География и геология / 2. Наблюдение, анализ и

прогнозирование метеорологических условий

К.б.н., доцент Андрейчик М. Ф.

Тувинский государственный университет, Россия

Особенности метеорологического потенциала атмосферы в Тувинской горной области

Тувинская горная область (ТГО, Тува) расположена в центре и представляет собой обособленную орографическую систему, включающую 18 хребтов и 9 котловин (5 больших и 4 малых), с отчетливыми границами тектонических разломов площадью 168,9 тыс. км², что составляет почти 26% Алтае-Саянской горной страны в границах РФ. Горы занимают около 82% территории региона, 18% – относительно пониженные формы рельефа.

Климат и особенности загрязнения атмосферы

Климат ТГО резко континентальный. Для зимы характерны морозы (до 50-55°С), удерживающиеся без оттепелей почти до середины марта, штиль и слабые ветры (0,5 – 2 м/с). В зимний период Тува находится в зоне обширного и устойчивого азиатского антициклона, центр которого расположен над Монголией. Повторяемость приземных инверсий в течение года достигает 73%, что обусловливает в котловинах 82% штилей и слабых ветров, способствующих концентрированию загрязняющих веществ в приземном слое воздуха.

Показатели качества воздуха. Согласно [1] Росгидромет определяет три показателя качества воздуха: стандартный индекс (СИ), индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) и наибольшая повторяемость (НП) превышения ПДК. СИ – отношение наибольшей измеренной в течение 20 мин концентрации примеси к соответствующему ПДК разовому.

Селегей Т.Г. [2] предложен качественно новый показатель – метеорологический потенциал атмосферы (МПА), который определяется отношением суммы повторяемости скоростей ветра (штилей) 0-1 м/с и дней с туманами (%) к сумме повторяемости дней с осадками интенсивностью более 0,5 мм и скоростей ветра выше 6 м/с (%).

Однако в предлагаемой формуле в пересеченном рельефе ТГО такой показатель, как повторяемость штилей, на наш взгляд, требует нового подхода – обоснованного расширения диапазона (градации) скорости ветра. Повторяемость скорости ветра (штилей) 0-1 м/с в условиях ТГО является определяющим показателем качества воздуха: чем выше его значение, тем не благоприятнее условия для рассеивания примесей в атмосфере.

Статистическая обработка и анализ результатов

Параметры статистической обработки на примере концентрации сажи и пыли показали, что нулевая гипотеза (Н₀: d=0) между средними арифметическими трех выборок при скорости ветра 0-1; 1,1-2 и 2,1-4 м/с при 95%-ном уровне вероятности сохраняется. Доверительные интервалы для указанных групп перекрывают друг друга, и, следовательно, разность между выборочными средними нельзя переносить на генеральные средние. Это дает право объединить три выборки и рассматривать их как один объект.

С учетом принятия рассмотренной поправки значения МПА в котловинах Тувы увеличиваются в среднем в 1,5 раза, что еще больше усугубляет качество среды населения. При МПА меньше 1 – благоприятные условия, больше 1 – происходит накапливание вредных веществ, больше 3 – крайне неблагоприятные условия для рассеивания примесей в атмосфере.

В зависимости от преобладания той или иной синоптической ситуации величины МПА могут значительно меняться во времени и существенно влиять на загрязнение атмосферы. Между величинами МПА и каждой примесью атмосферы существует достоверная связь.

Регрессионный анализ выявил неоднозначность процесса накопления примесей в приземном слое атмосферы. Так, связь между МПА и концентрацией сажи, оксида углерода и пыли выражается логарифмическими уравнениями (рис. 1), а диоксида серы – экспонентой.

Рис.1. Связь между метеорологическим потенциалом атмосферы, сажей (1) и оксидом углерода (2)

Зависимости между МПА, концентрацией диоксида азота и формальдегидом выражаются полиномами 4-й степени.

Значения коэффициентов детерминации (R²) указывают, что от 47 до 89% загрязнение определяется величинами МПА.

Таким образом, экологическая дифференциация территории Тувы с использованием МПА необходима в прогнозных целях природопользования: для оценки условий жизни населения, при проведении экологической экспертизы проектов и размещении производительных сил на территории республики.

Список литературы

1. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Республики Тыва в 2008 г. – Кызыл, 2009. – 113 с.

2. Селегей, Т.Г. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха городов Сибири // География и природные ресурсы. ― Новосибирск: ВО Наука. –1994. – № 1. – С. 44-48.

Адрес: 667000. Республика Тыва, г. Кызыл, ул. Ленина, 36. Тувинский государственный университет.