Том 23, номер 09, статья № 7

Аннотация:

По данным зондирования атмосферы, проводимого в течение многих лет на самолете-лаборатории АН-30 "Оптик-Э", рассмотрена динамика вертикального распределения тропосферного озона над одним из районов Сибири. Для измерений озона использовался хемилюминесцентный озонометр 3-02П. Показано, что в годовом ходе вертикального распределения озона в тропосфере четко выделяются два режима: осенне-зимний и весенне-летний. Переход от осенне-зимнего к весенне-летнему начинается у поверхности земли в конце февраля и заканчивается в верхней тропосфере в конце апреля, а от весенне-летнего к осенне-зимнему начинается в верхней тропосфере в начале сентября и заканчивается в средней тропосфере в середине октября. За рассматриваемый период (1997-2009 гг.) в свободной тропосфере зафиксированы три четких максимума и два минимума. Причем не все они отражаются в приземном слое, так же как зоны повышенных концентраций не достигают верхней тропосферы. Наиболее вероятно, что это образование озона из соединений, приносимых из других регионов. Причиной этого, скорее всего, является изменение циркуляционных процессов. Рассмотрены также особенности распределения озона в пограничном слое атмосферы.

Ключевые слова:

озон, вертикальный, распределение, тропосфера

Список литературы:

1. Leung Y., Chang W.L. Some сharacheristics of ozone profiles above Hong Kong // Meteorol. Atmos. 2004. V. 87, N 4. P. 279-290.
2. Gupta S., Lal S., Venkateramani S., Rajesh T.A., Askarya Y.B. Variability in the vertical distribution of ozon over a subtropical sity in India during a winter month // J. Atmos. and Sol.-Тerr. Phys. 2007. V. 69, N 13. P. 1502-1512.
3. Yorks J.E., Thompson A.M., Joseph E., Miller S.K. The variability of free tropospheric ozone over Beltsville, Maryland (39 N, 77 W) in the summers 2004-2007 // Atmos. Environ. 2009. V. 43, N 11. P. 1827-1838.
4. Deshler T., Hofmann D.J., Hereford J.V., Sutter C.B. Vertical profiles of ozone and aerosol at Mc Murdo Station, Antarctica, in the spring of 1989 // Antarct. J. US. 1990. V. 25, N 5. P. 243-244.
5. Богданов С., Виденов П. Измерване на съдъжанието на озона над София // Пробл. метеорол. и хидрол. 1990. № 7. С. 21-26.
6. Newchurch M.J., Ayoub M.A., Oltmans S., Johnson B., Schmidlin F.J. Vertical distribution of ozone at four sites in the United States // J. Geophys. Res. D. 2003. V. 108, N 1. 4301, doi: 10.1029/2002JD002059.
7. Юшков В.А., Накане Х., Цветкова Н.Д., Дорохов В.М., Ситникова В.И., Лукьянов А.Н. Исследование состояния озонового слоя в зимне-весенний период 2000 г. с помощью баллонных измерений и наземных наблюдений в Сибири // Метеорол. и гидрол. 2002. № 12. С. 27-35.
8. Tsutsumi Y., Makino Y.Y., Jensen J.B. Vertical and latitudinal distributions of tropospheric ozone over the western Pacific. Case studies from the PACE aircraft missions // J. Geophys. Res. 2003. V. 108, D8, 4251, doi: 10/1029/2001JD 001374.
9. Pison I., Menut L. Quantification of the impact of aircraft traffic emissions on tropospheric ozone Paris area // Atmos. Environ. 2004. V. 38, N 7. P. 971-983.
10. Tressoll M., Ordonez C., Zbinden R., Brioude J., Thoiret V., Mari C., Nedelec P., Cammas J.-P., Smit H., Patz H.-W., Volz-Thomas A. Air pollution during the 2003 European heat wave as seen by MOZAIC airlines // Atmos. Chem. Phys. 2008. V. 8, N 8. P. 2133-2150.
11. Белан Б.Д., Плотников А.П., Толмачев Г.Н. Сезонная динамика вертикального распределения тропосферного озона над Западной Сибирью // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 4. С. 315-318.
12. Boynard A., Clerbaux C., Coheur P.F., Hurtmans D., Turquety S., George M., Hadji-Lazaro J., Koim C., Meyer-Arnek J. Measurements of total and tropospherc ozone from IAST: comparison with correlative satellite, ground-based and ozonesonde observations // Atmos. Chem. Phys. 2009. V. 9, N 16. P. 6255-6271.
13. Worden H.M., Logan J.A., Worden J.R., Beer R., Bowman K., Clough S.A., Eldering A.A., Fisher B.M., Gunson M.R., Herman R.L., Kulawik S.S., Lampel M.C., Luo M., Megretskaia I.A., Osterman G.B., Sherhard M.W. Comparisons of Tropoapheric Emission Spectrometer (TES) ozone profiles to ozonesondes: Methods and initial results // J. Geophys. Res. 2007. V. 112, D03309, doi: 10.1029/2006JD007258.
14. Thompson A.M., Witte J.C., Smit H.G.J., Oltmans S.J., Johnson B.J., Kirchhhoff V.W., Schmidlin F.J. Southern Hemisphere Additional Ozonesondes (SHADOZ) 1998-2004 tropical ozone climatology: 3. Instrumentation, station-to-ctation variability, and evaluation with simulated flight profiles // J. Geophys. Res. 2007. V. 112, D03304, doi: 10.1029/2005JD007042.
15. Muller M.D., Kaifel A.K., Weber M., Tellmann S., Burrows J.P., Loyola D. Ozone profile retrieval from Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) data using a neural network approach (Neural Network Ozone Retrieval System (NNORSY) // J. Geophys. Res. 2003. V. 108, D16, 4497, doi: 10.1029/2002JD002784.
16. Shibata T., Maeda M., Utsunomiya A., Mizoguchi T. Simultaneous Measurements of ozone by UV Lidar and Chemical Ozonesonde // J. Meteorol. Soc. Jap. 1987. V. 65, N 6. P. 999-1003.
17. Neuber R., Kruger B.C., Schrems O. Remote measurements of ozone concentration and aerosols in the Arctic stratosphere // Fresenius J. Annal. Chem. 1991. V. 340, N 10. P. 650-653.
18. Couach O., Balin I., Jimenez R., Ristori P., Peroge S., Kirchner F., Simeonov V., Calpini B., van den Bergh H. An investigation of ozone and planetary boundary layer dynamics over the complex topography of Grenoble combining measurements and modeling // Atmos. Chem. Phys. 2003. V. 3, N 3. P. 549-562.
19. Clain G., Baray G.L., Delmas R., Diab R., Leclair de Bellevue J., Keckhut P., Posny F., Metzger J.M., Cammas J.P. Tropospheric ozone climatology at two Southern Hemisphere tropicale / subtropical sites (Reunion Island and Irene, South Africa) from ozonesondes, LIDAR, and in situ aircraft measurements // Atmos. Chem. Phys. 2009. V. 9, N 5. P. 1723-1734.
20. Dutsch H.U. Vertical ozone distribution on a global seale // Pageoph. 1978. V. 116, N 2-3. P. 511-529.
21. Hwang S.-H., Kim J., Cho G.-R. Observation of secondary ozone peaks near the tropopause over the Korean peninsula associated with stratosphere-troposphere exchange // J. Geophys. Res. 2007. V. 112, D16305, doi: 10.1029/2006JD007978.
22. Lemoine R. Secondary maxima in ozone profiles // Atmos. Chem. Phys. 2004. V. 4, N 4. P. 1085-1096.
23. Fujiwara M., Tomikawa Y., Kita K., Kondo Y., Komala N., Saraspriya S., Manik T., Suripto A., Kawakami S., Ogawa T., Kelana E., Suhardi B., Harijono S.W.E., Kudsy M., Sribimwati T., Yamanaka M.D. Ozonesonde observations in the Indonesian maritime continent: a case study on ozone rich layer in the equatorial upper troposphere // Atmos. Environ. 2003. V. 37, N 3. P. 353-362.
24. Teitelbaum H., Moustaoni M., Ovarlez J., Kelder H. The role of atmosphericwaves in the laminated structure of ozone profiles at high latitude // Tellus. A. 1996. V. 48, N 3. P. 442-455.
25. Oltmans S.J., Jonuson B.J., Harris J.M., Thompson A.M., Liu H.Y., Chan C.Y., Vomel H., Fujimoto T., Brak-kett V.G., Chang J.P., Kim J.H., Chan L.Y., Chang H.-W. Tropospheric ozone over the North Pacific from ozonesonde observations // J. Geophys. Res. 2004. V. 109, D15S01, doi: 10.1029/2003JD003466.
26. Xicengerdong Z., Xiuji Z., Jic T., Yu Q., Chuenyu C. A meteorological analysis on a low tropospheric ozone event over Xining, North Western China on 26-27 July 1996 // Atmos. Environ. 2004. V. 38, N 2. P. 261-271.
27. De Laat A.T.J. On the origin of tropospheric O3 over the Indian Ocean during the winter monsoon: African biomass burning vs. stratosphere-troposphere exchange // Atmos. Chem. Phys. 2002. V. 2, N 5. P. 325-341.
28. Fujiwara M., Kita K., Ogawa T., Kawakami S., Sano T., Komala N., Saraspriya S., Suripto A. Seasonal variation of tropospheric ozone in Indonezia revcaled by 5-year ground-based observations // J. Geophys. Res. D. 2000. V. 105, N 2. P. 1879-1888.
29. Hayashi H., Kita K., Taguchi S. Ozone-enhanced layers in the troposphere over the equatorial Pacific Ocean and the influence of transport of midlatitude UT/LS air // Atmos. Chem. Phys. 2008. V. 8, N 10. P. 2609-2621.
30. Lin Ch.-Y., Chang C.-C., Chan C.Y., Kuo C.H., Chen W.-C., Chu D.A., Lin S.C. Characteristics of springtime profiles and sources of ozone in the low troposphere over northern Taiwan // Atmos. Environ. 2010. V. 44, N 2. P. 182-193.
31. Suppan P. Photochemische Untersuchungen mit Hilfe eines bemannten Gasballons // Wetter und Leben. 1995. V. 47, N 2-4. P. 197-206.
32. Kalabokas P.D., Volz-Thomas A., Brionde J., Thouret V., Cammas J.-P., Ropapis C.C. Vertical ozone measurements in the troposphere over the Eastern Mediterranean and comparison with Central Europe // Atmos. Chem. Phys. 2007. V. 7, N 14. P. 3783-3790.
33. Sauvage B., Thouret V., Cammax J.-P., Gheusi F., Athier G., Nedelec P. Tropospheric ozone over Equatorial Africa: regional aspects from the MOZAIC data // Atmos. Chem. Phys. 2005. V. 5, N 2. P. 311-335.
34. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Кабанов Д.М., Ковалевский В.К., Лукьянов О.Ю., Мелешкин В.Е., Микушев М.К., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Покровский Е.В., Сакерин С.М., Терпугова С.А., Тумаков А.Г., Шаманаев В.С., Щербатов А.И. Самолет-лаборатория АН-30 "Оптик-Э" для экологических исследований // Оптика атмосф. и океана. 1992. Т. 5, № 10. С. 1012-1021.
35. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Козлов В.С., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Пестунов Д.А., Симоненков Д.В., Толмачев Г.Н., Фофонов А.В., Шаманаев В.С., Шмаргунов В.П. Самолет-лаборатория АН-30 "Оптик-Э": 20 лет исследования окружающей среды // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 10. С. 950-957.
36. Белан Б.Д. Тропосферный озон. 7. Стоки озона в тропосфере // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 2. С. 108-127.
37. Jeannet P., Stubi R., Levrat G., Viatte P., Staehelin J. Ozone balloon soundings at Payerne (Switzerland): Reevaluation of the time series 1967-2002 and trend analysis // J. Geophys. Res. 2007. V. 112, D11302, doi: 10.1029/2005JD006862.
38. Logan J.A., Megretskaia I.A., Miller A.J., Tiao G.C., Choi D., Zhang L., Stolarski R.S., Labow G.J., Hollandswoth S.M., Bodeker G.E., Claude H., De Muer D., Kerr J.B., Tarasikk D.W., Oltmans S.J., Johnson B., Schmidlin F., Staehelin J., Viatte P., Uchino O. Trends in the Vertical distribution of ozone: A comparison of two analyses of ozonesonde data // J. Geophys. Res. D. 1999. V. 104, N 21. P. 26373-26399.
39. Антохин П.Н., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Белан С.Б., Скляднева Т.К., Толмачев Г.Н. Многолетняя изменчивость озона и аэрозоля в районе Томска и оправдываемость прогноза их среднегодовых концентраций на десятилетие // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 9. С. 772-776.
40. Stohl A., James P. A 3d Backward Trajectory Database for the TOR-2 Project provided by the Lagranjian Trajectory Model ELEXTRA // TOR-2 EUROTRAC Subproject Final Report. Munich: ISS, 2003. P. 144-159.
41. Grant R.H., Wong K.-L. Ozone profiles over a suburban neighborhood // Atmos. Environ. 1999. V. 33, N 1. P. 51-63.
42. Cheng W.-L. A vertical profile of ozone concentration in the atmospheric boundary layer over central Taiwan // Meteorol. and Atmos. Phys. 2000. V. 75, N 3-4. P. 251-258.
43. Tricki T. Transport studies by lidar sounding - the IFU activities in 2000 // TOR-2. Annual report. 2000. Munich: ISS, 2001. Р. 89-93.
44. Pregger T., Friedrich R. Effective pollutant emission heights for atmospheric transport modeling based on real-world information // Environ. Pollut. 2009. V. 157, N 2. P. 552-560.
45. Pozzer A., Jockel P., Van Ardenne J. The influence of the vertical distribution of emissions on tropospheric chemistry // Atmos. Chem. Phys. 2009. V. 9, N 24. P. 9417-9432.
46. Tarasick D.W., Bottenheim J.W. Surface ozone depletion episodes in the Arctic and Antarctic from historical ozonesonde records // Atmos. Chem. Phys. 2002. V. 2, N 3. P. 197-205.
47. Li S.-M., Winohester J.W., Kahl J.D., Oltmans S.J., Sehnell R.C., Sheridan P.J. Arctic Boundary layer ozone variation associated with nitrate, bromine, and meteorology: a case study // J. Geophys. Res. D. 1990. V. 95, N 13. P. 22433-22440.
48. Solberg S., Schmidbauer N., Semb A., Stordal F., Hov O. Boundary-layer ozone depletion as sean in the Norvegian Arctic in spring // J. Atmos. Chem. 1996. V. 23, N 3. P. 301-332.
49. Mickle R.E., Bottenheim J.W., Leaitch W.R., Evans W. Boundary layer ozone depletion during AGASP-II // Atmos. Environ. 1989. V. 23, N 11. P. 2424-2449.
50. Strong C., Fuentes J.D., Davis R.E., Bottenheim J.W. Thermodynamic attributes of Arctic boundary layer ozone depletion // Atmos. Environ. 2002. V. 36, N 15-16. P. 2641-2652.