Сегодня: Чт, 19 Октября
Вопрос-ответНа главнуюE-mailКонтакты
Главная
Прогноз погодыПрогноз на 3 дняПрогноз на месяцШтормовое предупреждениеОсобенности паводка в Челябинской области в 2017 годуАктуальное интервьюУсловия пользованияПогодный информерИнформация о возникновении НМУ
ОфициальноеПравовая информацияКритерии ОЯ, КНЯПоказатели загрязнения атмосферыТерминология прогнозовПДК загрязняющих веществНаблюдательная сеть Челябинской областиОбразец заполнения запросаОхрана пунктов наблюдательной сети
КлиматКлиматическая характеристика месяцаОписание ОЯГидрологический обзор за месяцОбзор погоды за месяцКлимат Челябинской областиИзменение климата Челябинской области
Мониторинг средыСостояние атмосферного воздуха за месяцСостояние атмосферного воздуха за деньРадиацияСостояние водных объектовДинамика загрязненияЗагрязняющие веществаОб экологии
О насНовостиСтруктура организацииИсторияКнига ПочетаПредоставляемые услугиТребования к запросамВакансииКонтактыРасписание размещения информацииРазмещение рекламыВсемирный метеорологический деньВсемирный день охраны окружающей средыМы "В контакте" !Сувенирный сертификат
Главная> Актуальное интервью> Ранее опубликованные интервью

В разделе «Актуальное интервью» Вы можете получить ответы на актуальные вопросы от главного синоптика Челябинского Гидрометеоцентра - начальника отдела метеопрогнозов Ячменевой Н.В.

17.10.08: Распределение инверсий и их влияние на уровень загрязнения атмосферного воздуха в г.Челябинске.

Атмосферный воздух - это источник дыхания человека, животных и растительности, сырье для процессов горения и синтеза химиче­ских веществ. В результате хозяйственной деятельности человека в атмосфере появляется большое количество загрязняющих веществ, наиболее значительные изме­нения качества атмосферного воздуха наблюдаются в крупных городах. Резкое возрастание концентраций загрязняющих веществ происходит в период возникновения неблагоприятных метеорологических условий, способствующих накоплению промышленных и автомобильных выбросов в нижних слоях атмосферы. К таким неблагоприятным условиям относится инверсия, представляющая собой задерживающий слой теплого воздуха, который препятствует рассеиванию примесей по вертикали. Возникают инверсии под воздействием радиационных и адвективных факторов, кроме того, рельеф местности, крупные водоемы и парки создают дополнительные условия для их образования.
Город Челябинск является одним из городов с развитой промышленностью, а особенности его географического расположения и рельефа местности влияют на интенсивность инверсий. На территории города располагается большой сосновый бор, несколько озер и водохранилище, что создает особые условия для переноса загрязняющих веществ и создания «острова тепла». Метеорологический и экологический мониторинг в Челябинске осуществляется городской метеостанцией и 8 стационарными постами наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха (ПНЗ), аэрологическая станция отсутствует. По данным мониторинга уровень загрязнения атмосферного воздуха по городу Челябинску в последние годы высокий, в 2007 году наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносили: бенз(а)пирен, формальдегид, взвешенные вещества, фторид водорода, диоксид азота. Проведенные в периоды неблагоприятных метеорологических условий наблюдения показали, что максимальные разовые концентрации достигали в городе: взвешенных веществ и оксида углерода - 4,2 ПДКмр, фенола - 3,7 ПДКмр, формальдегида - 2,3 ПДКмр, сероводорода - 2 ПДКмр, фторида водорода - 1,7 ПДКмр, аммиака - 1,6 ПДКмр, оксида азота -1,3 ПДКмр.
В 2006 году в Челябинске был установлен метеорологический температурный профилемер МТП-5, и впервые появилась возможность определения продолжительности и интенсивности инверсий с использованием инструментальных измерений. По данным профилемера в течение 2007 года в городе Челябинске было зафиксировано 243 дня с инверсиями, суммарной продолжительностью 3138 часов, что составляет 67% от общего количества дней в году, при этом статистической обработке подвергались инверсии любого типа. Чаще всего инверсии в Челябинске наблюдались в январе и феврале (24 и 28 дней), максимальная их продолжительность также приходится на эти месяцы (439-448 часов). Средняя продолжительность одной инверсии максимальна в зимние месяцы и составляет 15,7-18,7 часов, в теплое время года продолжительность инверсии сокращается в 1,5-2 раза и составляет 9.9-7.5 часа. Распределение количества инверсий и средняя их продолжительность представлены в таблице № 1 и на диаграмме.
Анализ времени образования и разрушения инверсий в холодный и теплый периоды показал, что в холодное время года инверсии формируются чаще (70%) в вечернее время, с 18 до 23 часов местного времени и разрушаются после 9 часов утра (77%). В теплый период время образования инверсий смещается на более позднее, подавляющее их большинство (87%) формируются в период с 21 до 03 часов, а разрушается раньше - с 06 до 12 часов (89%).
Таблица № 1
Распределение инверсий (число дней), суммарной продолжительности инверсий (час), средней продолжительности (час/день) по месяцам.
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
Кол-во инверсий
28
24
20
13
20
18
19
18
23
20
20
20
243
Продолж. инверсий
439
448
301
100
150
143
188
173
219
284
341
352
3138
Ср. продол
15,7
18,7
15,1
7,7
7,5
7,9
9,9
9,6
9,5
14,2
17
17,6
12,9
Для анализа влияния инверсии на уровень загрязнения в городе Челябинске были проанализированы данные с поста наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха № 28, находящегося вблизи расположения профилемера (Таблица № 2), при этом для выявления зависимости рассматривались только дни с измеренными концентрациями загрязняющих веществ. К повышенным уровням концентраций относились случаи с превышениями среднесуточных концентраций оксида углерода, диоксида азота, диоксида серы, фенола более чем в 1.5 раза их среднесезонных значений.
Таблица № 2
Повторяемость дней с инверсиями и повышенным загрязнением воздуха по данным ПНЗ № 28 в 2007 г.
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
Кол-во дней с измерениями на ПНЗ №28
17
19
21
19
15
20
22
22
20
23
21
19
238
Кол-во дней с инверсией
16
16
14
9
10
15
14
15
16
16
15
17
173
Кол-во дней с превышением
8
9
14
13
7
13
16
4
10
17
17
12
140
Превышение без инверсии
-
1
4
5
3
2
5
2
3
4
4
1
34
Превышение с инверсией
8
8
10
8
4
11
11
2
7
13
13
11
106
Данные представленной таблицы показывают, что из 238 рассмотренных случаев превышение концентраций загрязняющих веществ наблюдалось 140 раз (59%), при этом 34 раза инверсии не отмечались, а в 106 случаях превышению сопутствовали инверсии, что в процентном соотношении составляет соответственно 24% и 76%, т.е. в дни с инверсиями, превышение концентраций загрязняющих веществ отмечается в 3 раза чаще. Всего за рассмотренный период отмечалось 173 дня с инверсиями, из них в 106 случаях отмечались превышения, что составляет 61%, в 67 случаях (39%) превышения не наблюдалось. Если рассмотреть отдельно теплые и холодные периоды, то превышение концентраций относительно одинаково: как в зимний период - 73 случая (52%), так и в летний - 67 случаев (48%). При наличии инверсии количество дней с превышением концентраций составило, в холодный период – 58 дней, в теплый – 48 дней, что в процентном соотношении составляет 79% и 72%. Помесячный анализ также показывает, что увеличение количества дней с повышенными концентрациями совпадает с ростом количества дней с инверсиями (Рис. 2). Для анализа зависимости влияния инверсий на повышение уровня концентраций загрязняющих веществ исследовались концентрации оксида углерода, диоксида азота, диоксида серы и фенола. Данные представлены в таблице № 3-4.
Таблица № 3
Зависимость влияния инверсии на загрязняющие вещества по данным ПНЗ № 28 в 2007г.
Загрязняющее вещество
Оксид углерода
Диоксид азота
Диоксид серы
Фенол
Кол-во дней с превышением
27
63
78
48
Превышение с инверсией (дни/%)
23/85
51/81
61/78
39/81
Превышение без инверсии (дни/%)
4/15
12/19
17/22
9/19
Наиболее часто из рассмотренных загрязняющих веществ повышались концентрации диоксида серы - 78 случаев, из них в 61 случае отмечалась инверсия, что составляет 78%
(Таблица № 4). Неблагоприятное влияние инверсии прослеживается и на других концентрациях, так по оксиду углерода, диоксиду азота и фенолу превышения при инверсиях составляют 85,78 и 81% соответственно. Наибольшее влияние инверсия оказывает на повышение концентраций оксида углерода: несмотря на то, что их превышений отмечалось меньше (27 случаев) по сравнению с другими, однако процент влияния инверсий отмечается максимальный – 85%. Таким образом, повторяемость повышенных концентраций загрязняющих веществ при наличии инверсии в 3-5 раз больше, чем при ее отсутствии.
Таблица № 4
Данные по превышению загрязняющих веществ ПНЗ № 28 в г. Челябинске за 2007 г.
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Оксид углерода
 
Кол-во дней с превышен.
0
0
1
0
0
6
9
0
0
7
3
1
Превышение с инвер.
0
0
1
0
0
5
8
0
0
5
3
1
Превышение без инвер.
0
0
0
0
0
1
1
0
0
2
0
0
Диоксид азота
 
Кол-во дней с превышен.
3
4
7
5
2
2
10
3
4
6
10
7
Превышение с инвер.
3
4
7
4
1
2
6
2
2
4
9
7
Превышение без инвер.
0
0
0
1
1
0
4
1
2
2
1
0
Диоксид серы
 
Кол-во дней с превышен.
2
8
8
2
5
10
10
2
4
5
13
9
Превышение с инвер.
2
7
6
1
3
8
8
1
2
4
11
8
Превышение без инвер.
0
1
2
1
2
2
2
1
2
1
2
1
Фенол
 
Кол-во дней с превышен.
3
1
5
10
1
2
6
0
3
8
5
4
Превышение с инвер.
3
1
3
7
1
2
6
0
3
6
3
4
Превышение без инвер.
0
0
2
3
0
0
0
0
0
2
2
0
Превышение оксида углерода наблюдалось в дни с инверсией в разные месяцы от 71 до 100% случаев, без инверсии 11-29% от общего количества дней с превышением, диоксида азота: с инверсией 50-100%, без инверсии 10-50%, диоксида серы: с инверсией 50-100%, без инверсии 12-50%, фенола: с инверсией 71-100%, без инверсии 0-40%.
Таким образом, проведенный анализ показал, что наличие инверсии оказывало значительное влияние на уровень загрязнения атмосферного воздуха ПНЗ № 28.
Для исследования влияния инверсий на загрязнение в целом по городу использовался комплексный параметр загрязнения воздуха Р, показывающий превышение фактического уровня загрязнения над среднесезонным, более чем в 1.5 раза на всех постах. К повышенным уровням концентраций относились случаи с параметром Р более 0,25. Анализ показывает, что в 2007 году из 295 дней с имеющимися наблюдениями за уровнем загрязнения атмосферного воздуха отмечалось 28 дней с повышенным параметром загрязнения, из них в 26 случаях отмечалась инверсия, что составляет 93% от общего числа превышений. Максимальное количество дней с повышенными концентрациями отмечалось в июле.
Таблица № 5
Повторяемость дней с инверсиями и повышенным загрязнением воздуха в целом по городу в 2007 г.
Месяц
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Год
Кол-во дней с измерениями
20
24
26
24
25
24
26
26
25
27
25
23
295
Кол-во дней с превышением
1
1
3
4
-
3
8
-
-
3
3
2
28
Превышение без инвер.
-
-
-
-
-
1
1
-
-
-
-
-
2
Превышение с инвер.
1
1
3
4
-
2
7
-
-
3
3
2
26
Еще более наглядно прослеживается зависимость на диаграмме (Рис. 3). Лишь в двух случаях повышенного загрязнения инверсии не зафиксированы, однако в эти дни по техническим причинам показания профилемера отсутствуют. Учитывая синоптическую ситуацию в обоих случаях (гребень и заполняющийся циклон), а также адвекцию тепла на высоте, можно предположить, что в слое земля – 925 гПа в ночное время присутствовала инверсия или изотермия меньшей вертикальной протяженности. Таким образом, тенденция роста атмосферного загрязнения при инверсиях повторяется и при анализе концентраций поста, расположенного в районе профилемера, и при анализе комплексного показателя загрязнения в целом по городу. При этом зависимость комплексного показателя загрязнения от наличия инверсий еще более очевидная, что можно объяснить тем, что пост № 28 расположен в относительно чистом районе города.
Наиболее высокое и продолжительное загрязнение воздуха в г. Челябинске в течение 2007 года отмечалось 2-4 июля. Анализ метеорологических условий, повлекших повышение концентраций загрязняющих веществ, показал, что в течение продолжительного времени (28 июня - 4 июля) г. Челябинск находился в зоне малоградиентного поля повышенного давления. Ночью и днем наблюдалась теплая погода без осадков с северо-западным ветром 0-5 м/с, на высоте 600-700 м также преобладал слабый ветер северного направления. В ночные и утренние часы в приземном слое отмечались инверсии продолжительностью 9-11 часов (Рис. 4). Фактический комплексный показатель загрязнения воздуха составил за 30 июня 0,31, 2 июля - 0,36, 3 июля 0,34, 4 июля 0,32. Анализ данных мониторинга показал, что максимальное превышение концентраций (более максимально-разовой ПДК) наблюдалось 2-4 июля по оксиду углерода, фториду водорода, формальдегиду на трех ПНЗ. Концентрации оксида углерода, диоксида азота и серы превышали среднесезонные значения практически во всех районах города. 5 июля давление понизилось, днем прошел сильный дождь, инверсия разрушилась, и параметр понизился до 0,20.
Таким образом, в результате анализа данных мониторинга атмосферного воздуха и показаний метеорологического температурного профилемера за 2007 год можно сделать следующие выводы:
·         В 2007 году в Челябинске отмечалось повышенное количество дней с инверсией (66%) от общего количества дней в году.
·         В 61% при инверсиях отмечалось повышение концентраций загрязняющих веществ.
·         Повторяемость повышенных концентраций загрязняющих веществ, при наличии инверсии была в 3-5 раз больше, чем при ее отсутствии.
·         Тенденция роста концентраций загрязняющих веществ в районе расположения профилемера и комплексного показателя загрязнения в целом по городу совпадают.

«назад»


Информер


Вы можете разместить этот информер на свой сайт!!!

подробнее...


Новая услуга: Изготовление сертификата о погоде в Вашу памятную дату (день рождения, день свадьбы и т.д.) т. 729-83-63,  232-09-58   подробнее... 


Это интересно


Гололедные отложения

В холодное время года, когда температура воздуха опускается ниже 0°, появляется опасность возникновения гололеда.
подробнее...

Календарь погоды

Возникновение календарей погоды  связано с первыми попытками систематизации погодных явлений.. Еще в V веке до н.э. греческий астроном Метон ввел обычай выставлять на городских площадях мраморные таблицы, на которых отмечались явления погоды, они назывались парамегмами.
подробнее...


:: Рекламодателям ::


Новости


17.10.17
Анализ климатических данных и прогностических разработок НИУ РОСГИДРОМЕТА (Гидрометцентр России, ГГО им. А.И. Воейкова, ААНИИ), выполненный в Гидрометцентре России, позволяет с вероятностью 65-67% сделать вывод о том, что в целом за 6 месяцев холодного полугодия на большей части территории России температурный фон ожидается около и выше средних многолетних значений. В Уральском федеральном округе первая половина периода ожидается теплее, чем за предыдущий отопительный период.
подробнее...

22.09.17
В 2017 году вклад коллектива Челябинского ЦГМС в области гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды был по достоинству оценен руководством Росгидромета и Уралгидромета.
подробнее...


Условия пользования| Контакты| О Нас| Карта сайта| Размещение рекламы