Актуальность работы 3
1. ПРИЗЕМНЫЙ ОЗОН КАК ЗАГРЯЗНИТЕЛЬ ВОЗДУХА 6
1.1 Общие сведения об озоне, история открытия 6
1.2 Негативное влияние приземного озона на здоровье человека 13
1.3 Процессы образования приземного озона 20
2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 27
2.1 Траекторная модель HYSPLIT 27
2.1.1 Общие сведения о модели 27
2.1.2 История модели HYSPLIT 31
2.1.3 Модель HYSPLIT в последние годы 38
2.2 Данные реанализа ERA 5 48
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРИЗЕМНОГО ОЗОНА НАД ЕВРОПЕЙСКОЙ ТЕРРИТОРИЕЙ РФ ... 53
3.1 Пункт 1 (Московский регион) 64
3.2 Пункт 2 (точка находится восточнее Санкт-Петербурга) 70
3.3 Пункт 3 (Прикаспийский район) 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
Список использованной литературы 86
Актуальность данной работы обусловлена тем, что оценка качества атмосферного воздуха сейчас крайне важна, так как с каждым годом увеличивается антропогенное влияние человека на природу в целом и атмосферу в частности . Контролю приземного озона в настоящее время уделяется повышенное внимание. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) относит приземный озон к пятерке основных соединений, концентрации которых в приземном воздухе необходимо измерять и контролировать для оценки качества воздуха (помимо озона, контролю подлежат такие соединения, как диоксид серы, диоксид азота, моноксид углерода и взвешенные вещества) , стоит отметить, что из всех этих загрязнителей только озон имеет первый класс опасности .
Приземный озон является вторичным загрязнителем атмосферы, это означает, что нет наземных природных, или антропогенных источников выбросов этого загрязняющего вещества в атмосферу. Основными источниками повышенных концентраций озона в приземном слое атмосферы являются реакции с участием оксидов азота (NOx), углеродных загрязняющих веществ (CO) летучих органических соединений (ЛОС, или VOC) и некоторых других веществ, все выше перечисленные соединения принято называть предвестниками озона.
Существует несколько причин локального повышения концентраций приземного озона: во-первых, увеличение его содержания может происходить под влиянием химических реакций с участием предвестников, выброшенных в атмосферу, непосредственно, вблизи исследуемой точки, во-вторых, богатая озоном воздушная масса может перемещаться и оказывать значительное влияние на качество воздуха в районах, в достаточной степени удаленных от мест выброса предвестников (такой озон называется подветренным), в-третьих, приземный озон может увеличиваться из-за вторжения стратосферного воздуха, в котором озона намного больше, чем в тропосфере . В оценке того, что является ключевым фактором в повышении концентраций озона в отдельной точке нам могут помочь траекторные модели, которые способны опираясь на большое количество входных данных построить наиболее приближенные к реальным траектории перемещения воздушных масс .
Цели и задачи исследования
Целью данной работы является оценка вклада локальных источников и переноса воздушных масс на концентрации приземного озона для различных точек на Европейской территории России
Для достижения цели работы решались следующие задачи:
1. На основе данных реанализа выделить сезонные и географические особенности распределения озона на Европейской территории России
2. Оценить распределение различных предвестников озона на Европейской территории России
3. Провести траекторное моделирование для оценки вклада переноса воздушных масс в увеличение концентрации озона в отдельных точках.
....
По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:
1. После оценки данных реанализа ERA-5 можно сказать, что содержание озона в приземном воздухе Европейской территории РФ увеличивается в течение первых двух десятилетий ХХ1 века, особенно в последние 5 лет.
2. В летний и осенний перенос основную роль в формировании озонового загрязнения играют локальные факторы фотохимической продукции, а в зимне-весенний период важную роль играют процессы атмосферного переноса.
3. Влияние предвестников приземного озона в большей степени определяется ролью выбросов окислов азота в крупных городах, чем влияем выбросов метана и летучих органических соединений.
4. Крупные города оказывали влияние на исследуемые точки, находящиеся в пригородах достаточно часто для Москвы это 43.5%, для Санкт-Петербурга 30,6%, в обоих случаях такая картина чаще наблюдалась осенью.
5. В 40,86% случаев для Санкт-Петербурга наблюдался перенос воздушных масс с высоким содержанием озона из Европы. Для пункта, находящегося на берегу Каспийского моря в 53,03% случаев воздушная масса с высоким содержанием озона перемещалась с территории Казахстана
