Главная » 2013 » Октябрь » 28 » Скачать Исследование влияния метеорологических условий на концентрацию приземного озона и его предшественников в г. Москве. Шалыгина, бесплатно
14:14
Скачать Исследование влияния метеорологических условий на концентрацию приземного озона и его предшественников в г. Москве. Шалыгина, бесплатно
Исследование влияния метеорологических условий на концентрацию приземного озона и его предшественников в г. Москве
Диссертация
Автор: Шалыгина, Ирина Юрьевна
Название: Исследование влияния метеорологических условий на концентрацию приземного озона и его предшественников в г. Москве
Справка: Шалыгина, Ирина Юрьевна. Исследование влияния метеорологических условий на концентрацию приземного озона и его предшественников в г. Москве : диссертация кандидата географических наук : 25.00.30 / Шалыгина Ирина Юрьевна; [Место защиты: ГУ "Гидрометцентр России"] Москва, 2007 159 c. : 61 07-11/183
Объем: 159 стр.
Информация: Москва, 2007
Содержание:
Введение
Глава
I Актуальность проблемы и современные методы мониторинга приземного озона
11 Основные характеристики и источники приземного озона
12 Взаимодействие озона с газовыми примесями
13 Стандарты и критерии безопасного содержания озона в приземном воздухе
14 Системы наблюдения приземного озона
15 Мониторинг как средство обнаружения экологически опасных ситуаций
16 Основные методы прогнозирования концентраций озона в приземном воздухе
Глава
II Характеристики метеорологических условий рассеивания примесей в московском регионе
21 Климатические характеристики переноса и вертикального перемешивания
22 Комплексные показатели рассеивающей способности атмосферы
Глава
III Исследование связей метеорологических условий с изменчивостью концентраций основных газовых примесей в воздухе гМосквы
31 Используемые данные
32 Изменчивость концентраций газовых примесей на территории города
33 Сезонные и внутрисуточные характеристики концентраций приземного озона
34 Сезонные и внутрисуточные характеристики концентраций предшественников приземного озона (СО, N0, NO2)
35 Исследования связей концентраций приземного озона с газовыми примесями (СО, N0,N02)
36 О связях метеорологического потенциала загрязнения с концентрациями предшественников Оз
Глава
IV Идентификация метеорологических факторов, сопровождающих сезонные аномалии концентраций приземного озона
41 Анализ условий формирования высоких концентраций приземного озона в холодный сезон
42 Исследования метеорологических предпосылок эпизодов аномально высоких концентраций приземного озона в теплый сезон в зарубежной Европе
43 Анализ метеорологических условий в периоды аномально высоких концентраций приземного озона в теплый сезон в г Москве
44 Идентификация метеорологического потенциала загрязнения приземным озоном (МПЗоз)
Глава
V Исследования зависимости концентрации приземного озона от метеорологических характеристик и возможности ее прогнозирования на территории мегаполиса
51 Обоснование метода прогноза максимальных суточных концентраций приземного озона
52 Выбор предикторов
53 Разработка схемы прогноза с использованием рефессионного метода
54 Результаты авторской проверки разработанного метода прогноза максимальных уровней приземного озона в теплый сезон в гМоскве
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение:
Бурное развитие промышленности, рост и развитие городов обусловили рост антропогенного загрязнения. Актуальность работы определяется практическими потребностями своевременного предсказания наиболее опасных экологических ситуаций в мегаполисе, связанных с высоким уровнем загрязняюших примесей условий. и обусловленных и комплексом неблагоприятных метеорологических Наблюдению прогнозированию концентраций приземного озона в последнее время уделяется повышенное внимание. Такой интерес вызван несколькими объективными причинами. Во-первых, озон является токсичным загрязнителем атмосферы, в высоких концентрациях оказывающий негативное воздействие на здоровье человека и растительность. Он относится к веществам первого класса опасности. Во-вторых, озон играет ключевую роль в химических и фотохимических процессах в тропосфере, обусловливая, ее окислительную способность. В-третьих, вызывает обеспокоенность наблюдаемый в обширных континентальных районах Северного полушария как общий рост тропосферного и приземного озона, так и эпизоды с его повышенными значениями. В московском регионе также наблюдается тенденция учащения эпизодов с повышенными концентрациями приземного озона. Важной частью обозначенных проблем являются данные наблюдений, их качество, временное и пространственное разрешение. Только в последние годы появилась возможность изучения загрязнения воздуха, в том числе и приземным озоном, в Москве с высоким пространственным и временным разрешением благодаря функционированию с 2001-2003 гг. систем автоматического контроля за загрязнением атмосферы в г. Москве на станции ИФА РАН и на сети автоматических станций контроля загрязнения атмосферы (АСКЗА) ГПУ «Мосэкомониторинг». В представленной работе впервые для систематических обобщений и изучения воздействий атмосферных процессов на изменчивость газовых составляющих использованы новые данные наблюдений за содержанием загрязняющих примесей. В этой связи отдельное внимание уделялось оценке качества данных. Регулярные наблюдения позволяют вести контроль качества воздуха для и высокими обнаружения эпизодов высокого озона, что особенно важно для густонаселенных территорий. Анализ эпизодов высокого озона имеет важную методологическую направленность. В первую очередь, он позволяет установить синоптические предпосылки и изучить основные влияющие факторы с целью их систематизации для разработки способов своевременного предсказания опасных для окружающей среды явлений. Одним из важных практических приложений данной работы является получение прогностических правил для расчетов максимальных суточных концентраций приземного озона, как одной их самых токсичных примесей в городском воздухе, оказывающей прямое негативное воздействие на здоровье людей и качество окружающей среды. В нашей стране отсутствует нормативная база для получения данных об источниках и объемах выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. Именно это в значительной степени сдерживает развитие численных моделей прогноза загрязнения в России. Несмотря на развитие численных методов прогноза приземного озона, статистические методы его предсказания за рубежом в настоящее время достаточно эффективны и постоянно совершенствуются. Целью работы является оценка влияния метеорологических условий на межсезонную и внутрисуточную изменчивость концентраций малых газовых составляющих на городских территориях с различной техногенной нагрузкой; получение представлений о взаимной связи первичных и вторичных загрязняющих примесей на станциях города с различной техногенной нагрузкой; оценка обоснованности применения комплексного показателя МПЗ, разработанного ранее и используемого в оперативной практике, для идентификации метеорологических условий рассеивания примесей в большом городе; изучение природы изменчивости содержания озона в приземном воздухе, получение представлений о пространственных характеристиках концентраций приземного озона в большом городе (Москве), выявление физических связей максимальных суточных концентраций озона с метеорологическими параметрами и типом атмосферной циркуляции, сопоставление метеорологических процессов, сопутствующие высоким уровням озона в московском регионе и зарубежной Европе; разработка статистического метода прогнозирования максимальных уровней приземного озона на территории Москвы. На защиту выносятся: результаты исследований влияния метеорологических условий на сезонную, внутрисуточную изменчивость концентраций приземного озона и его предшественников на основе новых данных непрерывных наблюдений за газовыми составляющими в Москве. комплекс метеорологических характеристик, обуславливающих аномально высокие уровни приземного озона в московском регионе в холодный и теплый сезоны.метод расчета максимальных суточных уровней приземного озона для разных типов городских территорий. Научная новизна заключается в данной в работе метеорологической интерпретации межсезонной изменчивости концентраций рассматриваемых малых примесей в городском воздухе Москвы на основе климатических данных о метеорологических параметрах, определяющих рассеивание примесей. Впервые получены количественные характеристики различий уровня загрязнения в районах большого города, отличающихся уровнем техногенных нагрузок, в условиях интенсивного и слабого рассеивания примесей. Исходя из характера распределения примесей по территории города, получено, что в холодный сезон определяющим рассеивание фактором является скорость горизонтального переноса в нижних слоях атмосферы; в теплый сезон основным управляющим механизмом является конвекция, т.е. вертикальный обмен. Полученные результаты существенно расширили понимание происходящих в большом городе процессов переноса загрязняющих примесей (СО, N0) и образования вторичных загрязнителей (NO2 и Оз) в различные сезоны года. Показаны и интерпретированы связи максимальных концентраций озона со средним городским уровнем СО и N 0 в утренние часы. Систематизированы метеорологические предпосылки формирования высоких уровней приземного озона в московском регионе; выявлены общие со странами зарубежной Европы признаки образования опасных концентраций приземного озона. Разработаны и прошли успешную проверку на независимой выборке прогностические уравнения максимальных концентраций приземного озона в г. Москве в теплый период. Результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах в Гидрометцентре РФ, ИФА РАН, Казанском государственном университете, а также на Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды «ENVIROMIS 2004» Томск, 2004; на VIII Всероссийской конференции молодых ученых «Состав атмосферы и электрические процессы» Москва, 2004; на X Всероссийской конференции молодых ученых «Состав атмосферы. Климатические эффекты. Атмосферное электричество» Москва, 2006; на Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды «ENVIROMIS 2006» Томск, 2006. По теме работы автором опубликовано четырнадцать научных работ.Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. В первой главе рассмотрены основные характеристики и источники приземного озона. Изложены основные химические основные формулы аспекты образования состояния и разрушения приземного озона. и прогноза Обсуждаются вопроса мониторинга концентраций приземного озона и его предшественников. Во второй главе представлен обзор климатических характеристик условий рассеивания примесей в московском регионе на основе справочных пособий [Безуглая, Берлянд, Бызова, Исаев, Генихович] и собственных обобщений, по данным за последние годы. В третьей главе изложены основные, используемые для исследований данные о малых газовых составляющих. Представлены результаты анализа оценки влияния атмосферных процессов и микроклиматических особенностей города на сезонную, внутрисуточную изменчивость концентраций приземного озона и его предшественников, их городскую неоднородность на основе непрерывных данных наблюдений сети «Мосэкомониторинг» в г. Москве. В четвертой главе рассматриваются случаи увеличения концентраций Оз до уровней, превышающих величину 5% повторяемости наибольших максимальных средних часовых концентраций приземного озона, и сопровождающие их метеорологические условия. Пятая
