|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Температурная стратификация нижней тропосферы над Московским регионом и её многолетние изменениядипломная работа (Бакалавр)
- Научный руководитель: Локощенко М.А.
- Автор: Богданович А.Ю.
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2018
- Аннотация: Дипломная работа А.Ю.Богдановича состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы и приложений. В результате проделанной работы созданы электронные базы многолетних данных о температурной стратификации нижней тропосферы в Московском регионе, проведена их систематизация и критический контроль. Источниками этих данных послужило радиозондирование в Центральной аэрологической обсерватории в г. Долгопрудном, результаты измерений датчиками высотной метеорологической мачты в г. Обнинске и Останкинской телебашни в г. Москве, а также акустического локатора (содара) «ЭХО-1» в Метеорологической обсерватории МГУ. Главная задача работы состояла в исследовании многолетних изменений вертикального температурного градиента в нижнем 100-метровом слое воздуха, а также многолетних изменений показателей приземных инверсий температуры (их интенсивности, мощности и повторяемости). Помимо этого, проведён анализ влияния утренних инерционный приподнятых инверсий и долгоживущих инверсий оседания на состав приземного воздуха в Москве. Основные результаты: 1. В центре города по данным Останкинской телебашни за период 2000–2017 гг. наблюдается рост влияния столичного «острова тепла» – последовательно ослабевает степень устойчивости атмосферы как в ночные (со средней скоростью 0,03°С/100 м в год), так и в дневные часы (со скоростью 0,02°С/100 м в год), хотя эти изменения статистически достоверны только для ночного времени суток. В связи с этим в целом уменьшается повторяемость приземных инверсий по данным как датчиков телебашни (со скоростью –0,3% в год), так и содара в МО МГУ. При этом достоверное уменьшение повторяемости в Останкино приурочено только к весеннему периоду года. Изменение интенсивности и мощности приземных инверсий по данным телебашни не претерпевает никаких статистически достоверных изменений. 2. В ближнем северном пригороде столицы Долгопрудном по данным радиозондирования за период 1991–2017 гг. отмечается статистически достоверное уменьшение интенсивности (со средней скоростью –0,1°С в год) и мощности (со скоростью –6 м в год) приземных инверсий. Основная возможная причина такого уменьшения связана с расширением к северу городской застройки и, следовательно, влияния «острова тепла». Однако, вопреки этой тенденции, здесь отмечается также увеличение повторяемости приземных инверсий (со скоростью 0,5% в год) в результате усиления степени устойчивости и в ночное (со средней скоростью –0,01°С/100 м в год), и в дневное время суток (со скоростью –0,03°С/100 м в год), хотя изменения статистически достоверны только для дневных измерений. Отличные от данных Останкинской телебашни результаты радиозондирования могут быть связаны с дополнительным влиянием местных факторов в окрестностях площадки измерений, а также самой их методики. Наиболее быстрые изменения всех трёх параметров приземных инверсий в Долгопрудном наблюдаются в зимнее время года. Отдельный анализ частной выборки только сильных приземных инверсий с интенсивностью ≥2° (т. е. без малых значений интенсивности, находящихся в пределах погрешности датчика) показал, что статистически значимых изменений всех трёх показателей нет. 3. В Обнинске (в условном дальнем Подмосковье), где влияние «острова тепла» Москвы отсутствует, фоновые значения показателей температурной стратификации остаются по данным высотной метеорологической мачты за период 1993–2017 гг. приблизительно постоянными и не обнаруживают заметных направленных изменений. «Остров тепла» небольшого города Обнинска сравнительно слабый и, видимо, стабилен во времени, поскольку население Обнинска с начала 1990-х гг. почти не изменилось. Таким образом, при отсутствии влияния среднемасштабных и местных факторов, температурная стратификация и отдельные её показатели не обнаруживают никаких устойчивых направленных изменений, несмотря на глобальное потепление климата. 4. По данным поста Мосэкомониторинга в МГУ, приземное содержание озона при наличии инерционных приподнятых инверсий утром в среднем растёт, а двуокиси азота и окиси углерода (продуктов выбросов преимущественно низких источников) уменьшается. При этом максимум в значениях первой производной О3 (ускорение роста) в среднем отмечается в течение первых 40 мин после момента разрушения инверсии, что доказывает существенную роль динамических процессов в динамике озона (его притока к поверхности из вышележащих слоёв). Для NO2, напротив, момент разрушения инверсии связан с ускорением уменьшения приземного содержания вследствие рассеивания. 5. Впервые по многолетним данным проведён анализ влияния долгоживущих приподнятых инверсий на динамику малых газовых составляющих в приземном слое атмосферы. В условиях долгоживущих приподнятых инверсий (продолжительностью 20 ч и более) в нижнем 800-метровом слое воздуха не выявлено статистически достоверных изменений в приземном содержании ни озона, ни двуокиси азота. Возможным объяснением служит влияние других факторов (например, выпадение осадков), а также ослабление влияния приподнятых инверсий при большой высоте их основания.
- Добавил в систему: Локощенко Михаил Александрович