Условия самоочищения атмосферы map

Открыть в полном размере

Условия самоочищения атмосферы

Самоочищающая способность атмосферы в континентальной части  Азиатского материка в большей мере обусловлена сочетанием взаимодействия  ее общей циркуляции и подстилающей поверхности. Под воздействием региональных особенностей орографических систем – чередования расчлененных котловин, мощных горных хребтов и узких долин – здесь характерно формирование сезонных  локальных барических центров. Зимой – это области повышенного давления в долинах и межгорных понижениях, объединенных в Азиатский антициклон с центром над севером Монголии, летом – на фоне малоградиентного барического поля – области замкнутых термических депрессий. В котловинах, заполненных водой (например, Байкальской) в силу влияния водных масс –  местное поле повышенного давления летом и пониженного зимой. Мощность локальных  барических центров определяет процессы энергомассобмена с сопредельными территориями.

В условиях антициклона стандартное понижение температуры воздуха с высотой (вертикальный градиент 0,65°С/100 м) искажается и отмечается ее повышение. Средняя толщина продолжительных зимних инверсий соответствует примерно высоте антициклона, а наибольшая максимальная интенсивность  в январе на равнинных территориях  (4-5°С)  и над горными котловинами (14-15°С) сильно различаются [Севастьянов, 1998].

Над узкими долинами российской части бассейна Байкала (Красный Чикой) формирование устойчивой инверсии отмечается с ноября, а в отдельные годы  и с октября  по март. В январе интенсивность инверсий наибольшая и разность температур на уровне станции и 850 мб поверхности достигает 10-11°С.  С усилением расчлененности рельефа растут толщина и повторяемость числа дней с приземной инверсией [Жадамбаа, 1972; Береснева, 2006]. Так, средняя и наибольшая толщина инверсий в Улан-Баторе и котловинах Западной Монголии может различаться в  1,5-2 раза. Наибольшая повторяемость  инверсий (около 50%) отмечается  в первом случае  при ее толщине от 500 до 1000 м, а в другом – от 1500 до 2500 м. В последнем разность температур на ее верхней и нижней границе может достигать 15-20°С. При этом наиболее глубокие инверсии с частой их повторяемостью и самые низкие температуры в приземном слое атмосферы наблюдаются в застойных местоположениях. Из-за формирования инверсий на исследуемой территории, наиболее устойчивых в холодный период года, свободный воздухообмен в пограничном слое атмосферы нарушен. В таком случае качество атмосферного воздуха в приземном слое в значительной мере будет зависеть от местных условий: повторяемости штилей и слабых скоростей ветра, суммы осадков и количества поступающих примесей.

Оценка самоочищающей способности атмосферы (ССА)  выполнена по методике В.В.Крючкова [1979], в которой предполагается, что при  среднегодовой скорости ветра  и повторяемости штилей, характеризующих застойные явления, и наименьшей сумме осадков (табл.) самоочищения атмосферы практически не происходит. Способность атмосферы  к самоочищению  проявляется  с усилением  скорости ветра, уменьшением повторяемости штилей и  повышением количества осадков.

В реальных условиях  сочетания  показателей  шире. Приложение балльно-оценочного подхода  позволяет, суммируя баллы показателей, учесть разнообразие существующих сочетаний ССА: 3-4 балла – крайне низкая, 5 – низкая, 6-7 – средняя, 8 – умеренно-высокая, 9 – высокая   [Башалханова и др., 2012]. Для освещения горных территорий учтены известные закономерности изменения климатических показателей в зависимости от положения орографических систем относительно основного переноса воздушных масс. Нами условно принято, что  при крутизне склонов от 6 до 200 и высоте  местоположения 1500-2000 м  создаются  средние условия для самоочищения атмосферы.  С увеличением крутизны склонов  >200 и высотах   >2000 м повышается вероятность  хорошей ССА.

Приложение изложенного позволило  на исследуемой территории выделить 4 уровня ССА. Умеренно высокая ССА характерна для открытых крутосклоновых вершинных поверхностей. Средняя ССА присуща возвышенным местоположениям, поверхностям склонов, побережьям оз.Байкал и оз.Хубсугул. На побережьях оз.Байкал большие разности температур между  сушей и озером способствуют одновременному развитию и наложению местных форм циркуляций, максимальная деятельность которых происходит в зоне ниже высоты окружающих хребтов [Атлас…1993,]. Поэтому здесь, несмотря на достаточную ветровую активность (ССА средний), вынос загрязняющих веществ за пределы котловины будет затруднен. Низкой ССА отличаются пологохолмистые междуречья, долины рек, нижние части склонов. Крайне низкая ССА создается в замкнутых межгорных понижениях, долинах рек  юго-западной части бассейна, близкой к центру антициклона, а на его периферии – на участках речных долин, перпендикулярных основному потоку воздушных масс.

Следует отметить, что учет мезоклиматических различий позволит получить более дифференцированную оценку ССА. Известно, что отклонения мезоклиматических характеристик от фоновых наиболее четко выражаются в режимах скорости ветра, температуры и осадков. Коэффициенты изменения скорости ветра в различных условиях рельефа по сравнению со скоростью ветра на открытом ровном месте могут варьировать от 0,6 до 2,0 [Романова, 1977; Линевич, Сорокина, 1992], наименьшие  значения которых характерны для нижних частей склонов, наибольшие  - для верхних частей наветренных склонов и вершин. Мезоклиматические различия условий увлажнения также тесно связаны с положением склонов по отношению к основному переносу воздушных масс, их крутизной, характером подстилающей поверхности. Известно повышение сумм осадков с высотой и их существенные различия на наветренных и подветренных склонах.

Кроме того, на рассматриваемой территории  сезонные различия ССА  будут существенны из-за  особенностей циркуляции атмосферы. Поэтому при планировании размещения производственных объектов на той или иной территории необходима оценка мезоклиматического потенциала самоочищающей способности атмосферы.

Литература

Атлас Байкал - М., 1993 - 160 с.

Башалханова Л.Б., Веселова В.Н., Корытный Л.М. Ресурсное измерение социальных условий жизнедеятельности населения Восточной Сибири. – Новосибирск: Академическое изд-во «ГЕО», 2012. – 221 с.

Береснева  И.А. Климаты аридной зоны Азии. – М.: Наука, 2006. – 286 с.

Жадамбаа Ш. Роль инверсии температуры воздуха в процессах усиления зимнего антициклона над Азией // Труды ГМЦ СССР. – 1972. Вып. 109. – С.89-94.

Севастьянов В.В. Климат высокогорных районов Алтая и Саян. – Томск: Изд-во ТГУ, 1998. – 202 с.

Романова Е.Н. Микроклиматическая изменчивость основных элементов климата. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 279 с.

Крючков В.В. Север: природа и человек. – М.: Наука, 1979. – 127 с.

Линевич Н.Л., Сорокина Л.П. Климатический потенциал самоочищения атмосферы: опыт разномасштабной оценки // География и природные ресурсы. – 1992. № 4. – С.160-165.

Операции с документом
Навигация
IW:LEARN