zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1814Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХSPECTROSCOPY IN ECOLOGICAL STUDIESДисперсные и оптические характеристики атмосферных аэрозолей в зоне бореальных лесов ЦентральнойСибири по данным измерений 2021—2022 гг.Dispersed and Optical Characteristics of Atmospheric Aerosols in the Boreal Forest Zone of Central Siberia According to Measurement Data 2021–2022НебоськоЕ. Ю.NeboskoE. Yu.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

ШпакК. А.ShpakK. A.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

k.shpak@spbu.ruРышкевичТ. И.RyshkevichT. I.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

Санкт-Петербургский государственный университетSaint Petersburg State University202527032025922227234Copyright © Небосько Е.Ю., Шпак К.А., Рышкевич Т.И., 20252025Небосько Е.Ю., Шпак К.А., Рышкевич Т.И.Nebosko E.Y., Shpak K.A., Ryshkevich T.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1814

Представлены результаты анализа дисперсных и оптических характеристик атмосферных частиц по данным измерений на фоновой станции высотной мачты ZOTTO в период 2021—2022 гг. Исследованы сезонные распределения частиц по размерам и корреляции с коэффициентом полного рассеяния для разных аэрозольных мод. Исследована возможность аппроксимации распределений аналитическими функциями: наилучшее приближение соответствует логнормальному распределению преимущественно унимодальной формы. Проанализированы особенности сезонного хода: концентрация аэрозоля максимальна летом 2021 г. и весной 2022 г. Для указанных периодов выполнен анализ обратных траекторий движения воздушных масс с использованием модели HYSPLIT. В северных регионах источниками повышенного содержания аэрозольных частиц являются промышленные добывающие заводы. Атмосферный воздух, пришедший с восточного и юго-западного направлений, обогащен продуктами горения биомассы в результате лесных пожаров и пала травы. Показано, что аэрозольные частицы разного происхождения имеют свои значения характеристик рассеивающих свойств.

The results of the analysis of the dispersed and optical characteristics of atmospheric particles according to measurements at the background station of ZOTTO tall Tower in the period of 2021–2022 are presented. Seasonal spectra of particle size distributions and correlations with the total scattering coefficient for different aerosol modes are studied. The possibility of approximating the distribution spectra by analytical functions is investigated: the best approximation corresponds to a lognormal distribution of a unimodal form predominantly. The features of the seasonal course are analyzed: the aerosol concentration has a maximum in summer of 2021 and in spring of 2022. For the specified periods, the analysis of the backward trajectories of the movement of air masses using the HYSPLIT model was performed. In the northern regions, industrial mining plants are the sources of increased aerosol particle content. The atmospheric air coming from the eastern and south-western directions is enriched with products of biomass combustion as a result of forest fires and grass fall, respectively. It is shown that the scattering properties of aerosol particles from different sources have their own characteristic values.

оптические характеристики аэрозолякоэффициент рассеяниянефелометрспектрометрHYSPLIToptical characteristics of aerosolscattering coefficientnephelometerspectrometerHYSPLITРабота выполнена при поддержке НИР СПбГУ (№ 124032000029-9). Для измерений использовалось оборудование РЦ “Геомодель” Научного парка СПбГУ.ReferencesO. Boucher, U. Lohmann. Tellus B, 47, N 3 (1995) 281—300O. Boucher, U. Lohmann. Tellus B, 47, N 3 (1995) 281—300V. Aaltonen, H. Lihavainen, V.-M. Kerminen, M. Komppula, J. Hatakka, K. Eneroth, M. Kulmala, Y. Viisanen. Atm. Chem. Phys., 6 (2006) 1155—1164V. Aaltonen, H. Lihavainen, V.-M. Kerminen, M. Komppula, J. Hatakka, K. Eneroth, M. Kulmala, Y. Viisanen. Atm. Chem. Phys., 6 (2006) 1155—1164N. Rastak, S. Silvergren, P. Zieger, U. Wideqvist, J. Ström, B. Svenningsson, M. Maturilli, M. Tesche, A. M. L. Ekman, P. Tunved, I. Riipinen. Atm. Chem. Phys., 14 (2014) 7445—7460N. Rastak, S. Silvergren, P. Zieger, U. Wideqvist, J. Ström, B. Svenningsson, M. Maturilli, M. Tesche, A. M. L. Ekman, P. Tunved, I. Riipinen. Atm. Chem. Phys., 14 (2014) 7445—7460M. L. Pöhlker, C. Pöhlker, F. Ditas, T. Klimach, I. Hrabe de Angelis, A. Araújo, J. Brito, S. Carbone, Y. Cheng, X. Chi, R. Ditz, S. S. Gunthe, J. Kesselmeier, T. Könemann, J. V. Lavrič, S. T. Martin, E. Mikhailov, D. Moran-Zuloaga, D. Rose, J. Saturno, H. Su, R. Thalman, D. Walter, J. Wang, S. Wolff, H. M. J. Barbosa, P. Artaxo, M. O. Andreae, U. Pöschl. Atm. Chem. Phys., 16 (2016) 15709—15740M. L. Pöhlker, C. Pöhlker, F. Ditas, T. Klimach, I. Hrabe de Angelis, A. Araújo, J. Brito, S. Carbone, Y. Cheng, X. Chi, R. Ditz, S. S. Gunthe, J. Kesselmeier, T. Könemann, J. V. Lavrič, S. T. Martin, E. Mikhailov, D. Moran-Zuloaga, D. Rose, J. Saturno, H. Su, R. Thalman, D. Walter, J. Wang, S. Wolff, H. M. J. Barbosa, P. Artaxo, M. O. Andreae, U. Pöschl. Atm. Chem. Phys., 16 (2016) 15709—15740D. Muller, I. Mattis, U. Wandinger, A. Ansmann, D. Althausen, A. Stohl. J. Geophys. Res., 110 (2005) D17201D. Muller, I. Mattis, U. Wandinger, A. Ansmann, D. Althausen, A. Stohl. J. Geophys. Res., 110 (2005) D17201R. Damoah, N. Spichtinger, C. Forster, P. James, I. Mattis, U. Wandinger, S. Beirle, T. Wagner, A. Stohl. Atm. Chem. Phys., 4 (2004) 1311—1321R. Damoah, N. Spichtinger, C. Forster, P. James, I. Mattis, U. Wandinger, S. Beirle, T. Wagner, A. Stohl. Atm. Chem. Phys., 4 (2004) 1311—1321E. F. Mikhailov, S. Mironova, G. Mironov, S. Vlasenko, A. Panov, X. Chi, D. Walter, S. Carbone, P. Artaxo, M. Heimann, J. Lavric, U. Pöschl, M. O. Andreae. Atm. Chem. Phys., 17 (2017) 14365—14392E. F. Mikhailov, S. Mironova, G. Mironov, S. Vlasenko, A. Panov, X. Chi, D. Walter, S. Carbone, P. Artaxo, M. Heimann, J. Lavric, U. Pöschl, M. O. Andreae. Atm. Chem. Phys., 17 (2017) 14365—14392Е. Ф. Михайлов, С. Ю. Миронова, М. В. Макарова, С. С. Власенко, Т. И. Рышкевич, А. В. Панов, М. О. Андреае. Изв. РАН. Физика атм. и океана, 51, № 4 (2015) 484—492Е. Ф. Михайлов, С. Ю. Миронова, М. В. Макарова, С. С. Власенко, Т. И. Рышкевич, А. В. Панов, М. О. Андреае. Изв. РАН. Физика атм. и океана, 51, № 4 (2015) 484—492X. Chi, J. Winderlich, J.-C. Mayer, A. V. Panov, M. Heimann, W. Birmili, J. Heintzenberg, Y. Cheng, M. O. Andreae. Atm. Chem. Phys., 13, N 24 (2013) 12271—12298X. Chi, J. Winderlich, J.-C. Mayer, A. V. Panov, M. Heimann, W. Birmili, J. Heintzenberg, Y. Cheng, M. O. Andreae. Atm. Chem. Phys., 13, N 24 (2013) 12271—12298T. L. Anderson, J. A. Ogren. Aerosol Science and Technology, 29, N 1 (1998) 57—69T. L. Anderson, J. A. Ogren. Aerosol Science and Technology, 29, N 1 (1998) 57—69D. J. Delene, J. A. Ogren. J. Atm. Sci., 59 (2002) 1135—1150[11] D. J. Delene, J. A. Ogren. J. Atm. Sci., 59 (2002) 1135—1150N. Tarbă, M.-L. Voncilă, C.-A. Boiangiu. Mathematics, 10, N 7 (2022) 1042N. Tarbă, M.-L. Voncilă, C.-A. Boiangiu. Mathematics, 10, N 7 (2022) 1042R. R. Draxler, G. D. Hess. Australian Meteorological Magazine, 47, N 4 (1998) 295—308R. R. Draxler, G. D. Hess. Australian Meteorological Magazine, 47, N 4 (1998) 295—308http://firms.modaps.eosdis.nasa.gov/firemap/http://firms.modaps.eosdis.nasa.gov/firemap/L. Giglio, W. Schroeder, C. O. Justice. Remote Sens. Environ., 178 (2016) 31—41L. Giglio, W. Schroeder, C. O. Justice. Remote Sens. Environ., 178 (2016) 31—41A. Stohl, Z. Klimont, S. Eckhard, K. Kupiainen, V. P. Shevchenko, V. M. Kopeikin, A. N. Novigatsky. Atm. Chem. Phys., 13 (2013) 8833—8855A. Stohl, Z. Klimont, S. Eckhard, K. Kupiainen, V. P. Shevchenko, V. M. Kopeikin, A. N. Novigatsky. Atm. Chem. Phys., 13 (2013) 8833—8855D. Walter, K.-P. Heue, A. Rauthe-Schöch, C. A. M. Brenninkmeijer, L. N. Lamsal, N. A. Krotkov, U. Platt. J. Geophys. Res., 117 (2012) D11305D. Walter, K.-P. Heue, A. Rauthe-Schöch, C. A. M. Brenninkmeijer, L. N. Lamsal, N. A. Krotkov, U. Platt. J. Geophys. Res., 117 (2012) D11305A. Desyatkin, M. Okoneshnikova, P. Fedorov, A. Ivanova, N. Filippov, R. Desyatkin. Land 2024, 13, N 8 (2024) 1130A. Desyatkin, M. Okoneshnikova, P. Fedorov, A. Ivanova, N. Filippov, R. Desyatkin. Land 2024, 13, N 8 (2024) 1130E. I. Ponomarev, A. N. Zabrodin, E. G. Shvetsov, T. V. Ponomareva. Fire, 6 (2023) 246E. I. Ponomarev, A. N. Zabrodin, E. G. Shvetsov, T. V. Ponomareva. Fire, 6 (2023) 246J. S. Reid, R. Koppmann, T. F. Eck, D. P. Eleuterio. Atm. Chem. Phys., 5 (2005) 799—825J. S. Reid, R. Koppmann, T. F. Eck, D. P. Eleuterio. Atm. Chem. Phys., 5 (2005) 799—825O. B. Popovicheva, V. S. Kozlov, G. Engling, E. Diapouli, N. M. Persiantseva, M. A. Timofeev, T.-S. Fan, D. Saraga, K. Eleftheriadis. Aerosol Air Qual. Res., 15 (2015) 117—128O. B. Popovicheva, V. S. Kozlov, G. Engling, E. Diapouli, N. M. Persiantseva, M. A. Timofeev, T.-S. Fan, D. Saraga, K. Eleftheriadis. Aerosol Air Qual. Res., 15 (2015) 117—128

The authors declare that there are no conflicts of interest present.