D15, p.18,289-18,295.

29. Gidel L.T. and Shapiro M.A. General circulation model estimates of the net flux of ozone in the lower stratosphere and the implications for the tropospheric ozone budget. // J.Geophys.Res., 1980, v.85, p.4049-4058.

30. Oltmans S.J. Surface ozone measurements in clear air. // J.Geophys.Res., 1986, v.91, №C2,p.l 174-1180.

31. Ritter J., Barrick J.D., Sachle C.W., Gregory G.L., Wearner M.A., Watson C.E., Keill G.F. and Collins J.E. Airborne flux measurement of trace species in an Arctic boundary layer. // J.Geophys.Res., 1992, v.97, №D15, p. 16,601-16,625.

32. Barrie L.A. Arctic air pollution: an overview of current knowledge. // Atmosph. Environ., 1986, v.20, p.643-663.

33. Moody J.L., Oltmans S.J., Levy II H., Merrill J.T., Transport climatology of tropospheric ozone: Bermuda, 1988-1991. // J.Geophys.Res., 1995, v.100, №D4, p.7179-7194.

34. Harris J.M., Dlugokencky E.J., Oltmans S J., Tans P.P., Conway T.J., Novelli P.C., Thoning K.W. An interpretation of trace gas correlations during Barrow, Alaska, winter dark periods, 1986-1997. // J.Geophys.Res., 2000, v.105, №D13, p. 17267-17278.

35. Browell E.V., Butler C.F., Kooi S.A., Fenn M.A., Harriss R.C., and Gregory G.L. Large-scale variability of ozone and aerosols in the summer time Arctic and Sub-Arctic troposphere. // J.Geophys.Res., 1992, v.97, №D15, p. 16,433-16,450.

36. Gregory G.L., Anderson B.E., Warren L.S., Browell E.V., Bagwell D.R., and Hudgins

37. C.H. Tropospheric ozone and aerosol observations: the Alaskan Arctic. // J.Geophys.Res., 1992, v.97, D15,p.l6,451-16,471.

38. Sandholm S.T., Bradshaw J.D., Chen G., Singh H.B., Talbot R., Gregory G.L., Blake

39. Anlauf K.G., Mickle R.E., and Trivett N.B.A. Measurement of ozone during Polar Sunrise Experiment 1992. // J.Geophys.Res., 1994, v.99, D12, p.25,345-25,353.

40. Banie L.A., Bottenheim J.W., Schnell R.C., Crutzen P.J., and Rasmussen R.A. Ozone destruction and photochemical reactions at polar sunrise in the lower Arctic atmosphere. // Nature, 1988, v.334, p.138-141.

41. Fan S.-M. and Jacob D.J. Surface ozone depletion in Arctic spring sustained by aerosol bromine reactions. // Nature, v.359, 1992, p.522-524.

42. Finlayson-Pitts B.J., Livingston F.E., and Berko H.N. Ozone destruction and bromine photochemistry in the Arctic spring. // Nature, 1990, v.343, p.622-625.

43. McConnell J.C., Henderson G.S., Barrie L.A., Bottenheim J.W., Niki H., Lanyford C.H. and Templeton E.M.J. Photochemical bromine production implicated in Arctic boundary-layer ozone depletion. // Nature, 1992, v.355, p.150-152.

44. Mickle R.E., Bottenheim J.W., Leaitch W.R. and Evans W. Boundary layer ozone depletion during AGASP-II. // Atmosph. Environ., 1989, v.23, No.l 1, p.2443-2449.

45. Muthuramu K., Shepson P.B., Bottenheim J.W., Jobson B.T., Niki H. and Anlauf K.G. Relationship between organic nitrates and surface ozone destruction during Polar Sunrise Experiment. // J.Geophys.Res., 1994, v.99, D12, p.25,369-25,378.

46. Звягинцев A.M., Крученицкий Г.М. О пространственно-временных связях приземной концентрации озона в Европе. //Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1997, т.ЗЗ, №1, с.104-113.

47. Виноградова А.А., Егоров В.А. Оценка вкладов промышленных регионов северного полушария в загрязнение атмосферы Российской Арктики. // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1997, т.ЗЗ, № 6, с.750-758.

48. Звягинцев A.M., Крученицкий Г.М. Об эмпирической модели приземной концентрации озона вблизи Москвы (г.Долгопрудный). // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1996, т.32, N° 1, с.96-100.

49. Logan J.A. Tropospheric ozone: seasonal behavior, trends^ and anthropogenic influence. // J.Geophys.Res., 1985, v.90, D6, p.10,463-10,482.

50. Wang Y., Jacob D.J., Logan J.A. Global simulation of tropospheric 03-N0x-hydrocarbon chemistry, 3, Origin of tropospheric ozone and effects of nonmethane hydrocarbons. // J.Geophys.Res., 1998, v. 103, p. 10757-10767.

51. Pencett S.A., Brice К.A. The spring maximum in photo-oxidants in the Northern Hemisphere troposphere. //Nature, 1986, v.319, p.655-657.

52. Moody J.L., Pszenny A.P., Gaudry A., Keene W.C., Galloway J.N., Polian G. Precipitation compositionand its variability in the southern Indian Ocean: Amsterdam Island. // J.Geophys.Res., 1991, v.96, p.20769-20786.

53. Harris J.M., Kahl J.D.W., Analysis of 10-day isentropic flow patterns for Barrow, Alaska: 1985-1992. // J.Geophys.Res., 1994, v.99, D12, 25845-25855.

54. Martinez M., Arnold Т., Perner D. The role of bromine and chlorine chemistry for arctic ozone depletion events in Ny-Alesund and comparison with model calculation. // Ann. Geophysicae, 1999, v.17, 941-956.

55. Hausmann M., Piatt U. Spectroscopic measurement of bromine oxide and ozone in the high Arctic during Polar Sunrise Experiment 1992. // JGR, 1994, v.99, D12, 25399-25413.

56. Яковлев Б.А. Климат Мурманской области. // Мурманское книжное издательство, 1961,200с.

57. Laurila Т. Effect of environmental conditions and transport on surface ozone concentrations in Finland. // Geophysica, 1996, v.32, No.1-2, p.167-193.

58. Румянцев С.А., Ролдугин В.К. Удаление озона из приземного слоя атмосферы водными каплями. // Метеорология и гидрология, 1998, №10, с.38-45.

59. Jonson J.E. and Isaksen I.S.A. Tropospheric ozone chemistry. The impact of cloud chemistry. // J.Atmosph.Chem., 1993, v.16, No.2, p.99-121.

60. Lelieveld J. and Crutzen P.J. The role of clouds in tropospheric photochemistry. // J.Atmosph.Chem., 1991, v.16, p.229-267.

61. Звягинцев A.M. Измерения концентрации приземного озона в г.Долгопрудном в 1991-1993г.г. // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1995, т.31, №1, с.115-119.

62. Davies Т., Kelly P.M., Low P.S. and Pierce C.E. Surface ozone concentration in Europe: links with the regional scale atmospheric circulation. // J.Geophys.Res., 1992, v.91, №D9, p.9819-9832.

63. Feister U. and Balzer K. Surface ozone and meteorological predictors on a subregional scale. // Atmosph. Environ., 1991, V.25A, p.1781-1790.

64. Cox W.M., Chu Shao-Hang Meteorologically adjusted ozone trends in urban areas: A probabilistic approach. // Atmosph. Environ., 1993, v.27B, №4, p.425-434.

65. Flaum J.B., Rao S.T., Zurbenko I.G. Moderating the influence of meteorological conditions on ambient ozone consentrations. //Journal Of the Air and Waste Management Association, 1996, v.46., p.35-46.

66. Dapeng Xu, Yap D., Taylor P.A. Meteorologically adjusted ground level ozone trends in Ontario. // Atmosph. Environ., 1996, v.30, №7, p.1117-434.

67. Матвеев JI.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Л., Гидрометеоиздат, 1976, 639с.

68. Тверской П.Н. Курс метеорологии. Л., Гидрометеоиздат, 1962, 702с.

69. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Статистический анализ данных на компьютере. М. Инфра-М, 1998, 528с.

70. Пановский Г.А., Брайер Г.В. Статистические методы в метеорологии. Л., Гидрометеоиздат, 1972,214с.

71. Storch Н., Zwiers F.W. Statistical analysis in climate research. Cambridge University Press, 1999, p.484.

72. Виноградова A.A., Егоров B.A. О возможностях дальнего переноса атмосферных загрязнений в Российскую Арктику. // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1996, т.32, № 6, с.796-802.

73. Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов О.В. Классификация многомерных наблюдений. // М., Статистика, 1974,240с.

74. Эзау И.Н. Применение методов кластерного анализа для исследования неоднородностей геофизических полей. // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1998, т.34, №2, с.222-234.

75. Классификация и кластер. Под ред. Дж. Вэн Райзен. М., Мир, 1980, 392с.

76. Яковлев Б.А. Климат Мурманска. //Ленинград: Гидрометеоиздат, 1972, с. 108.

77. Климат Архангельска. Под ред. Швер Ц.А., Егоровой А.С.// Ленинград: Гидрометеоиздат, 1982, с.210.

78. Barrie L.A., Bottenheim J.W., Hart W.R. Polar Sunrise Experiment 1992 (PSE 1992) // J. Geophys. Res., 1994, v. 99, p.25,313-25,314.

79. Oltmans S.L., Komhyr W.D. Surface ozone distributions and variations from 19731984 measurements at the NOAA geophysical monitoring for climatic change baseline observatories // J. Geophys. Res. 1986, v.91, p.5229-5236.

80. Sander R., Vogt R., Harris G.W., Crutsen P.J. Modeling the chemistry of ozone, halogen compounds, and hydrocarbons in the arctic troposphere during spring // Tellus, 1997, 49B, p.522-532.

81. Richter A., Wittrck F., Eisenger M., Burrows J. GOME observations of tropospheric BrO in northern hemisphericspring and summer 1997 // Geophys. Res. Lett., 1998, v.25, p.2683-2686.

82. Hopper J.F, Peters В., Yokouchi Y., Niki H., Jobson B.T., Shepson P.B., Muthuramu K. Chemical and meteorological observations at ice camp SWAN during Polar Sunrise Experiment 1992. // J. Geophys. Res., 1994, v.99, p.25489-25498.

83. Leaitch W.R., Barrie L.A., Bottenheim J.W., Li S.M., Shepson P.B., Muthuramu K., Yokouchi Y. Airborne observations related to ozone depletion at polar sunrise.

84. Berg W.W., Sperry P.D., Ralin K.A., and Gladney E.S. Atmospheric bromine in the Arctic. // J.Geophys.Res., 1983, v.88, p.6,719-6,739.

85. Sander R, Crutzen P.J. Model study indicating halogen activation and ozone destruction in polluted air masses transported to the sea // J. Geophys. Res., 1996, v.101, 91219138.

86. Lenschow D.H., Pearson R.J., Stankov B.B. Measurements of ozone vertical flux to ocean and forest // J. Geophys. Res., 1982, v.87, p.8833-8837.

87. Bonsang B. Hydrocarbons emission from the ocean. //The tropospheric chemistry of ozone in the polar regions. Edited by H.Niki and K.H. Becker, Springer-Verlag, BerlinHeidelberg, Germany, 1993, 251-261.

88. Galbally I.E., Roy C.R Destruction of ozone at the earth's surface // Q.J.R. Meteorol. Soc., 1980, v.106, 599-620.

89. Баглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование. //М., Высшая школа, 1990, 554с.

90. Overland J.E., Reynolds R.M., Pease С.Н. A model of the atmospheric boundary layer over the marginal ice zone // J. Geophys. Res., 1983, v.88, p.2836-2840.

91. Bremaud P J., Taupin F., Thompson A.M., Chaumerliac N. Ozone nighttime recovery in the marine boundary layer: Measurement and simulation of the ozone diurnal cycle at Reunion Island. // J. Geophys. Res., 1998, v.103, 3463-3473.

92. Lelieveld J. What controls tropospheric ozone. // J.Geophys.Res., 2000, v. 105, №D3, 3531-3551

93. Logan J.A. Trends in the vertical distribution of ozone: an analysis of ozonesonde data. J. Geoph. Res., 1994, v.99, №D12,25553-25585.

94. Oltmans S.J. and Levy H. (1994). Surface ozone measurements from a global network.//Atmosph. Environ., v.28, No. 1, p.9-24.

95. Хргиан A.X. (1973). Физика атмосферного озона. JI., Гидрометеоиздат, 216с.

96. Crutzen P.J. (1988). Tropospheric ozone: An overview. // Tropospheric ozone. Regional and global scale interactions. Ed. Isaaksen I.S.A., D. Reidel Publishing Company, Dordrecht, Holland, p.3-32.

97. Crutzen P.J. A discussion of the chemistry of some minor constituents in the stratosphere and troposphere. //Pure Appl. Geophys., 1973, v.106-108, p.1385-1399.

98. Chameides W.L., Walker J.C.G. A photochemical theory of tropospheric ozone. // J.Geophys.Res., 1973, v.78, p.8751-8760.

99. Hough A.M. and Derwent R.G. (1990). Changes in the global concentration of tropospheric ozone due to human activities. // Nature, v.344, Apr 12, p.645-648.

100. Wayne R.P. Chemistry of atmospheres. Clarendon Press, Oxford, 1991, p.448

101. Bottenheim J.W., Gallant A.J., and Brice K.A. Measurements of NOx species and Оз at 82°N latitude. // Geophys.Res.Lett., 1986, v.l 1, p.l 13-116.

102. Honrath R.E. and Jaffe D.A. Measurement of nitrogen oxides in the Arctic. // Geophys.Res.Lett., 1990, v.17, p.611-614.

103. Jaffe D.A., Honrath R.E. and Herring J.A. Measurement of nitrogen oxides at Barrow, Alaska during spring : evidence for regional and northern hemispheric sources of pollution. // J.Geophys.Res., 1991, v.96, No.D4, p.7,395-7,405.

104. Белоглазов М.И., Васильев A.H., Ларин В.Ф., Румянцев С.А. Антропогенное воздействие на приземный озон в районе Кольского полуострова. // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1996, т.32, №1, с.88-95.

105. Белоглазов М.И., Боровков Л.П., Лазутин Л.Л. О некоторых особенностях пространственно-временной структуры атмосферного озона. // Оптика атмосферы и океана, т.9,1996, №9, с.1262-1266.

106. Белоглазов М.И., Ермак А.А., Ролдугин В.К., Румянцев С.А. Некоторые результаты измерений содержания приземного озона на побережье Белого моря. // Метеорология и гидрология, 1998, №10, с.65-68.

107. Ларин В.Ф., Белоглазов М.И., Васильев А.Н., Румянцев С.А. О суточных вариациях приземного озона на Кольском полуострове. // Геомагнетизм и аэрономия, 1996, т.36, №2, с.173-174.

108. Larin V.F., Beloglazov M.I., Lazutin L.L., Roumyantsev S.A. and VasiFev A.N. Surface ozone measurements within the industrial city limits during the polar winter period. // Atmospheric Ozone. T.Henriksen ed. Proc. SPIE 2047,1993, p.207-214.

109. Larin V.F., Beloglazov M.I., Roumjantsev S.A. and Vasiljev A.N. Diurnal variations of surface ozone on Kola peninsula: preliminary results. // Annal. Geophys., 1997, v. 15, p. 16151616.

110. Theodorsen A., Henriksen K., Bersas S., 0rnes H., Syrota V., and Vasiliev A. Surface ozone in high latitudes. // Geophys. Res. Lett. V.23,1996, №1, 77-80.

111. Theodorsen A. In situ tropospheric ozone measurements using Russian and American type ozonometers. Cand. Scient. thesis. //University of Tromso, 1994, p.66.

112. Белоглазов М.И., Боровков Л.П., Васильев А.Н., Воронин А.И., Лазутин Л.Л., Носков С.П., Черноус С.А., Сирота В.Г. и Хенриксен К. Хемилюминесцентный озонометр. // Сб. "Приборы и методика геофизического эксперимента". Мурманск, 1997,43-47.

113. Еланский Н.Ф., Смирнова О.И. Концентрация озона и окислов азота в приземном воздухе г.Москвы. // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1997, т.ЗЗ, №5, с.597-611.

114. Lin X., Trainer M., Liu S.C. On the nonlinearity of the tropospheric ozone production. //J.Geophys.Res., 1988, v.93, №D4, p.15879-15888.

115. С.А.Румянцев, В.К.Ролдугин. Взаимодействие малых газовых составляющих атмосферы с антропогенными загрязнителями воздуха в высокоширотном индустриальном районе. Метеорология и гидрология (в печати).

116. Kleinmann L., Lee Y.-N., Springston S.R., Lee J. H., Nunnermacker L., WeinsteinLloyd J., Zhou X. Peroxy radical concentration and ozone formation rate at rural site in the southeastern United Staites. // J.Geophys.Res., 1995, v.100, №D4, p.7263-7273.

117. Kleinmann L., Lee Y.-N., Springston S.R., Nunnermacker L., Zhou X., Brown R., Hallock K., Klotz P., Leahy D., Lee J. H., Newman L. Ozone formation at rural site in the southeastern United Staites. // J.Geophys.Res., 1994, v.99, №D2, p.3469-3483.