Ученые МГУ описали сезонность содержания органики в воздухе Арктики

Ученые НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ совместно с коллегами-участниками программы по арктическому мониторингу AMAP исследовали, как меняется содержание органического аэрозоля в арктической атмосфере. Результаты анализа показали, что есть выраженная сезонность: в зимний период источником органики служат антропогенные факторы, а летом — природные. Изучение климатологии органического аэрозоля впервые происходило в течение нескольких лет одновременно на восьми полярных станциях. Результаты исследования позволяют оценить роль влияния антропогенных эмиссий на загрязнение атмосферы Арктики и климатические изменения. Статья опубликована в журнале Nature Geoscience.

Аэрозоли представляют собой взвешенные частицы в атмосфере и могут состоять из нескольких фракций. Одна из наиболее распространенных, но и наименее изученных — органическая. Источники ее происхождения самые разные — как природные, так и антропогенные, — но в любом случае она способна рассеивать солнечное излучение и таким образом охлаждать атмосферу. Такое свойство очень важно для разработки мер по борьбе с глобальным потеплением.

Новое исследование — результат большой и продолжительной работы экспертов программы по арктическому мониторингу AMAP (Arctic Monitoring and Assessment Programme). Восемь полярных станций, включая российские гидрометеорологическую обсерваторию Тикси (побережье Карского моря) и ледовую базу «Мыс Баранова» (Северная Земля), одновременно отбирали пробы аэрозолей в воздухе в течение нескольких лет, а затем проводили химический анализ содержания органической фракции. Большое количество полярных станций и длительный период наблюдения позволили усреднить результаты измерений и обнаружить общий тренд полярного аэрозоля в целом. Такие объемные данные с различных станций для органического аэрозоля в Арктике были собраны и проанализированы впервые.

«У нас была задача показать, когда и какие источники определяют антропогенный вклад в арктический аэрозоль, а когда и в какие периоды более значим вклад природный. По результатам исследования мы можем утверждать, что человек сильнее всего влияет на аэрозоли Арктики в холодный период года», — объяснила один из авторов статьи, ведущий сотрудник НИИЯФ МГУ к.ф.-м.н. Ольга Поповичева.

По итогам исследования были выявлены годовые циклы содержания органического аэрозоля в Арктике. Сезонный тренд определяется особенностью циркуляции атмосферы региона. Летом циркумполярный вихрь (вращающийся вокруг полюса) блокирует проникновение воздушных масс с более низких широт так, что концентрация аэрозольных компонент очень низкая. Поэтому в летнее время все источники локальные, наибольшее влияние оказывает океан. Зимой границы циркумполярного вихря спускаются на более низкие широты, и в Арктику могут проникать воздушные массы из регионов с активной промышленностью. Так регион оказывается под мощным антропогенным воздействием.