Главная – Журналы – Поиск по журналам

На основе известных теоретических разработок построена и программно реализована достаточно простая модель локального масштаба, которая использует в качестве входной информации нормативные базы данных о промышленных источниках и доступную климатическую информацию. Рассматриваются литературные источники и общие принципы построения модели, а также проводится сопоставление результатов расчета с экспериментальными исследованиями для некоторых промышленных объектов и городов Кемеровской области.

Получены экспериментальные данные о внутригодовой изменчивости средних за 7-10 дней концентраций главных ионов в растворимой фракции атмосферных аэрозолей (1999-2002 гг.) и в атмосферных осадках (1999–2001гг.) на станциях мониторинга кислотных выпадений в Листвянке и Иркутске. Подтверждена характеристика атмосферного аэрозоля этих станций как континентального. Показано существование различных факторов, природных и техногенных, формирующих ионный состав аэрозоля на ст.Иркутск в разное время года. Отмечается влияние переноса веществ по трассе Иркутск-Листвянка на химический состав водорастворимой фракции аэрозоля ст. Листвянка. Подтверждено, что зимние осадки ст. Иркутск cущественно более минерализованы, чем летние. Минерализация осадков на ст. Листвянка не имеет значительных сезонных различий. Доминирующими ионами в атмосферных осадках в течение года являются Са²⁺ сульфат-ион. Выпадение кислотных осадков отмечается в основном на ст. Листвянка. Проведены расчеты с помощью математической модели, основанной на численном решении пространственного нелинейного нестационарного полуэмпирического уравнения турбулентной диффузии примеси. Рассчитаны пространственные поля среднемесячной концентрации соединений серы и азота и малых газовых составляющих атмосферы в регионе Южного Байкала. Определена плотность массового расхода сульфатов и нитратов на подстилающей поверхности исследуемого региона за год.

Представлены результаты исследования взаимодействия галогенсодержащих углеводородов в темноте и под действием солнечного тропосферного излучения с оксидами магния, алюминия и кремния промышленного и лабораторного приготовления. По своему химическому составу эти оксиды соответствуют основным компонентам твердого атмосферного аэрозоля. Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что фтор-, хлорорганические соединения, содержащие в своем составе атомы водорода, деструктивно фотосорбируются на MgO, выдержанном длительное время на воздухе, с образованием в результате фотосорбции галогенидов магния. Скорость фотосорбции выше для галогенсодержащих углеводородов (ГСУ), содержащих в своем составе фтор, и в несколько раз меньше для хлорсодержащих углеводородов. Количество фотосорбированных ГСУ при комнатной температуре и давлении 1Па может превышать 15 % монослоя поверхности MgO. Взаимодействие оксида магния с ГСУ приводит к их удалению из атмосферного воздуха в условиях тропосферы до парциального давления ГСУ менее 10^-6 Па. Полученные результаты свидетельствуют о существенном вкладе фотопроцессов на поверхности MgO в удаление вышеуказанных ГСУ из газовой фазы тропосферы.

Методом вторичной ионной масс-спектрометрии исследован элементный и фазовый состав поверхностных слоев частиц атмосферных аэрозолей (АА), отобранных зимой 1998 г. в Иркутске, Листвянке и Улан-Удэ. Установлено, что источником АА является эрозия алюмосиликатных почв. Поверхность частиц АА покрыта адсорбированными углеводородами, азотсодержащими соединениями, водой и частично органическими частицами, размеры которых составляют примерно 30 нм.

Приведен краткий обзор работ авторов по разработке системы математического моделирования процессов в атмосфере и усвоения данных метеорологических наблюдений, а также исследованию применимости теории фильтра Калмана к задаче усвоения данных наблюдений.

Исследованы спектры аэрозолей, отобранных в районе оз. Байкал, с использованием синхротронного излучения (СИ). Показано, что возможно определение фазового состава реальных атмосферных аэрозолей и степени окисления 3d-элементов в них методами XANES и рентгеновской дифракции с использованием СИ.

Предложен метод определения мощности выброса различных компонентов промышленными предприятиями по данным о пространственно-временнуй изменчивости концентрации химических элементов или соединений в удаленных от источника пунктах наблюдений.

Предложена полуэмпирическая модель для описания сезонной изменчивости суточного цикла массовой концентрации аккумуляционной моды континентального атмосферного аэрозоля удаленных территорий. Приведены экспериментальные данные синхронных измерений суточного цикла массовой концентрации аккумуляционной моды АА в зимний и летний периоды в двух пунктах наблюдений в Новосибирской области, отстоящих друг от друга на 450 км. Результаты расчетов по теоретической модели хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Термодинамические модели экстремальных промежуточных состояний (МЭПС) использованы для описания особенностей формирования зародышевых капель и обводнения аэрозолей в атмосфере. Показаны преимущества МЭПС при описании фазовых переходов в многокомпонентной среде. Обсуждены результаты расчетов равновесного (термодинамически наиболее вероятного) радиуса капель для различных соотношений растворимого и нерастворимого компонентов ядер конденсации. Предложенный подход позволяет численно исследовать влияние метеоусловий на микрофизические характеристики дымки, облаков и туманов. Теоретическое обоснование распределения по размерам аэрозолей различного происхождения позволит оценить возможное антропогенное влияние на оптические характеристики атмосферы, которые являются одним из основных климатообразующих факторов.

Использован безэталонный стехиографический метод дифференцирующего растворения (ДР) для получения данных о стехиометрическом составе и количественном содержании твердых фаз, включая фазы переменного состава, в образцах многоэлементных многофазовых атмосферных аэрозолей. В пробе аэрозоля, отобранного на фильтр в одном из районов Новосибирска, определено содержание водорастворимых фаз (предположительно гидросульфитов) ряда металлов, индивидуальной фазы кальция (предположительно карбоната), фазы сульфата кальция, а также двух алюмосиликатных. В этих фазах, образованных основными элементами из состава аэрозолей (Si, S, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na) определено содержание ряда примесных элементов. На примере группы щелочноземельных металлов – Mg, Ca, Sr и Ba – количественно охарактеризовано соотношение между всеми этими элементами в фазах, образованных основными элементами Mg и Ca и микроэлементами Sr и Ba. Сделан вывод, что возможность получения детальных количественных сведений о фазовом составе аэрозолей имеет существенное значение при исследовании различных аспектов, связанных как с механизмами образования и эволюции атмосферных аэрозолей, так и с их влиянием на состояние окружающей среды.