Физики СПбГУ определили, что концентрации «вредного» озона над Петербургом уменьшаются
Данная работа является одним из примеров систематической работы исследователей СПбГУ в рамках актуальных вопросов экологии и изменения климата, сообщает пресс-служба СПбГУ.
Многие из нас знают, что озоновый слой защищает Землю от губительного воздействия УФ-излучения. Однако озон может быть не только «хорошим», но и «плохим». Ко второму типу можно отнести тропосферный озон (ТО), который содержится в объеме 10% в нижней части атмосферы — тропосфере. За последние годы интерес к исследованию изменчивости содержания ТО значительно вырос. Во-первых, ТО является токсичным загрязнителем атмосферы (ВОЗ включила его в список пяти основных загрязнителей, содержание которых необходимо контролировать при определении качества воздуха); во-вторых, он играет ключевую роль в химических и фотохимических процессах в тропосфере, обусловливая ее окислительную способность; в-третьих, он является одним из основных парниковых газов, влияющих на радиационный баланс и изменение климата.
В частности в Санкт-Петербурге приземные концентрации озона (ПКО) регулярно измеряются на ряде станций, в том числе и на базе СПбГУ в Петергофе. Эти данные используются для оценки качества воздуха, поскольку превышение предельно допустимых концентраций озона наносит ущерб здоровью значительной части населения. Тем не менее этих данных недостаточно ввиду малого времени жизни озона вблизи поверхности Земли. Непосредственные измерения содержания ТО в СПбГУ являются уникальными для Санкт-Петербурга. Информация о содержании ТО может быть также получена со спутников, однако точность этих измерений для региона Санкт-Петербурга значительно ниже и сами спутниковые измерения требуют постоянной валидации по данным высокоточных наземных измерений.
«Мы провели долговременные измерения содержания ПКО и ТО, а также исследовали их корреляции между собой в Санкт-Петербурге. По данным наших измерений было получено статистически значимое уменьшение содержания ТО на величину 0.34±0.22% в год, что в свою очередь говорит об уменьшении вклада тропосферного озона в парниковый эффект в регионе», — сказала старший научный сотрудник лаборатории исследований озонового слоя и верхней атмосферы СПбГУ Яна Виролайнен.
Наибольшие концентрации ТО и ПКО были замечены в апреле каждого года. Это объясняется глобальной циркуляцией воздуха Брюйера — Добсона, согласно которой в северном полушарии существует медленное течение, которое перераспределяет воздух, обогащенный озоном, из тропиков в более высокие широты. Ближе к концу июля периодически также наблюдается вторичный максимум содержания ТО, связанный, по всей видимости, уже с высокими температурами поверхности, ростом высоты пограничного слоя и ростом солнечной инсоляции, способствующими генерации озона у поверхности, последующему его накоплению и перемешиванию со слоями свободной тропосферы.
Измерения проводились на уникальном оборудовании ресурсного центра СПбГУ «Геомодель». Фурье-спектрометр Bruker IFS 125HR, измеряющий прошедшее через атмосферу солнечное ИК-излучение, позволяет определять атмосферное содержание нескольких десятков климатически важных газов и исследовать их временную изменчивость, от суточных вариаций до долговременных трендов. Газоанализатор модели 49i Thermo Scientific™ предназначен для непрерывного мониторинга содержания приземных концентраций озона в атмосфере, с дальнейшей оценкой качества воздуха, в нем используется УФ-фотометрическая технология для измерения количества озона в пробе воздуха.
Ранее сотрудники лаборатории исследований озонового слоя и верхней атмосферы СПбГУ выяснили, что во время геомагнитных бурь в течение суток может разрушаться до четверти озона, содержащегося на высоте около 75 километров в полярной мезосфере.
Работа выполнялась в рамках гранта РНФ № 23−27−166 «Спутниковые исследования пространственной и временной изменчивости содержания озона в тропосфере над территорией России».
Санкт‑Петербургский государственный университет — первый университет России был основан 28 января (8 февраля) 1724 года, когда Петр I издал указ об учреждении Университета и Российской академии наук. Сегодня СПбГУ — научный, образовательный и культурный центр мирового уровня. В 2024 году Санкт‑Петербургский университет отметит свой 300‑летний юбилей.