M.Yu. Arshinov, B.D. Belan, D.K. Davydov, G. Inouye, O.A. Krasnov, Sh. Maksyutov, T. Machida, A.V. Fofonov, K. Shimoyama
The diurnal and annual variation of the CO2 and CH4 concentrations and their spatial distribution
over a network of sites developed over the territory of West Siberia are investigated. The CO2 concentration
gradient between the northern and southern regions of the territory is retained during the entire year. The diurnal
behavior of the methane concentration remains neutral for much of the year, so that it is only at the end of the
springtime and at the beginning of the summer that it exhibits a significant amplitude. The annual variation of
CO2 has a maximum in the month of December, the concentration starts to decrease in March, and reaches a
minimum in July in August. In the central region of the territory, the annual variation of methane has two max-
ima (in July and in December and January); the greatest interyear methane concentration variability is recorded
during the periods of the basic and secondary maxima.
М.Ю. Аршинов, Б.Д. Белан, Д.К. Давыдов, Г. Иноуйе, О.А. Краснов,
Ш. Максютов, Т. Мачида, А.В. Фофонов, К. Шимояма
Проводится исследование суточного и годового ходов концентрации углекислого газа СО2 и метана
СН4, их пространственного распределения по данным сети постов, созданных на территории Западной Сибири. В течение всего года сохраняется градиент концентрации СО2 между северными и южными районами.
Суточный ход концентрации метана бульшую часть времени остается нейтральным, и только в конце весны –
начале лета в нем появляется значимая амплитуда. Годовой ход концентрации СО2 имеет максимум в декабре, в марте она начинает уменьшаться, достигая минимума в июле–августе. Метан в годовом ходе в централь-
ном районе территории имеет два максимума (в июле и в декабре–январе) и два минимума (в апреле–мае
и в октябре). Наибольшая межгодовая изменчивость концентрации метана фиксируется во время основного
и вторичного максимумов.
M.Yu. Arshinov, B.D. Belan, D.K. Davydov, G. Inouye, Sh. Maksyutov, T. Machida, A.V. Fofonov
By the results of long-term (1997–2007) airborne sounding, the vertical distribution of three green-
house gases such as CO2, CH4, and N2O above the south of Western Siberia is investigated. The average
monthly profiles of the distribution of these components in height and the long-term change in gas concentra-
tion at different heights are presented. The climatic characteristics of the vertical distribution of these gases are
determined.
Key words: greenhouse gas, carbon dioxide, methane, nitrous oxide, vertical distribution of gases.
DOI: 10.1134/S1024856009030087
Рассматриваются источники, трансформация в атмосфере и стоки газов, из которых образуется озон
в тропосфере. Показано, что основными газами – предшественниками озона – являются оксид углерода,
метан и углеводороды различной природы. Приводятся схемы, по которым из перечисленных соединений
образуется озон. Обобщены оценки баланса газов в атмосфере. Кратко описана их пространственно-
временная динамика.
The contribution of the anthropogenic component into the total urban heat balance has been estii
mated (by the example of the city of Tomsk). The analyzed period consists of four years, from 2002 to 2007.
The anthropogenic heat in the city has been subdivided into three components: burnt fuel heat (from enterr
prises, vehicles, and utility gas), electric energy input, and space heating. The maximum contribution into air
heating is burnt fuel, and the minimum is electric energy. The total anthropogenic heat from all of the heat
sources is 18 W/m2 in the winter and 4 W/m2 in the summer. The anthropogenic heat influx in winter months
(from November to February) is from 25 to 80% of the solar radiation inflow.
The search for the chemical and biomarkers of aerosol originating from the surface microlayer
(SML) of water areas of health resort zones at Lake Baikal was performed. The concentrations of Ca, Mg,
Na, K, Cu, Zn, Fe, Mn, Al, Ba, Pb, Cd, As, naphthalene, acenaphthene, acenaphthilene, fluorene, phenann
threne, anthracene, fluoranthene, pyrene, benz(a)anthracene, perilene, benz (b) fluoranthene, benz(a)
pyrene,1,2,5,66dibenz anthracene, benz(ghi) perilene, and total protein in aerosols and water samples coll
lected from the region were experimentally studied. A direct close interrelation was revealed between the conn
centrations of all chemical elements in aerosol and water samples. The highest concentrations were recorded
for Ca, Mg, Na, and K. A polymerase chain reaction method was employed to determine the similar interree
lation between the genetic materials of microorganisms (bacterioplankton) found in water and aerosol.
A completely adequate marker reflecting the presence of aerosol generated by SML of Lake Baikal water was
not found.
The influence of the Tomsk city on the chemical and disperse composition of surface atmospheric
aerosols has been estimated by means of carrying out several continuous measurement campaigns at two
different sites (urban and rural). It is shown that the determining factors in formation of aerosol field over a
moderate city are the prehistory of air masses and the activity of erosion processes in summer.
Keywords: atmospheric aerosol: background, natural, anthropogenic, urban and rural; chemical and disperse composition of surface aerosol.
A study of air qualities has been done in 11 Siberian cities from Irkutsk (easternmost) to Novosibirsk
(westernmost) in winter and summer with a mobile measurement station. It is shown that in winter a modern
industrial city is not only a “heat island”, but also a “pollution island”. Admixtures concentration in centers of
most cities is much higher than in their periphery. The exception is ozone, which is apparently destroyed by
industrial emissions in the center and replenished in the periphery. In summer the local circulation is
considerably weakened, and the difference between the parameter values for the center and periphery not
always remains.
Keywords: industrial center, urban, suburban, heat island, air pollution, mobile measurement station.
Проведен анализ компонентов озоновых циклов, к которым в первую очередь относятся оксиды азота
и водорода. Рассмотрены генерация этих соединений различными источниками, их трансформация в атмо-
сфере, а также разные виды стока. Приводятся сведения о конкурирующих механизмах и соединениях
в ходе озоновых циклов.
М.Ю. Аршинов, Б.Д. Белан, Д.К. Давыдов, Г. Иноуйе, Ш. Максютов, Т. Мачида, А.В. Фофонов
По результатам многолетнего (1997–2007 гг.) самолетного зондирования исследуется вертикальное
распределение трех парниковых газов СО2, СН4 и N2O над югом Западной Сибири. Приводятся среднемесячные профили распределения этих компонентов с высотой и многолетнее изменение концентрации газов
на разных высотах. Рассчитаны климатические характеристики вертикального распределения этих газов.
Проведен поиск химического или биологического маркера аэрозоля, источником которого является поверхностный микрослой (ПМС) воды акваторий курортных зон оз. Байкал. Экспериментально исследовались концентрации Ca, Mg, Na, K, Cu, Zn, Fe, Mn, Al, Ba, Pb, Cd, As, нафталина, аценафтена, аценафтилена, флуорена, фенантрена, антрацена, флуорантена, пирена, бенз(а)антрацена, перилена, бенз(в)флуорантена, бенз(а)пирена, 1,2,5,6-дибензантрацена, бенз(ghi)перилена и суммарного белка в аэрозолях и пробах воды региона. Установлена прямая тесная взаимосвязь между концентрациями всех химических элементов в пробах аэрозоля и воды. Наибольшие концентрации отмечены для Ca, Mg, Na и К. Методом полимеразной цепной реакции установлена аналогичная взаимосвязь генетического материала микроорганизмов (бактериопланктона), обнаруженных в воде и аэрозоле. Полностью адекватного маркера, отражающего
присутствие аэрозоля, источником которого является ПМС воды оз. Байкал, установить не удалось.
Ключевые слова: атмосферный аэрозоль, химические и биологические маркеры, поверхностный мик-
рослой воды, Байкал.
Проведена оценка вклада антропогенного компонента в общий тепловой баланс города (на примере г. Томска). Период исследования составил 4 года, с 2004 по 2007 г. Все антропогенное тепло в городе подразделялось на три компонента: антропогенное тепло от сожженного топлива (предприятия, транспорт, бытовой газ), от потребляемой электрической энергии и от отопления помещений. Наибольший вклад в нагрев
воздуха оказывает сожженное топливо, наименьший вносит электрическая энергия. Общее значение антропогенного тепла от всех видов источников составляет зимой 18 Вт/м2, летом 4 Вт/м2. В зимние месяцы
(с ноября по февраль) антропогенный приток тепла составляет от 25 до 80% по отношению к притоку солнечной радиации.
Представлены результаты двухлетнего наблюдения за концентрацией и представительством различных
родов низших грибов (микромицетов) в атмосферном воздухе юга Западной Сибири. Обнаружено, что кон-
центрация микромицетов в пробах атмосферного воздуха подвержена большой вариабельности: она может
изменяться в последовательно взятых пробах от менее чем 10 до нескольких тысяч жизнеспособных микро-
организмов в 1 м3.
Всего в исследованных образцах было идентифицировано 18 родов микромицетов, которые относятся
к трем подотделам (Zygomycotina, Ascomycotina, Deuteromycotina). Среди них отмечены представители
тех родов, которые содержат потенциально патогенные для человека микромицеты (например, Aspergillus,
Cladosporium, Penicillium, Alternaria, Trichoderma и др.). В тех же пробах выявлены представители родов
микромицетов, чьи полезные свойства могут быть использованы в современной биотехнологии (такие как
Aspergillus, Aureobasidium, Ganoderma).
Дан обзор основных направлений исследований, выполненных на самолете-лаборатории АН-30 «Оп-
тик-Э» в период с 1996 по 2008 г. Приведены результаты обобщений многолетних экспериментов и новые
оригинальные данные.
Открыть (1.5 Mb)