Версия для печати

Атмосферная эволюция дымового аэрозоля

Дымовой аэрозоль, образующийся в результате растительных и торфяных пожаров, играет важную роль в климатических процессах, является существенным фактором загрязнения окружающего воздуха. Например, аэрозоль, образующийся в процессе пожаров в Северной Евразии, вносит существенный вклад в осаждения сажи в Арктике, которые ускоряют изменения климата в этом регионе.

Однако, понимание источников и свойств дымового аэрозоля является явно недостаточным для выработки корректного описания аэрозольных процессов в химико-транспортных и климатических моделях, без понимания, каким образом оптические и радиационные свойства дымового аэрозоля изменяются в процессе его атмосферной эволюции.

Предложенный учеными ИПФ РАН подход позволяет иметь реалистичную картину трансформации дымового аэрозоля. Он включает в себя процедуру анализа имеющихся спутниковых измерений абсорбционной и полной аэрозольных оптических толщин и альбедо однократного рассеяния в зависимости от фотохимического возраста дымового аэрозоля. А также их расчет с помощью химико-транспортной модели, в которой реализовано упрощенное представление эволюции органической фракции аэрозоля на основе базисного набора летучестей с несколькими оптимизируемыми параметрами.

С использованием нового метода был проведен анализ крупномасштабного выноса дымовых шлейфов из Сибири в Европейскую часть России, который произошел в июле 2016 года. Выполненный анализ показал, что перенос дымов от сибирских пожаров на большие расстояния связан с серьезными ранее неизвестными изменениями оптических свойств, химического и дисперсионного состава дымовых аэрозолей. Впервые продемонстрирована возможность использования спутниковых наблюдений для проверки и улучшения представлений процессов старения дымовых аэрозолей в атмосферных моделях для различных регионов мира. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №19-77-20109).

Авторский коллектив:

И.Б. Коновалов, Н.А. Головушкин (ИПФ РАН), М. Бекман (LISA, Франция), М. Андреае (MPIC, Германия)

Результат опубликован: Konovalov, I. B., Golovushkin, N. A., Beekmann, M., and Andreae, M. O.: Insights into the aging of biomass burning aerosol from satellite observations and 3D atmospheric modeling: evolution of the aerosol optical properties in Siberian wildfire plumes, Atmos. Chem. Phys., 21, 357–392

Эволюция нормированных абсорбционной (а) и полной (b) аэрозольных оптических толщин, согласно анализу данных спутниковых измерений (синие символы и линии) и 3х-мерным модельным расчетам (красные символы и линии), выполненным при использовании оригинального упрощенного представления эволюции органической компоненты дымового аэрозоля. Расчеты и измерения соответствуют эпизоду выноса дымовых шлейфов от сибирских лесных пожаров на Европейскую территорию России (15-31 июля 2016 года).