автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Пространственно-временные вариации приземного озона в атмосфере Байкальского региона

На правах рукописи

БУТУХАНОВ Василий Петрович

003448633

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ВАРИАЦИИ ПРИЗЕМНОГО ОЗОНА В АТМОСФЕРЕ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА

05 11 13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 ОКТ 200В

Красноярск - 2008

003448633

Работа выполнена в Отделе физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН

Научный руководитель. доктор физико-математических наук,

профессор Ломухин Юрий Лупонович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация: Институт оптики атмосферы СО РАН

Защита диссертации состоится «27» ноября 2008 года в 14 00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212 099 05 в Сибирском федеральном университете по адресу 660074, г Красноярск, ул Ки-ренского, 26 ауд Г418

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке по техническим наукам Сибирского федерального университета Автореферат выставлен на сайт СФУ

Отзыв на автореферат в 2-ух экземплярах, с подписью составителя и заверенный печатью организации просим направлять в адрес диссертационного совета Факс 8 (3912) 90-74-76, 43-26-56

Автореферат разослан «27» октября 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

Кашкин Валентин Борисович

кандидат технических наук, Сакаш Ирина Юрьевна

(г Томск)

кандидат технических наук, профессор

Е А Вейсов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена изучению режима приземного озона для оценки и прогноза его концентраций в различных метеорологических условиях Рассматриваются механизмы регулирования концентрации озона, как в загрязненных, так и в относительно чистых условиях атмосферы Байкальского региона Работа написана на основе экспериментального материала, полученного в результате шестилетнего наблюдения газовых и метеорологических характеристик приземного слоя атмосферы

Актуальность работы Озон относится к реактивным формам кислорода В приземном слое атмосферы и в тропосфере он является химически и радиационно-активным газом Как сильный окислитель он воздействует разрушающе на многие материалы и живые ткани Кроме этого, он определяет газовый состав и термический режим тропосферы Основным источником приземного озона является фотохимическое образование в тропосфере и перенос в ее нижние слои динамическими процессами различного масштаба Поэтому для оценки и прогноза приземной концентрации озона (ПКО) возникает необходимость изучения пространственно-временных вариаций приземного, влияния атмосферных процессов и предикторов на изменчивость озона в городском воздухе, в приземном и приводном слое атмосферы

В результате антропогенной нагрузки на окружающую среду в 70 - 90 годах 20 века наблюдалось уменьшение озона в стратосфере, и его увеличение в тропосфере Северного полушария В Азиатском регионе Северного полушария наблюдалось медленное, но стабильное увеличение концентрации озона в течение 1980-1995г г с положительным трендом 0,44 ± 0,43% в год, а с 1996 г по настоящее время ее рост приостановился [S J Oltmans, А S Lefohn, Н Е Schell, D S Shadwick et al, 1998г ]

Так как Байкальский регион до настоящего времени не охвачен сетью наблюдений приземного озона, проведение наблюдений ПКО будет способствовать оценке уровней озона в загрязненных и фоновых условиях И на основе этих оценок можно выявить природу и механизм изменчивости озона, характерного для данного региона Всесторонний анализ выявленных причин изменчивости озона в пространстве и во времени, в условиях формирования высоких значений ПКО позволит принять меры по предотвращению нарушения экологического равновесия в окружающей природной среде Байкальского региона и озера Байкал как участка Мирового наследия В связи с этим работа, посвя-

щенная наблюдению приземной концентрации озона и ее изменчивости в пространстве и во времени, является актуальной

Целью диссертации является выявление особенностей пространственно-временных вариаций ПКО в Байкальском регионе В работе решались следующие задачи

1 Разработка и создание измерительно-вычислительного комплекса для регистрации и расчета статистических характеристик пространственно-временного распределения приземного озона, оксидов азота, углерода в Байкальском регионе

2 Анализ временных вариаций ПКО, концентраций оксидов азота и метеопараметров по данным измерений за период с 1999 - 2004 г г в г Улан-Удэ, выявление процессов, определяющих формирование суточного и сезонного хода ПКО

3 Оценка вклада ОСО и УФ-Б в сезонную изменчивость ПКО

4 Анализ процессов, формирующих особый режим образования озона в условиях летнего застоя воздуха в приземном слое атмосферы г Улан-Удэ

5 Организация и проведение измерений концентрации озона, оксидов азота и метеопараметров в приземном и приводном слое атмосферы оз Байкал, выявление основных факторов, влияющих на распределение и изменчивость озона в неоднородных условиях окружающей среды

Научная новизна

1 Получены характеристики суточной и сезонной изменчивости концентрации приземного озона в г Улан-Удэ за период 1999-2004 г г Выявлен суточный ход ПКО с характерными максимумами в 13 00 и 0 00 ч и двумя минимумами в 8 00 и 21 ч местного времени, сезонный ход с максимумом в конце весны - начале лета, минимумом поздней осенью и в начале зимы

2 Впервые в условиях Байкальского региона установлено запаздывание ПКО от ОСО в среднем на 3 месяца, выявлены квазидвухлетние вариации ОСО и ПКО в весенний период

3 В условиях летнего застоя установлены квазипериодическая структура изменчивости среднедневных концентраций озона, оксидов азота и температуры воздуха с периодом от 3 до 5 дней, смещение максимумов спектральной плотности ПКО от максимумов УФ-Б на периоды до одного дня и 20 дней Предложена модель краткосрочного прогноза ПКО

4 По наблюдениям в летний период на побережье Байкала выявлены 2 режима суточного хода ПКО с максимумом в 13 00 ч и минимумом в ночные часы, с более поздним максимумом в 18 00 ч и минимумом в утренние часы Получены оценки фотохимического образо-

вания и вертикального распределения озона

5 Впервые выявлены пространственные неоднородности распределения озона и оксидов азота в приводном слое атмосферы разных частей оз Байкал Оценена скорость сухого осаждения озона на водную поверхность, которая меняется в пределах от 0,12 до 0,4 см/с

Достоверность полученных результатов определяется:

• оценкой и корректировкой погрешности измерений приборов, входящих в состав измерительного комплекса, регулярными поверками, установленными Государственной системой единства измерений,

• внутренним оперативным контролем, выполняющим функции предупредительного контроля для принятия оперативных мер в ситуациях, когда погрешности (составляющие погрешностей) контрольных измерений не соответствуют установленным требованиям В качестве средств контроля используются стандартные образцы, аттестованные смеси, рабочие пробы и генераторы калибровочных смесей

• статистической обеспеченностью данных измерений характеристик газовых примесей и метеопараметров, а также использованием адекватных математических методов анализа и согласованностью экспериментальных и расчетных данных

Научная и практическая значимость работы

Результаты исследований пространственно-временного распределения концентраций озона и МГС в Байкальском регионе использованы в региональных прогностических моделях изменения газового состава атмосферы под влиянием различных геофизических факторов

Полученные результаты использованы для оценки экологической обстановки в г Улан-Удэ, состояния воздушного бассейна оз Байкал, и могут учитываться в целях определения ресурса туристско-рекрационной зоны "Байкал" на Восточном побережье озера

Измерительный комплекс газовых характеристик приземного слоя атмосферы может найти применение на станциях мониторинга газовых примесей в различных регионах

Личный вклад автора

Основные результаты работы получены лично автором Автор принимал непосредственное участие в разработке и создании измерительного комплекса, программы автоматизации непрерывных измерений и регистрации содержания газовых примесей в приземном слое атмосферы, методики измерений, планировании и проведении экспериментов, анализе и интерпретации полученных экспериментальных данных

На защиту выносятся:

1 Суточная изменчивость ПКО в г Улан-Удэ за период с 1999 по 2004 год с максимумами в 13 00 и 0 00 ч и минимумами - в 3 00 и 21 00 ч местного времени близка к фоновой Сезонные вариации максимальных значений ПКО в конце весны, начале лета наблюдаются при весенне-летней активизации динамических и фотохимических процессов в атмосфере г Улан-Удэ Минимальные значения ПКО в зимний период отмечаются при максимальной повторяемости приземных инверсий

2 В годовом ходе смещение по фазе максимальных и минимальных значений ОСО относительно аналогичных значений ПКО близко к 1/4 периода их основных гармоник (максимумы ОСО и ПКО над г Улан-Удэ достигаются в марте и в июне, соответственно) Выявленные квазидвухлетние вариации ОСО и ПКО в весенний период значимы и свидетельствуют о существенной модулирующей роли крупномасштабной циркуляции в формировании режима озона

3 В условиях летнего застоя воздуха в г Улан-Удэ изменения среднедневных ПКО, концентрации оксидов азота модулируются колебаниями с характерным периодом от 3 до 5 дней Максимумы спектральной плотности вариаций средних дневных ПКО смещены относительно максимумов интенсивности УФ-Б в области низких частот на период в 20 дней, в области высоких частот на период меньше одного дня

4 Суточный ход концентрации озона в летний период наблюдения на побережье оз Байкал определяется двумя режимами вариаций ПКО - с максимумом в 13 00 ч, минимумом в ночные часы и с более поздним максимумом в 18 00 ч и минимумом в утренние часы Среднесуточные значения концентрации озона на побережье оз Байкал в условиях неустойчивой атмосферы с параметром стратификации -0,7 < Ю < -0,2 в 1,5 раза меньше, чем в городских условиях, а максимум ПКО отстает от максимума концентрации озона в г Улан-Удэ на 5 часов

5 Пространственно-временная неоднородность концентрации озона и оксидов азота в приводном слое атмосферы оз Байкал В Южном Байкале максимум ПКО в послеполуденное время соответствует максимальной высоте слоя перемешивания В Среднем Байкале основной вклад в формирование вечернего максимума ПКО вносит адвекция воздушных масс с прибрежной зоны Локальное увеличение концентрации диоксида азота вблизи источника придонного метана подтверждает существенную роль фотохимии в его образовании Скорость сухого осаждения озона на водную поверхность Байкала меняется от 0,12 до 0,4 см/с и соответствует раннее проведенным наблюдениям в приводном слое атмосферы морских акваторий В период активного

развития волнового процесса наблюдается увеличение скорости сухого осаждения озона

Основные результаты исследования были получены в работах по следующим проектам:

1 «Изучение особенностей аэрозольных и газовых примесей в пограничном слое оз Байкал» Грант РФФИ № 97-06-96449

2 «Исследование механизмов формирования загрязнения атмосферного воздуха южного побережья оз Байкал под воздействием удаленных и близкорасположенных промышленных центров» Грант РФФИ № 01-05-97240, № 05-05-97240

3 «Климатоэкологический мониторинг Сибири» Региональная научно-техническая программа «Сибирь»

4 «Радиофизические методы контроля за состоянием пограничного слоя атмосферы и почвенно-грунтового комплекса» Экофонд Правительства Республики Бурятия, 1996г , 1998г, 1999г

Материалы работы используются в Государственной программе Росгидромета "Организация регулярных наблюдений за содержанием приземного озона в Байкальском регионе" и в "Комплексной экологической программе г Улан-Удэ"

Апробация работы

Материалы, изложенные в диссертации, представлены в 26 печатных работах, из них 9 работ опубликованы в рецензируемых научных журналах, а также докладывались на Всероссийских конференциях "Аэрозоли Сибири" в 1997 - 1999 г г , 2003 г г, на третьей Верещагинской Байкальской конференции в 2000 г, на VIII - XI Международном объединенном симпозиуме Оптика атмосферы и океана Физика атмосферы, 2001-2004 г г , на 8 Международном семинаре по процессам регионального осаждения в атмосфере Восточной Азии в 2002 г , на Международном рабочем совещании TOR-2 по исследованию тропосферного озона в 2002 г и др региональных конференциях

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы Работа содержит 187 страниц текста, 66 рисунков, 11 таблиц Список литературы состоит из 114 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, ставится цель работы, указывается научная новизна и практическая значимость работы, приводятся основные положения, выносимые на защиту

В первой главе содержатся необходимые сведения и современные взгляды на природу приземного озона, дана характеристика его источников и стоков

Тропосферный озон не превышает 10% от общего содержания озона в атмосфере Концентрация озона в приземном воздухе изменяется в широких пределах в зависимости от геофизических, климатических характеристик регионов и степени их промышленного развития, влияющего на уровень антропогенного загрязнения атмосферы Следует отметить, что антропогенные факторы, такие как эмиссии предшественников озона (окислов азота и органических соединений) могут приводить как к дополнительной генерации, так и к разрушению озона в приземном слое Вторая ситуация наблюдается в условиях сильного загрязнения приземного соля атмосферы окислами азота в холодный период

В главе рассматриваются результаты многолетних наблюдений пространственного распределения тропосферного озона по всему Земному шару Показано, что обширные континентальные районы Евроазиатского материка являются глобальными источниками атмосферного загрязнения газовыми примесями, участвующими в образовании и разрушении озона в глобальном масштабе Результаты измерений свидетельствуют также и о том, что скорость роста содержания озона от экватора к полюсам Земли в нижнем слое тропосферы для северного полушария больше, чем для южного Соответственно и концентрация озона на одинаковых широтах северного и южного полушария различается (концентрация озона выше в северном полушарии) Одной из возможных причин различия уровня озона в нижней тропосфере в северном и южном полушарии может быть его крупномасштабное продуцирование в результате фотохимических реакций в условиях интенсивной антропогенной эмиссии над Европой Так, например, европейские источники вносят вклад в годовой бюджет производства озона на высокогорной альпийской станции в Ароза 9-12 ррЬ [РосЬапаП е! а1, 2001]

Траекторный анализ показал, что именно в нижней тропосфере загрязнение над Европой может транспортироваться и изменять уровень озона в Восточной Азии и Сибири [АкипоФ е1 а1, 1994] А воздушные массы с повышенным содержанием озона из Северной Америки оказывают большое влияние на состав средней тропосферы Европы Озон, образовавшийся в условиях высокой инсоляции, температуры и

большом уровне его предшественников в Восточной Азии легко переносится в верхней тропосфере в Северную Америку и Европу западным ветром зональной циркуляции (трансграничный перенос) [Изра-эль, 1987]

Исследования газового и аэрозольного состава атмосферы, выполненные в ходе экспедиции Т1Ю1СА-5 в летний период, выявили перенос примесей из индустриальных районов Восточной Азии на территорию Российской Федерации Наиболее вероятной причиной наблюдавшихся высоких концентраций приземного озона в городах Хабаровского края явилась его фотохимическая генерация в шлейфе антропогенных выбросов городов Китая и Японии при наличии местных источников летучих органических соединений ЛОС и окислов азота [Еланский, Моисеенко, Панкратова, 2005]

Несмотря на большое количество измерений озона (03) в Европе, его крупномасштабный перенос в тропосфере и пограничном слое по Азиатской части России недостаточно исследован Поэтому комплексный мониторинг пространственно-временных вариаций ПКО для изучения и анализа воздействия регионального распределения озона на биосферу с одной стороны, а с другой стороны для оценки локального содержания озона в его глобальном распределении является актуальным

Во второй главе изложена методика выполнения измерений, основные технические характеристики и принцип действия измерительного комплекса

С целью оперативной обработки результатов измерений с заданной точностью и минимальными затратами ручного труда создан 4 канальный измерительно-вычислительный комплекс (ИВК), объединяющий средства измерения, систему регистрации, хранения и обработки результатов измерений [8]

В таблице 1 приведены основные технические характеристики средств измерений, входящие в состав ИВК

Таблица 1 Средства измерений и их основные технические характеристики

п/п Излеряе мое вацество Наименование измеряемой величины Тип средства измерения Диапазон измерения, ж/ж Погреш -ность,% Чувств! телъность, мг/м3

1 ЫО> массовая концентрация, мг/м* Р-310 32 (Ы ±25 0,001

2 NО шссовая концентрация, ж/к? Р 310 32 0-1 ±25 0 001

3 Оз шссовая концентрация, мгЛ^ 3 02П1 0-0,5 ±15 0,001

На рис. 1 показана функциональная схема ИВК.

Рис. 1. Функциональная схема 4-канального измерительного комплекса.

Измерения концентраций озона (03), оксидов азота (N0, N02) производились газоанализаторами, представляющими собой газовые компараторы, в основу работы которых положен хемилюминесцент-ный метод. Сущность этого метода состоит в том, что химическое взаимодействие молекул озона и диоксида азота с датчиком сопровождается люминесценцией. Принцип действия газоанализаторов - гетерогенная хемилюминесценция (газ - "твердое тело"). Датчиками газов служат хемилюминесцентные твердотельные сенсоры. Интенсивность хемилюминесценции пропорциональна содержанию озон и диоксида азота в анализируемой газовой среде.

Описаны основные рабочие и калибровочные алгоритмы, созданного программного обеспечения, и защищенного свидетельством об авторском праве под №200611005 (Роспатент) [9].

Приводятся условия измерений, рабочие процедуры по подготовке к выполнению измерений, выполнение измерений.

Для оценки погрешности результатов измерений осуществляется внутренний контроль точности результатов измерений. Приведены средства и алгоритм контроля точности измерений.

Данные по оценке точности определения концентрации озона и диоксида азота за весь период наблюдения показали, что:

1) точность результатов измерений на уровне а~- 5 % считается удовлетворительной;

2) случайные погрешности не выходят за пределы доверительно-

го интервала и оцениваются удовлетворительной прецизионностью (степень близости друг к другу независимых результатов измерений)

В состав измерительного комплекса также входит ультразвуковая двухуровневая метеостанция АМК-02Б Станция предназначена для автоматических измерений и регистрации мгновенных и средних значений основных метеорологических параметров атмосферы температуры воздуха, скорости и направления горизонтального ветра, скорости вертикального ветра, относительной влажности воздуха, атмосферного давления

Преимущества современной метеостанции АМК-02Б перед известными электромеханическими метеостанциями 1) автоматические непрерывные (круглосуточные) измерения без участия оператора, 2) безынерционность и очень высокая чувствительность при измерениях температуры и скорости ветра, 3) возможность измерений в любых реальных погодных условиях, в том числе при выпадении атмосферных осадков, 4) возможность регистрации турбулентных флуктуаций температуры и скорости ветра, 5) автоматическое определение стандартных параметров атмосферной турбулентности

В третьей главе приводятся методы обработки и анализ полученных экспериментальных данных приземной концентрации озона, оксидов азота, моноксида углерода и метеорологических параметров, в г Улан-Удэ за шестилетний период наблюдения (1999-2004 г г)

В разделе 3 1 проведен анализ метеорологических параметров Годовой ход температуры воздуха в Улан-Удэ характерен для условий резко континентального климата Ветровой режим города определяется потоками общей циркуляции Но из-за сильной изрезанности рельефа и резко континентального климата создаются условия, характерные для атмосферы с низкой рассеивающей способностью газовых примесей В течение года в Улан-Удэ преобладают скорости ветра 2,2 м/с, т е ветры слабые и умеренные При этом продолжительность периодов со штилями достигала зимой - 51 %, а весной снижается до 24% Во все месяцы года преобладают ветры западного, северо-западного и восточного направлений Максимальную повторяемость в течении года имеют ветры северо-западного направления (24%), минимальную - юго-восточные (1%)

Измерения вертикального распределения температуры и влажности воздуха в 100 метровом приземном слое показали, что повторяемость приземных и приподнятых инверсий в зимний период довольно высока - 77% случаев, за весь период измерений Мощность слоя приземной инверсии в основном составила 100 метров Максимальный градиент температуры был равен -5,7°С/100м Данные усло-

вия способствуют накоплению газовых примесей, образованных антропогенными выбросами и уменьшению концентрации озона. В летний период повторяемость дневных конвективных потоков преобладает над инверсией - 30% и 5% случаев за весь период наблюдений, соответственно. Конвективные движения воздушных масс при высокой инсоляции создают благоприятные условия для генерации озона.

Географическое условие местности, как климатообразующий фактор, также влияет на изменчивость озона и газовых примесей. В связи с этим дается характеристика рельефа местности г. Улан-Удэ.

Улан-Удэ (51°50' с.ш. и 107°30' в.д.) расположен в межгорной Иволгино-Удинской впадине, ограниченной с севера и с юга двумя хребтами, у слияния двух главных рек Селенги и Уды (рис.2). Высотные отметки на территории города изменяются в пределах 500-950 м, относительное превышение главных водоразделов над уровнем воды рек Уды и Селенги составляют 750-790 м. Это преимущественно сред-негорная область (Климат Улан-Удэ, 1983, Иметхенов А.Б., Егоров, 2001).

ч \

, е.т Хамар

* I

Рис. 2. Карта-схема Иволгино-Удинской впадины

Хребты Хамар-Дабан и Улан-Бургасы являются орографическими барьерами, за которыми находится одна из самых сухих частей Восточной Сибири. Малая годовая сумма осадков в Иволгино-Удинской котловине объясняется именно этими причинами. Здесь в полтора-два раза меньше осадков, чем на наветренной стороне упомянутых гор. Эти горы являются, соответственно, западной и восточной границами влияния Атлантики и Пацифики. Вследствие этого, интенсивности общей атмосферной циркуляции над Улан-Удэ и Западным Забайкальем существенно снижены, что приводит к длительным застоям воздуха в котловинах. Это является одной из главных причин фор-

мирования высокого уровня загрязненности воздушного бассейна Иволгино-Удинской котловины и невысокого содержания приземного озона относительно других городов-мегаполисов России, расположенных в равнинных условиях. Однако в летний период застой воздуха приводит к накоплению озона в условиях высокой интенсивности инсоляции и температуры воздуха.

На рис. 3 показан пункт наблюдения в г. Улан-Удэ в пределах Удинской котловины, где расположены основные источники загрязнения (промзона и автотрассы).

Рис. 3. Карта-схема г. Улан-Удэ

В разделе 3.2 для количественного анализа данных наблюдений приземной концентрации озона, и выявления факторов влияния на ее распределение были рассчитаны статистические параметры, и построены функции распределения.

На рис. 4 приведена интегральная функция распределения среднесуточных ПКО.

10 20 30 40 50 60 Концентрация озона, мкг/м

у. аракгоерус тми

Совднее. и*г/и> 37.63

Стандартная ошибка. м».г/м 2.11

Медиана, мкг'м-1 36,2-1

Мода, мкг/м 37^24

Стандартное отклонемн-. мкг/м* 6.3-1

Дисперсия выборки 266.89

Эксцесс -0,96

Асимметричность 0.17

Интервал 59,28

Минимум, мкг/м' 9.00

Максимум, мкг/м' 68,28

Сумма ¿258.00

Счет 60 .СО

Уровень надежностн(95.0%} 4 22

Рис. 4. График функций распределения среднесуточных ПКО за период наблюдения 1999-2004 г. г.

Из графиков видно, что распределение эмпирических рядов наблюдения (кривая 1) среднесуточных концентраций озона близко к нормальному распределению (кривая 2) При незначительной асимметрии функции распределения наблюдается некоторое смещение эмпирических рядов ПКО относительно нормального распределения в сторону уменьшения в интервале 15-45 мкг/м3 и в сторону увеличения в интервале от 50-68 мкг/м3

Среднее значение эмпирического ряда ПКО, равное 34 мкг/м3 меньше среднего значения в ряду нормального распределения ПКО на 3,5 мкг/м3 и превышает стандартную ошибку, равную 2 мкг/м3, но находится в пределах допустимой погрешности измерения Однако в области высоких и низких концентраций различия рядов ПКО существенны Поэтому была предпринята попытка выяснения причин и механизмов влияния на отклонение фактического распределения средних ПКО от нормального распределения К факторам, которые могли бы оказать существенное влияние на функцию распределения измеренных значений ПКО в интервале концентраций меньших среднего, относятся приземные инверсии в холодное время года В области высоких ПКО больших ее среднего значения на распределение озона оказывают фотохимические процессы генерации в летний период Эти условия летом чаще всего реализуются в антициклонах и малоградиентных барических полях Значительный вклад в повышение приземной концентрации озона вносит весенняя активизация динамических процессов К ним относятся СТО, меридиональная и зональная циркуляции, процессы синоптического масштаба (циклоны, фронты и т д), турбулентное перемешивание и конвекция

Анализ среднесуточных ПКО (раздел 3 3) показал значительное сезонное изменение уровней ПКО средние максимальные концентрации летом достигают значения 83 мкг/м3, а минимальные зимой - 10 мкг/м3 Из графика среднесуточных концентраций приземного озона на рис 5, полученных в г Улан-Удэ за шестилетний период измерения видно, что изменения среднесуточных ПКО представляют собой периодические колебания, и наблюдается тенденция уменьшения максимальных среднесуточных ПКО с 1999 г по 2003 г

1999 2000 2001 2002 2003 2004

Рис. 5. Среднесуточные концентрации приземного озона.

Установлено, что основной вклад в годовое изменение концентрации озона вносят сезонные вариации среднесуточных ПКО, зависящие от метеорологических и синоптических процессов, а в отдельные годы в летний период от аномалий интенсивности солнечной радиации.

На рис. 6 показано, что в период весенней активизации синоптических процессов вариации ПКО тесно связаны с вариациями приземного давления. Из рисунка видно, что приход антициклона, связанного с усилением меридиональной циркуляции воздушных масс приводит к резкому увеличению ПКО и приземного давления. С приходом цикло-нальных воздушных масс наблюдается значительное понижение атмосферного давления и уменьшение ПКО до своего минимума равного 15 мкг/м3.

1999 г 2000 г 2001 г 2002 г 2003 г

Рис. б. Вариации приземного давления (1), ПКО (2) в условиях весенней активизации синоптических процессов (циклонов и антициклонов)

Раздел 3 4 посвящен анализу суточной и сезонной изменчивости ПКО за указанный период наблюдения Для определения сезонно-суточной изменчивости ПКО в г Улан-Удэ ряды ежедневных значений в конкретное время суток были разложены в ряд Фурье по гармоникам годового хода

гея1с1иаЬ^) (1)

к

где рп (/) - значения ПКО в день / и срок наблюдения п (и = 0,3,6,9,12,15,18,21 часов),

Аи - амплитуда и фаза к -ой гармоники для срока п , определяемые по методу наименьших квадратов,

со = , Т = 365 25 - угловая частота и период первой гармоники сезонного хода,

геБкЛиаЫ^) - остатки ежедневных значений ПКО, представляющие собой отклонение (разность) между измеренными и расчетными (выравненными) значениями концентрации озона

Таким образом, годовой ход был представлен суммированием первой гармоники, уровень статистической значимости которой был не менее 95% Коэффициент детерминации полученного годового хода ПКО для разных сроков наблюдения варьируется от 60% (3 часа) до 68% (12 часов), а для среднесуточных значений превышает 71% Результаты расчета сезонно-суточной изменчивости ПКО по выражению (1) отражены на рис 5 и 7

Как видно из рисунков, наибольшие концентрации озона наблюдаются в начале лета, а наименьшие поздней осенью и в начале зимы

Рис 7 Сезонно-сугочная изменчивость ПКО в Улан-Удэ, мкг/м1

Такой характер сезонного хода, как правило, отмечается и в других городах. Суточная изменчивость с двумя максимумами в 0:00 и 13:00 часов и двумя минимумами около 8:00 и 22:00 часов близка к фоновой.

Определены характерные для региона амплитудные и фазовые характеристики годового хода ПКО включительно до пятой гармоники в различные сроки наблюдения.

В разделе 3.4 исследована связь временных вариаций ОСО и ПКО. Данные ОСО использовались по результатам спутникового зондирования для координат г. Улан-Удэ [10].

Установлено, что максимумы и минимумы годового хода ПКО за период с 1999 по 2004 г отстают от соответствующих значений ОСО в среднем на время близкое трем месяцам, это хорошо видно из рис. 8 а.

Проведен анализ разности фаз ПКО и ОСО. На рис. 8 б представлена фазовая диаграмма годового хода среднесуточных ОСО и ПКО. Близость фазовой кривой к окружности указывает на фазовый сдвиг в четверть периода основных гармоник (первых гармоник) ОСО и ПКО. Небольшое отличие от окружности обусловлено влиянием на сезонный ход ОСО и ПКО 5 гармоники с периодом в 72 дня.

Объясняются причины взаимосвязи ОСО и ПКО в их сезонном ходе. Так, положительная корреляция (коэффициент корреляции Я = 0,6) отклонений (остатков) ежедневных ПКО от их средних выравненных значений по основной гармонике сезонного хода в весенний период с аналогичными остатками ОСО отражает преобладание антицикло-

15 20 25 30 35 40 45 50 55 ПКО, мкг/м3

Рис. 8. Годовые вариации среднемесячных ОСО - 1 и ПКО - 2 (а), относительная фазировка (ра ность фаз) годового хода среднесуточных значений ОСО и ПКО (б) в Улан-Удэ.

нической циркуляции с нисходящими потоками в г Улан-Удэ

Выявлены квазидвухлетние колебания ОСО и ПКО На рис 9 показаны колебания среднеквадратических отклонений ПКО и ОСО в весенний период (март) за все годы наблюдения

1999 г 2000 г 2001 г 2002 г 2003 г 2004 г 2005 г Рис 9 Стандартные отклонения ПКО - 1 и общего содержания озона - 2

Из рисунка видно, что в марте за период с 2001 по 2004 г вариации ПКО синхронно следуют вариациям ОСО с квазипериодом максимальных значений в 2 года

Раздел 3 5 посвящен анализу изменчивости ПКО в летний период Особенности вариаций ПКО и УФ - эритемной освещенности1 показали, что радиационный режим гораздо сильнее влияет на значение минимума ежедневных значений ПКО, нежели на значения ее максимума (УФ радиация на рис 10 показана жирной линией)

\

У J ........■1,ттЛП11

...........

¿Г * \

ЛГ / \

^¡Г / \

/ уГ ^Ч. ч.

уГ / /

/ / ^ х V.

^ ^ / \ N ^

\ N

^ / у л' \ Ч

___. ч \ ^ — — — _ -

—_ _ - * —Среднесуточно« Значвни» * * -

---------„..„----

мар 1 »пр 1 м

1 пои 1 теп 1 > №и год.

Рис 10 Сезонный ход динамического диапазона суточной изменчивости ПКО

1 В умеренных широтах коэффициент корреляции между УФ - эритемной освещенностью и интегральной освещенностью в УФ-Б диапазоне (X. < 315 нм) существенно выше 90%, поэтому УФ - эритемная освещенность может служить достаточно надежным индикатором режима УФ-Б освещенности

Однако вариации ПКО в период летнего застоя воздуха (июнь-июль) были связаны с интенсивной фотохимической генерацией озона при высокой инсоляции и температуре воздуха Механизмы генерации озона показаны в главе 1 и 3 3 1 Главным условием является наличие солнечной радиации с длиной волны Л < 315 нм

Для июня месяца в Улан - Удэ анализ отклонений УФ-Б и ПКО от средних значений показал неопределенность влияния колебаний УФ-Б на вариации ПКО в интервале времени от 1 до 5 дней Установлено, что максимумы УФ-Б в сглаженной кривой отклонений от средних значений опережают аналогичные максимумы ПКО на 15-20 дней Установлено, что при запаздывании изменений ПКО от УФ-Б на 15 дней максимальный коэффициент корреляции между вариациями УФ-Б и ПКО равен Я = 0,75 При этом отклонение (увеличение) АУФ-Б от среднего значения на 1% приводит к отклонению (увеличению) ПКО на 6,6%

Рассчитаны спектральные плотности мощности вариаций средних дневных ПКО и интенсивности УФ-Б в аномальных метеорологических условиях Установлено, что в их спектрах наблюдаются по 2 максимума, соответственно в высокочастотной и низкочастотной областях при этом "высокочастотные" максимумы смещены по частоте до одного дня, а низкочастотные колебания - на 20 дней Предполагается, что высокочастотные колебания ПКО вызваны высокочастотными гармониками УФ-Б и переносом озона из верхнего активного слоя атмосферь! в приземный слой динамическими процессами синоптического масштаба с характерным временем около 3 дней Смещение по частоте максимума спектральной плотности ПКО от максимума спектра интенсивности УФ-Б в низкочастотной области связано с инерционными фотохимическими процессами в приземном слое атмосферы На основе фотохимического баланса концентрации озона получены математическая модель среднедневных вариаций ПКО от температуры воздуха и вариаций концентрации оксидов азота в условиях застоя воздуха Условию застоя способствовали жаркое лето с максимальной среднечасовой температурой воздуха до 38° С и частые лесные пожары, усиливающие генерацию и накопление озона в приземном слое атмосферы

Зависимость этих параметров меняется во времени с характерным периодом до 3 дней Применяя эти модели можно проводить приближенную оценку образования озона в период застоя воздуха, и краткосрочный прогноз его концентрации

Таким образом, аномалии ПКО в Улан-Удэ за весь период обу-

словлены динамическими и фотохимическими причинами и носят кратковременный характер Основной вклад в формирование годового хода ПКО вносят крупномасштабные и синоптические процессы

В четвертой главе рассматриваются результаты регулярных летних наблюдений ПКО и концентрации оксидов азота в юго-восточной части оз Байкал в летний период

Анализируются особенности пространственно-временных вариаций концентраций озона на побережье и в приводном слое атмосферы Байкала

На рис 11 показаны результаты измерений суточных вариаций концентраций озона, диоксида азота и относительной влажности воздуха в различных условиях наблюдения

Суточный ход концентрации озона на побережье Байкала (кривая 2,,рис 11 а) в летний период имеет черты, характерные для прибрежных районов в условиях слабого загрязнения утренний не очень глубокий минимум и относительно поздний послеполуденный дневной максимум Случаются резкие увеличения концентрации в первой половине дня Средний за все периоды наблюдения суточный ход имеет амплитуду, равную 30 мкг/м^ Для сравнения в суточном ходе в городских условиях разница между минимумом и максимумом составляет до 50 мкг/м3 (кривая 1, рис 11 а)

(а)

100

90

2

3

1 10

о

II I I N И I I I I II I I I

1—+—|

0 00 3 00 6 00 ЭОО 12 00 15 00 18 00 21 00 0 00 Время, ч

(б)

О -I-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1- 50

9 00 11 00 13 00 15 00 17 00 19 00 21 00 23 00

Рис 11 Суточный ход концентрации озона диоксида азота влажности воздуха (а) -кривые 1,2, 3 для г Улан-Удэ, побережья Байкала приводного слоя атмосферы, соответственно, (б) (в) - кривые 1 2 3 для ПКО концентрации диоксида азота и относительной влажности воздуха, соответственно, на побережье Байкала

По типу погодных условий на побережье Байкала были выявлены 2 режима внутрисуточной изменчивости приземного озона Первый режим, с главным максимумом во второй половине дня в 13 00 ч, минимумом в вечерние часы (кривая 1 на рис 11 б) и второй режим, с более поздним максимумом в 18 00 ч и минимумом в утренние часы (кривая 1, рис 11 в) Из всего массива данных (169 совместных дней наблюдений) было зафиксировано 70 дней, в течение которых суточный ход ПКО имел отчетливый максимум днем, в 13 00 ч

Для первого режима характерным является малооблачный конвективный тип погоды со слабоустойчивой стратификацией с параметром -0,07 < < 0 В этих условиях происходит интенсивный турбу-

лентный перенос озона с верхней границы слоя перемешивания (10001200 м), и к 13 00 ч местного времени быстро наступает максимум ПКО

Другим механизмом формирования максимума является фотохимия В разделе 4 1 2 подробно описан механизм образования озона при взаимодействии с диоксидом азота в условиях инсоляции и изменчивости относительной влажности воздуха По методу СФР (состояние фотохимического равновесия) определена скорость образования озона и оценена суммарная концентрация перокси и углеводородных радикалов [НОг+ЯОг]

В условиях высокой влажности и интенсивности выделения летучих органических соединений лесными массивами на побережье Байкала вклад [Н02+К02] в генерацию озона в этом режиме значителен Суточный ход скорости образования £/[03]/сЛ с максимумом в 11 ч подтверждает о реальной возможности фотохимической генерации озона со скоростью 11,5 мкг/м3 в час Также установлена количественная оценка зависимости межсуточных приращений озона от интенсивности суммарной солнечной радиации, отличающаяся большой нелинейностью значений их параметров Показано, что на образование 1 мкг/м3 озона расходуется от 37 до 280 Вт/м2ч

Часто встречающийся 2 режим суточного хода ПКО (в 48 случаях за весь период наблюдения, рис 11 в) характеризуется более медленным и поздним наступлением максимума в 18 00 ч по сравнению с режимом 1 В условиях неустойчивой и сильно неустойчивой стратификации приземного слоя атмосферы с параметром -0,7 < Ил < -0,2, в отсутствии фотохимических процессов образования озона, величина максимума ПКО во 2 режиме меньше на 10 мкг/м3 величины максимума концентрации озона в 1 режиме Скорость увеличения ПКО во времени не высока по сравнению с 1 режимом, так как на каплях воды в результате гетерогенных процессов происходит частичное разрушение озона, кроме этого в отсутствии фотохимических процессов взаимодействия с газами предшественниками не происходит дополнительного образования озона

В разделе 4 1 3 рассмотрены особенности поведения суточного хода ПКО при прохождении над пунктом наблюдения холодных фронтов Установлено, что в суточном ходе максимум ПКО после прохождения атмосферного фронта меньше на 15 мкг/м3, чем до его прохождения Причем время установления максимального значения концентрации озона после прохождения фронта отстает на 3 часа относительно времени до прохождения ХФ над пунктом наблюдения

Существенную роль в изменении ПКО играет температура воздуха, которая испытывала значительное понижение после прохожде-

ния фронта, и явилась основной причиной более позднего развития конвективного турбулентного обмена в пограничном слое атмосферы. Лишь во второй половине дня в 16:00 ч местного времени была зарегистрирована максимальная дневная температура, равная 15 °С, которая явилась причиной более интенсивного вертикального турбулентного переноса озона с верхней границы слоя перемешивания, где его содержания значительно больше, чем в приземном слое.

В разделе 4.1.4 приведены результаты измерения вертикального распределения температуры и концентрации озона в приземном слое атмосферы до высоты 12 м. Были получены 3 типа стратификации.

; Интерпретируются механизмы их формирования и влияние на верти-

кальное распределение озона.

В дневное время концентрация озона на высоте 10 м в силу значительного турбулентного перемешивания (неустойчивая стратификация) выше более чем в 2 раза ПКО при других типах стратификации. В случае инверсии показано, что "запирающие " слои в атмосфере побережья Байкала играют существенную роль в накоплении озона в этом слое.

В разделе 4.2 приведены впервые результаты и методика маршрутных измерений концентраций [03], [N0], [ТЧ02] в приводном слое атмосферы над Байкалом и анализируются особенности пространственной и временной изменчивости озона и окислов азота.

На рис. 12 приведены вариации газовых примесей, температуры и скорости ветра в приводном слое по всей акватории оз. Байкал.

Рис. 12 Пространственно-временные вариации озона, оксидов азота и метеопараметров в приводном слое атмосферы оз. Байкал.

Из рисунка видно, что распределение характеристик отличается существенной неоднородностью в пространстве и во времени Почти все наблюдавшиеся вариации концентрации газовых примесей по линии маршрута отражают характерные особенности воздействия мезо-масштабных динамических и локальных конвективных процессов на распределение газовых примесей в атмосфере оз Байкал

В Южном Байкале наблюдаемые вариации озона в дневных условиях являются результатом воздействия вертикального турбулентного обмена в пограничном слое атмосферы

Установленный максимум [03] в послеполуденное время соответствует максимальной высоте слоя перемешивания равной 1800 м [Балин Ю С , Ершов А Д , 2000] Ночные непродолжительные вариации озона обусловлены местными циркуляциями (бризовая, внутрикотловинная) Фотохимические процессы не играют существенную роль в дополнительном образовании озона за выполненный период измерения, но обнаруженный локальный максимум концентрации диоксида азота вблизи природного источника загрязнения (выделение метана) может свидетельствовать о возможной фотохимической генерации озона в дневное время

В Среднем Байкале за счет слаборазвитого вертикального турбулентного обмена в ПСА распределение озона в пункте измерения более равномерное, с максимумом в вечернее время При низких значениях концентрации оксидов азота фотохимические процессы не воспроизводят озон

В Северном Байкале установленные невысокие значения концентрации газовых примесей, вероятно, отражают общий региональный фон для этой зоны акватории Байкала В силу малоизученности этого района, исследование механизмов распределения газовых примесей в Северном Байкале является актуальным

В последнем разделе главы приведена оценка вертикальных потоков озона в приводном слое атмосферы и скорость сухого осаждения на водную поверхность Байкала, которая меняется в пределах от 0,12 см/с до 0,4 см/с, и согласуется с оценками, сделанными по наблюдениям над озерной и морской поверхностью в условиях устойчивой и слабоустойчивой стратификации [12-15] В заключении приведены основные результаты работы:

1 Создан измерительно-вычислительный комплекс для регистрации характеристик пространственно-временных вариаций приземного озона, оксидов азота Проведены измерения ПКО, концентраций оксидов азота и метеопараметров в г Улан-Удэ и на юго-восточном побережье оз Байкала за шестилетний период

2 Выявлены сезонные и суточные вариации ПКО в г Улан-

Удэ Характерной особенностью сезонных вариаций является наличие максимума - в июне и минимума - в декабре и январе Среднесуточные концентрация озона меняются от 15 до 80 мкг/м3 Среднегодовая суточная изменчивость ПКО с максимумами в 0 00 и 13 00 ч и двумя минимумами в 3 00 и 21 00 ч местного времени близка к фоновой и не превышает предельно-допустимой концентрации

3 В годовом ходе ПКО и общего содержания озона (ОСО) установлена квазипериодическая структура их вариаций, причем максимумы ПКО отстают от максимумов ОСО в среднем на 3 месяца (максимум ОСО достигается в марте, а максимум ПКО - в июне) Выявлены квазидвухлетние колебания ОСО и ПКО в весенний период

4 В условиях летнего застоя воздуха обнаружен квазипериодический характер увеличения среднедневных ПКО, концентрации диоксида азота и температуры воздуха Предложена математическая модель зависимости ПКО от концентраций оксидов азота и температуры воздуха Выявлено смещение максимума спектральной плотности ПКО от максимума УФ-Б на период в 20 дней и в области высоких частот на период до одного дня

5 По наблюдениям в летний период на побережье Байкала выявлены 2 режима суточного хода ПКО - с максимумом в 13 00 ч, минимумом в ночные часы и с более поздним максимумом в 18 00 ч и минимумом в утренние часы Среднесуточные значения концентрации озона на побережье оз Байкал в условиях неустойчивой и сильно неустойчивой атмосферы с параметром стратификации -0,7 < Ri < -0,2 в 1,5 раза меньше, чем в городских условиях, а максимум ПКО отстает от максимума концентрации озона в г Улан-Удэ на 5 часов

6 Выявлена пространственно-временная неоднородность концентраций озона, оксидов азота в приводном слое атмосферы оз Байкал В Южном Байкале максимум концентрации озона в послеполуденное время соответствует максимальной высоте слоя перемешивания В Среднем Байкале основной вклад в формирование вечернего максимума ПКО вносит адвекция воздушных масс с прибрежной зоны Обнаружен локальный максимум концентрации диоксида азота вблизи природного источника метана Оценена скорость сухого осаждения озона на водную поверхность Байкала, которая меняется в пределах от 0,12 до 0,4 см/с

Список литературы

1 S J Oltmans, A S Lefohn, Н Е Schell, J М Harris, Н Levy II, I E Galbally, E -G Brunke, С P Meyer, J A Lathrop, В J Johnson, D S Shadwick, E Guevas, F J Schmidlin, D W Tarasick, H Claude, J В Kerr, O Uchino, V Mochnen Trends of ozone in the troposphere // J Geophys Res 1998 V 25 №2 P 139-142

2 Pochanart P , Acimoto H , Maksyutov S , Staehelin J Surface ozone at the Swiss Alpine site Arosa the hemispheric background and the influence of large- scale anthropogenic emissions // Atmos Environmental, V 35, P 5553-5566, 2001

3 Akimoto, H , Narita, H Distribution of S02, NOx, and C02 emissions from fuel combustion and industrial activities in Asia with 1° x 1° resolution //Atmospheric Environment 28, 213-225, 1994

4 Израэль Ю А др Мониторинг трансграничного переноса загрязняющих атмосферу веществ // JI, Гидрометеоиздат, 1987 322 с

5 Еланский Н Ф, Моисеенко К Б , Панкратова Н В Фотохимическая генерация озона в шлейфах антропогенных выбросов над Хабаровским краем // Изв РАН Физика атмосферы и океана, 2005, т 41,№4,с 511-519

6 Климат Улан-Удэ JI Гидрометеоиздат, 1983 240 с

7 Балин Ю С , Ершов А Д Лидарные исследования вертикальной структуры аэрозольных полей атмосферы в котловине оз Байкал // Оптика атмосферы и океана 2001 Т 13 №6-7 С 633-638

8 Бутуханов В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Дандаров

В А Автоматизированная система регистрации и обработки результатов измерений концентрации газовых примесей // 4 Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу Тезисы докладов Томск, 2001 С 99

9 Дандаров В А Программа автоматизации непрерывных измерений и регистрации содержания газовых примесей в приземном слое атмосферы Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 200611005 (Роспатент) Улан-Удэ, 2000

10 ftp // toms gsfe nasa gov /pub / eptoms / data / monthly averages / ozone

11 ftp // toms gsfe nasa gov /pub / eptoms / data / monthly averages

/ uv

12 L Aldaz, Flux measurements of atmospheric ozone over land and water Journal of Geophysical Research 74 (1969), pp 6943-6946

13 J A Garland, A W Elzerman and S A Penkett, The mechanism for dry deposition of ozone to seawater surface Journal of Geophysical Research 85 (1980), pp 7488-7492

14 D Lenschow, R Pearson and В Stankov, Measurements of ozone vertical flux to ocean and forest Journal of Geophysical Research 87 (1982), pp 8833-8837

15 Wonil Chang, Brian G Heikes and Meehye Lee, Ozone deposition to the sea surface chemical enhancement and wind speed dependence Atmospheric Environment Volume 38, Issue 7, March 2004, Pages 10531059

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1 Бутуханов В П Исследование динамики загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы и окисью углерода в г Улан-Удэ / Жамсуева Г С , Заяханов А С , Ломухин Ю Л , Баранников Г Е , Бутуханов В П //Оптика атмосферы и океана 1997 Т 10 №2 С 202-206

2 Бутуханов В П Мониторинг газового состава атмосферного воздуха в г Улан-Удэ / Жамсуева Г С , Заяханов А С , Бутуханов В П , Баранников Г Е , Ломухин Ю Л // IV Заседание Рабочей группы «Аэрозоли Сибири» Тезисы докладов - Томск, 1997 - С 67

3 Бутуханов В П Изучение вариаций приземной концентрации озона и аэрозоля в атмосфере прибрежной зоны озера Байкал / Бутуханов В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Ломухин Ю Л // V Рабочая группа «Аэрозоли Сибири» Тезисы докладов-Томск, 1998 - С 47-48

4 Бутуханов В П Измерение приземной концентрации газовых примесей в г Улан-Удэ / Заяханов А С , Жамсуева Г С , Ломухин Ю Л , Бутуханов В П , Баранников Г Е // Оптика атмосферы и океана 1998 Т 11 №7 С 740-743

5 Бутуханов В П Исследование вариаций приземной концентрации озона и окиси углерода в Байкальском регионе / Бутуханов

В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Ломухин ЮЛ// Третье Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу Тезисы докладов-Томск, 1999 -С 49-50

6 Бутуханов В П Особенности распределения скорости и направления ветра в юго-восточной части побережья оз Байкал / Жамсуева Г С , Заяханов А С , Бутуханов В П , Балтухаев А К // Третье Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу Тезисы докладов - Томск, 1999 - С 20

7 Бутуханов В П Пространственное распределение уровней концентрации диоксида серы / Заяханов А С , Жамсуева Г С , Бутуханов В П // Третье Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу Тезисы докладов - Томск, 1999 - С 52-53

8 Бутуханов В П Измерение приземной концентрации озона и окислов азота в атмосфере Южного побережья оз Байкал / Бутуханов В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Ломухин ЮЛ //VI Рабочая группа « Аэрозоли Сибири» Тезисы докладов - Томск, 1999 - С 123

9 Бутуханов В П Сезонные вариации приземной концентрации озона в атмосфере Байкальского региона / Жамсуева Г С , Заяханов А С , Бутуханов В П , Ломухин ЮЛ// Третья Верещагинская Байкальская конференция Тезисы докладов - Иркутск, 2000 - С 88-89

10 Бутуханов В П Особенности сезонной изменчивости приземной концентрации озона в атмосфере Байкальского региона / Буту-

ханов В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Ломухин ЮЛ// VII Международный симпозиум «Оптика атмосферы и океана» Тезисы докладов - Томск, 2000 -С 143

11 VP Butukhanov Features of distribution of ground level concentrations of ozone and nitrogen oxides under photochemical processes m the Baikal region /VP Butukhanov, G S Zhamsueva, A S Zayakhanov, Yu L Lomukhin, В Z Tzydypov//Proc of VIII Joint International symposium "Atmospheric and Ocean optics Atmospheric physics" - Irkutsk, 2001 -P 192

12 Butukhanov, V P Surface Ozone Concentration in the Atmosphere over the Lake Baikal Region /, Zhamsueva G S , Zayakhanov A S , Lomukhin YuL //Izv Atmospheric and Oceanic Phys, 2001, Vol 37, suppl l,pp S49-S57

13 Butukhanov, Vasily P Ground level concentration of ozone in the atmosphere of the Baikal region / Butukhanov Vasily P , Zhamsueva Galina S , Zayakhanov Alexander S , Tzydypov Bair Z , Lomukhin Yuri L //Proc ofSPIE -2001 -Vol 4678 -P 406-414

14 Бутуханов В П Автоматизированная система регистрации и обработки результатов измерений концентрации газовых примесей / Бутуханов В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Дандаров В А // 4 Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу Тезисы докладов Томск, 2001 С 99

15 Бутуханов В П Пространственно-временное распределение приземного аэрозоля в Байкальском регионе / Бутуханов В П, Жамсуева Г С , Заяханов А С , Ходжер Т В , Ломухин ЮЛ// Оптика атмосферы и океана -2001 -Т 14, №6-7 - С 564-568

16 Бутуханов В П Особенности распределения приземных концентраций озона и окислов азота при фотохимических процессах в Байкальском регионе / Бутуханов В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Ломухин Ю Л , Цыдыпов Б 3 // Оптика атмосферы и океана - 2002 -Т 15, №7 - С 604-607

17 Butukhanov, V Р Seasonal variations of surface ozone concentrations in the Baikal region / Butukhanov V P, Zhamsueva G S , Zayakhanov A S , Lomukhin Yu L , Tzydypov В Z // International Workshop "Tropo-spheric Ozone Research - 2" - Moscow, 2002 -P 10

18 Бутуханов, В П Вертикальное распределение концентрации озона и температуры в приземном слое атмосферы юго-восточного побережья оз Байкал /' Бутуханов, В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Ломухин Ю Л , Цыдыпов Б 3 // Оптика атмосферы и океана - 2003 -Т 16, №2 -С 131-133

19 Бутуханов В П Исследование формирования особенностей распределения скорости и направления ветра в юго-восточной части побережья оз Байкал/ Балтухаев А К, Бутуханов В П , Цыдыпов Б 3

(ст Танхой) // Сб статей III международной школы молодых ученых и специалистов "Физика окружающей среды" - Томск, 2002 - С 125— 129

20 Бутуханов В П Пространственная изменчивость малых газовых составляющих в атмосфере акватории оз Байкал / Бутуханов, В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Цыдыпов Б 3 , Цыдыпов В В // X Рабочая группа «Аэрозоли Сибири» Тезисы докладов - Томск, 2003 -С 22

21 Butukhanov, V Р Study of distribution features of gaseous and aerosol components in Baikal region atmosphere / Zhamsueva G S , Zayak-hanov A S , Butukhanov V P , Tzydypov В Z , Tzydypov V V // Proc of X Joint International symposium "Atmospheric and Ocean optics Atmospheric physics" -Tomsk, 2003 -P 114-115

22 Butukhanov, V P The analysis of spatial distribution of small gaseous impurities of Lake Baikal atmosphere / Zhamsueva G S , Zayakha-nov A S , Butukhanov V P , Tzydypov В Z , Tzydypov V V // Proc of XI Joint International symposium "Atmospheric and Ocean optics Atmospheric physics" -Tomsk, 2004 -P 127-128

23 Бутуханов В П Связь концентрации озона с концентрацией окислов азота и температурой воздуха в приземном слое атмосферы г Улан-Удэ / Бутуханов В П , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Ломухин Ю Л и др // Метеорология и гидрология 2005 № 10 С 21-32

24 Бутуханов В П Концентрация озона и окислов азота в приводном слое атмосферы озера Байкал / Заяханов А С , Жамсуева Г С , Бутуханов В П , Ломухин ЮЛ// Оптика атмосферы и океана -2006 -Т 19, №7 - С 635-640

25 Бутуханов В П Экспериментальные и модельные исследования пространственного распределения атмосферного аэрозоля над акваторией оз Байкал /Балин Ю С , Ершов А Д , Пеннер И Э , Макухин В Л , Маринайте И И , Потемкин В Л , Жамсуева Г С , Заяханов А С , Бутуханов В П //Оптика атмосферы и океана, 2007 Т 20 N 2 С 114121

26 Бутуханов, В П , Ломухин Ю Л Вариации приземной концентрации озона в атмосфере г Улан-Удэ // Известия РАН Физика атмосферы и океана 2008 Т 44 № 4 С 503-509

Подписано в печать 30 09 2008 г Формат 60x84 1/16 Уел печ л 1,8 Тираж 100 Заказ № 18

Отпечатано в типографии Изд-ва БНЦ СО РАН 670047 г Улан-Удэ, ул Сахьяновой, 6