Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Методика выполнения измерений и обработки данных 12
1.1 Загрязняющие примеси в окружающей среде 12
1.2 Методика выполнения измерений с использованием вагона-обсерватории 14
1.3 Методика оценки острова тепла и острова примесей над городами разной величины по результатам экспедиций TROICA 20
Заключение к главе 1 28
Глава 2. Структура острова тепла над городами России 29
2.1.Характеристики острова тепла в городах разной величины 29
2.2. Характеристики острова тепла и острова примесей в г. Москве 41
Заключение к главе 2 51
Глава 3. Антропогенные возмущения газового состава приземного слоя атмосферы 53
3.1 Основные характеристики приземных слоев атмосферы в городах и вне их территории 53
3.2. Суточный ход основных параметров приземных слоев атмосферы 55
3.3. Особенности загрязнения приземных слоев воздуха в городах 73
3.4. Наблюдения эпизодов генерации озона в загрязненном воздухе городов и шлейфах городов 82
3.5. Фотохимическая трансформация примесей в приземных слоях атмосферы 85
3.6. Численное моделирование процессов фотохимической трансформации примесей в воздухе городов 90
Заключение к главе 3 100
Заключение 102
Список литературы 105
- Методика выполнения измерений с использованием вагона-обсерватории
- Методика оценки острова тепла и острова примесей над городами разной величины по результатам экспедиций TROICA
- Характеристики острова тепла и острова примесей в г. Москве
- Суточный ход основных параметров приземных слоев атмосферы
Методика выполнения измерений с использованием вагона-обсерватории
В связи со сложившейся в 90-е годы 20-го века общественно-политической ситуацией существенно сократилась существовавшая в предыдущие десятилетия сеть метеорологических станций разного уровня, что привело к значительным пробелам в информации о качестве воздуха в приземных слоях атмосферы. Созданный в результате совместных работ Института физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН и Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ОАО «ВНИИЖТ») вагон-обсерватория и проводимый с его использованием проект TROICA позволил в значительной мере восполнить информацию о состоянии окружающей среды , в том числе приземных слоев атмосферы, на значительной территории России.
Оборудование вагона-обсерватории позволяет: - измерять в непрерывном режиме следующие параметры: - концентрации газов – O3, NO, NO2, CO, CO2, SO2, CH4, общее содержание неметановых углеводородов; - счетную и весовую концентрацию аэрозольных частиц в диапазоне размеров от 0,15 до 15 мкм; - величины солнечной радиации, термодинамических, метеорологических и навигационных параметров; - производить на ходу поезда отбор проб воздуха и аэрозоля для проведения их химического анализа; - регистрировать все измеренные параметры с заданной периодичностью (1 с, 10 с, 5 минут в зависимости от периода измерений конкретного прибора).
Алгоритм работы автоматизированных приборных комплексов вагона-обсерватории представляет собой следующую последовательность: - опрос приборов блока навигационного оборудования с периодичностью 1 сек, получаемая информация – точные географические координаты местонахождения лаборатории, расстояние от Москвы по железной дороге, скорость движения в данный момент времени; - опрос приборов газового и аэрозольного измерительно-информационных комплексов с периодичностью 10 сек, получаемая информация – концентрация в воздухе оксида и диоксида азота, озона, диоксида серы, аммиака, оксидов углерода, метана и суммы неметановых углеводородов, массовая концентрация аэрозоля и сажи, счетная концентрация аэрозольных частиц в 1 см3 воздуха, а также метеопараметры: атмосферное давление, температура, влажность; - опрос приборов, подлежащих автокалибровке каждые 30 минут, и проведение калибровки; - обновление информации на регистрирующем компьютере – каждые 10 секунд.
Для обеспечения надлежащей записи и обработки информации, получаемой при работе измерительных комплексов на вагоне-лаборатории, а также при измерениях в стационарных условиях, используются специально разработанные алгоритмы функционирования управляющих автоматизированной системой вагона-лаборатории программ.
Методики выполнения измерений соответствуют международным стандартам ISО. Все приборы были откалиброваны и проходили поверку в период подготовки каждой экспедиции. В ходе выполнения измерений периодически выполнялась одноточечная калибровка приборов по нулевому воздуху и стандартным образцам газа. Периодичность выполнения калибровок составляла от 30 мин. до 24 часов в зависимости от типа прибора. Озонометр DASIBI-1008 RS имеет встроенный генератор озона и производит поверку в автоматическом режиме, озонометр DASIBI-1008 АН калибруется по прибору DASIBI-1008 RS при подготовке экспедиции и в ходе нее при значительном расхождении показаний обоих приборов.
По окончании экспедиции все данные заносятся в единую реляционную базу данных эксперимента TROICA; дневник оператора вагона-обсерватории, в котором в ходе экспедиции отмечаются потенциальные источники антропогенного загрязнения воздуха (границы населенных пунктов, автотрассы, проходящие поезда и их тип, пожары и очаги горения травы, мусора и т.д.), метеоусловия, особенности функционирования приборных комплексов и другие события, также является составной частью базы данных.
Города, расположенные на Транссибирской магистрали, наиболее часто исследованы в ходе экспериментов TROICA – в 11 экспедициях из 15 проведенных за период с 1995 по 2010 гг. Всего на маршруте экспедиций от Москвы до Владивостока расположено 112 населенных пунктов, имеющих статус города (с учетом разных вариантов прохождения маршрутов). Численность населения в городах изменяется в очень широких пределах – от 5 тыс. чел. в Бабушкине до 11 844 тыс. чел. в Москве, территория городов также колеблется от 5 км2 в Верещагино до 3626 км2 в Уссурийске [2]. При этом территория таких городов средней величины, как Уссурийск (153 тыс. чел.) и Первоуральск (134 тыс. чел.) в 2 – 3 раза превышает территорию Москвы, что говорит о существенном разбросе значений такого параметра, как плотность населения. Этот разброс обусловлен как разной этажностью жилой застройки, так и включением в границы городской территории площадей, занимаемых промышленными предприятиями, которые в ряде случаев существенно превышают площадь собственно жилой застройки.
Видно, что плотность населения в малых городах в целом ниже, чем в средних и тем более крупных городах. В то же время плотность населения в городах каждой категории падает в направлении с запада на восток; при этом наибольшей плотностью населения характеризуются Москва и ее города-спутники: Реутов, Железнодорожный, а также г. Верещагино Пермского края.
Для подробного анализа закономерностей, характеризующих явление острова тепла в городах разной величины были выбраны все крупные города, с численностью населения более 500 тыс. человек, за исключением Москвы и Владивостока, как городов, которые являются конечными точками маршрутов. К тому же Москва представляет собой мегаполис, ее численность населения примерно равна суммарной численности населения остальных 10 выбранных крупных городов, что не позволяет рассматривать их в одной категории. В категории малых (численность населения менее 50 тыс. человек) и средних (численность населения от 50 до 120 тыс. чел.) было выбрано также по 10 городов, расположенных как в Европейской части страны, так и в Сибири. Кроме того, на указанном маршруте имеется еще 4 города с численностью населения от 300 до 500 тыс. чел. – Владимир, Киров, Чита и Улан-Удэ, которых слишком мало для выделения их в отдельную категорию. Анализ уровня загрязненности воздуха в этих городах показал, что по своим характеристикам они ближе к городам средней величины, а не к крупным (рис. 1.2). Вероятно, причиной этого является малая плотность населения в этих городах, большая доля частного сектора и малая этажность застройки в жилых кварталах, в связи с чем указанные 4 города были добавлены в категорию городов средней величины.
Методика оценки острова тепла и острова примесей над городами разной величины по результатам экспедиций TROICA
Промышленные предприятия Нижнего Новгорода и расположенного западнее него Дзержинска практически сливаются в единую промышленную зону, так же как и Иркутск, Ангарск и Шелехов, расположенные по обе стороны от Иркутска, представляют собой единую промышленную зону. В связи с этим указанные два промышленных района рассматривались как единые районы, относящиеся к категории крупных городов – Нижний Новгород и Иркутск соответственно.
Протяженность городов вдоль железной дороги различается в весьма широких пределах: для малых городов – от 5 км (Сковородино) до 14 км (Тулун); для средних городов – от 6 км (Биробиджан) до 22 км (Ачинск и Улан – Удэ) и даже до 37 км (Чита); для крупных городов – от 22 км (Тюмень) до 60 км (вытянутый вдоль дороги Красноярск) и 81 км (суммарная протяженность Ангарска, Иркутска и Шелехова).
В связи с настолько различными значениями протяженности разных городов в качестве окрестностей каждого города была принята зона, непосредственно прилегающая к городской территории по обе стороны от города, по протяженности равная протяженности данного города вдоль трассы. Такой подход позволяет полностью учесть зону влияния города на прилегающую территорию, протяженность которой для крупных городов существенно больше протяженности зоны влияния городов меньшей величины.
Влияние деятельности человека – работа промышленных предприятий, систем отопления жилой застройки, автотранспорт и т.п. на состав и качество приземных слоев воздуха над городами и их окрестностями оценивалось по отклонению различных характеристик, определяющих качество воздуха (температуры, влажности, величины солнечной радиации, концентрации озона, окислов азота, оксида и диоксида углерода) от их суточного хода в чистых условиях в местности, непосредственно прилегающей к рассматриваемому городу. Суточный ход различных измеряемых характеристик в прилегающей незагрязненной местности рассчитывался как скользящее среднее по 720 точкам (измерения за 2 часа) для каждой характеристики. Предварительно из ряда измеренных значений были исключены значения, относящиеся к территории городов и железнодорожных станций, а также резкие всплески концентраций примесей, явно связанных с локальным антропогенным воздействием (пересечением автострад с интенсивным движением, встречными дизельными локомотивами, очагами горящей травы или костром и т.п.), а получившиеся промежутки были заполнены методом линейной интерполяции данных. В связи со значительными колебаниями полученных значений суточного хода в разные сутки, связанных с различными погодными условиями и большой протяженностью маршрута экспедиций, осреднение полученного суточного хода в целом за экспедицию не проводилось, поскольку основной задачей его построения на этом этапе обработки данных являлась задача выявления значений изучаемых параметров в условиях отсутствия антропогенного загрязнения.
Для оценки воздействия городов использовалась разность измеренных значений каждого исследуемого параметра и значений суточного хода данного параметра, относящиеся к одному моменту времени. Для сравнения воздействия городов различной протяженности использовался метод наложенных эпох, при котором выделялись несколько зон территории – городская территория от границ города до центра, за который принималась территория железнодорожной станции, городская территория от центра до границ города, окрестности, прилегающие к городской территории по обе стороны от города по отдельности, а также данные, полученные на железнодорожной станции во время стоянки поезда. Каждая из этих зон, за исключением стоянки поезда, делилась на 3 участка, в пределах которых проводилось осреднение соответствующих значений разности измеренных величин и рассчитанных для их суточного хода в чистых условиях с последующим осреднением данных для каждого участка по разным категориям городов, сезонов и времени суток. Условная схема города и его окрестностей приведена на рис. 1.3. Для точек 6 и – 6 , соответствующих границам окрестностей городов, отклонение параметров от их суточного хода принималось равным 0 с линейным сдвигом разности значений измеряемого параметра от его суточного хода в остальных точках на величину, соответствующую отклонению разности данного параметра в точках границ окрестностей.
В связи с тем, что некоторые из рассматриваемых городов или их окрестности расположены в горной местности (часто – в долинах рек, протекающих в горной местности), на исследуемом участке территории отдельных городов и их окрестностей перепад высот над уровнем моря может достигать сотен метров, что сказывается на величине измеренной в ходе проведения экспедиции температуры воздуха. Для минимизации влияния рельефа местности на получаемые оценки изменения температуры воздуха в городах под влиянием антропогенных факторов и возможности в расчетах использовалась потенциальная температура, рассчитанная из условия понижения температуры воздуха на 6 градусов на каждый километр высоты.
Изменение влажности воздуха на территории городов и их окрестностей оценивалось по изменению парциального давления водяного пара относительно суточного хода этого параметра. Парциальное давление водяного пара рассчитывалось для каждой точки измерений исходя из величины измеренной в этой точке температуры и относительной влажности воздуха по эмпирическому экспоненциальному уравнению, описывающему зависимость давления насыщенного водяного пара от температуры (рис. 1.4).
Характеристики острова тепла и острова примесей в г. Москве
В ходе трансконтинентальных исследований состояния атмосферы над Россией, проведенных в 1995-2010 гг. с использованием железнодорожной лаборатории (эксперименты TROICA), территория Московского мегаполиса и региона многократно пересекалась по разным направлениям и в разное время года [11, 14, 15]. В данном разделе анализируются характерные особенности пространственных и временных изменений температуры в Москве и ее окрестностях. Городской остров тепла (ОТ) распространяется на весь Московский мегаполис. Средняя по мегаполису величина ОТ меняется от 0.7С зимой в дневное время до 1.7С летом в ночное время. В пределах официальных границ г. Москвы наибольшее значение ОТ (2.0С) достигается летом ночью. Примерно такое же изменение температуры для этого времени года и суток наблюдалось во многих крупных городах России [15], но в другое время ОТ над Москвой выражен более резко. Загрязнение воздушного бассейна г. Москвы и мегаполиса в целом оксидами азота и углерода в среднем невелико. По этим показателям Москва является одним из самых чистых мегаполисов мира. Сказывается хорошая проветриваемость города, расположенного на равнине. Пониженная концентрация озона говорит и об относительно малой активности фотохимических процессов в Московском мегаполисе – самом северном мегаполисе мира. Влияние Москвы на региональную атмосферу проявляется и в повышении температуры воздуха и ухудшении его качества. Влияние города простирается на расстояние до 150-200 км и охватывает слой атмосферы в основном до высоты 300-400 м. По переписи 2010 г. в пределах официальных границ Москвы проживало 11.7 млн. человек. С учетом застроенных в последние годы территорий, прилегающих со стороны области к Московской кольцевой автомобильной дороге (МКАД), ее население превысило 12 млн. человек, и Москва вошла в число крупнейших мегаполисов мира. Очевидно, как и другие мегаполисы, Москва оказывает сильное воздействие на состояние региональной атмосферы и регионального климата. Оценки такого воздействия, в том числе в экстремальных условиях 2002 и 2010 гг., представлены в ряде работ (см., например, [16-18]). Они сделаны на основе данных, полученных на сети станций Мосэкомониторинга и на экологической станции ИФА им. А.М. Обухова РАН, созданных в самом начале 2000-х годов. Более ранние наблюдения отличались невысоким качеством и были причиной неточных оценок загрязнения городской атмосферы. В частности, в широко цитируемой работе [19] Московскому мегаполису отводится лидирующее положение среди всех других мегаполисов мира по загрязненности диоксидом азота, а по общему загрязнению он включен в группу наиболее неблагополучных. Поскольку таким оценкам придается большое значение, и не только научное, то отношение к системе наблюдений состояния атмосферы должно быть самым серьезным. Практически во всех 19-ти мегаполисах мира действуют сети станций мониторинга состава атмосферы и вспомогательных радиационных и метеорологических характеристик. Но, как выяснилось при обобщении получаемых данных и ранжировании мегаполисов по степени загрязненности и воздействии на окружающую среду, количества станций всегда не хватает из-за резко неоднородного состояния пограничного слоя атмосферы на территории самого мегаполиса и в прилегающей местности, находящейся под его воздействием. В работе [10] было показано, что даже при плотной сети станций определение городского ОТ часто встречает непреодолимые трудности из-за неоднородности метеорологических условий в местах проведения измерений (большей частью станции находятся в локальных "островах холода").
Как показали эксперименты TROICA (TRanscontinental Observations Into the Chemistry of the Atmosphere), использование передвижной лаборатории, быстро пересекающей город и прилегающую территорию, дает необходимую информацию о тонкой структуре полей температуры, малых примесей, радиационных и других атмосферных характеристик [11, 14, 15].
В настоящем разделе представлены осредненные характеристики распределения приземной температуры и содержания ключевых газовых примесей CO, O3, NOx (NO+NO2) в Московском регионе, полученные при обработке исходных данных, которые регистрировались с периодичностью от 10 с (концентрация газов, радиационные и метеорологические параметры) до 2.5 мин (вертикальные профили температуры).
Измерения на вагоне-лаборатории на стоянках и по ходу движения проводили приборным комплексом, подробно описанным в [11]. Лаборатория располагалась непосредственно за электровозом, температурные датчики и воздухозаборники приборов для определения концентрации малых газовых примесей были установлены на расстоянии 40-50 см над крышей вагона и 5 м над полотном дороги. Таким образом, на измерениях температуры и содержания примесей не сказывалось влияние самого поезда. Вертикальный профиль температуры до высоты 600 м измерялся с помощью микроволнового профилемера МТП-5. Использованы данные 11 экспедиций, проведенных в период 1996-2010 гг., включавших пересечение Москвы, въезды и выезды с Ярославского, Ленинградского, Казанского и Курского вокзалов (2-3 км от центра города) по железным дорогам в направлении на Санкт-Петербург, Ярославль, Нижний Новгород и Рязань. В качестве границы города рассматривалась МКАД. Мегаполис включал примыкающие к МКАД города Мытищи, Реутов, Химки и др., а также застроенные в последние десятилетия ближайшие окрестности. Территория мегаполиса близка к круговой с радиусом 24 км. На расстоянии примерно 50-60 км и 70-80 км вблизи кольцевых автомагистрали и железной дороги располагаются два пояса городов с населением до 100-150 тыс. человек.
Для оценки интенсивности ОТ и загрязнения атмосферы рассчитывалось превышение температуры и концентрации примесей в зоне антропогенного влияния относительно их уровня в удаленной сельской местности, как это описано в [14]. Поскольку расстояния до МКАД и городов-спутников вдоль четырех железных дорог различаются, была выбрана следующая схема: маршрут от вокзала до МКАД делился в каждом проезде на 3 равных отрезка, по которым проводилось осреднение данных измерений. Аналогично делились участки пути до границ мегаполиса и далее вплоть до сельской местности. Границы г.Москвы, Московского мегаполиса, городов-спутников выделены на рисунках штриховкой и подписями. Данные измерений, полученные во время стоянки на вокзале и в пределах 1 км от места остановки осреднены по времени и отнесены к точке с пометкой "вокзал". Поскольку всего сделано 22 пересечения мегаполиса, осреднение проводили не по сезонам, как в [14], а по теплому (май-октябрь) и холодному (декабрь-март) периодам года. Эти периоды (в таблице и на рисунках отмечены как "зима" и "лето"), кроме специфических метеоусловий, характеризуются также наличием или отсутствием зеленой растительности и отопительного сезона в г. Москве, что делает их информативными для обобщенных оценок антропогенного возмущения атмосферы в регионе. Количество "зимних" и "летних" дневных и ночных проездов примерно одинаково.
Суточный ход основных параметров приземных слоев атмосферы
Представленный в данном разделе суточный ход основных параметров состояния приземных слоев воздуха рассчитывался как среднечасовое значение данного параметра за всю экспедицию в расчете на каждый час местного меридионального времени суток отдельно для территории городов, остальной территории и фоновых условий. Суточный ход основных параметров состояния приземных слоев воздуха в среднечасовом осреднении на территории городов и вне городов на примерах экспедиций TROICA-8 (зима), TROICA- 11 (лето) и TROICA - 9 (осень) представлен на рисунках 3.1 – 3.24. Суточный ход озона: - Наиболее заметный суточный ход озона в летней экспедиции и теплом периоде осенней экспедиции на территории городов – 28 – 39 ppb; - Наименьший суточный ход озона наблюдается в холодный период года (зимняя и холодный период осенней экспедиций) в чистых и фоновых условиях – 9 – 13 ppb; - В чистых и фоновых условиях в летний период суточный ход озона составляет 17 – 23 ppb; - В теплый период осенней экспедиции суточный ход озона составляет 27-28 ppb даже в чистых и фоновых условиях; - В весенней экспедиции TROICA-8 и холодном периоде экспедиции TROICA-9 наибольшие концентрации озона на протяжении суток наблюдаются в фоновых условиях, а наименьшие – на территории городов, однако в середине дня с 12 до 15 часов по локальному времени в холодный период осенней экспедиции концентрация озона в городах равнялась его концентрации в чистых условиях и несколько превышала концентрацию озона в фоновых условиях (в весенней экспедиции подобный эффект отсутствует); - В летних экспедициях TROICA-11 и TROICA-12 значения концентрации озона в городах также сильно колеблются относительно графика суточного хода озона на территории вне городов, при этом в экспедиции TROICA-12 на всем протяжении суток концентрация озона в чистых и фоновых условиях на 2-3 ppb ниже его концентрации вне городов; - В теплом периоде экспедиции TROICA-9 концентрация озона в городах и вне их в середине дня (с 12 до 17 часов по локальному времени) до 5 ppb выше его концентрации в фоновых условиях.
Суточный ход окислов азота: - Во всех экспедициях концентрация окислов азота на территории городов существенно превышает фоновый уровень и выше, чем на остальной территории; - Наиболее высокие значения концентрации окислов азота наблюдались в весенней и осенней экспедициях – в период работы систем отопления в городах и других населенных пунктах; - В суточном ходе концентрации NO на территории городов, кроме экспедиций TROICA-5, TROICA-7 и TROICA-12, заметны утренний и вечерний пики концентрации – около 6 часов и в 18 – 20 часов; - В экспедициях TROICA-5, 7 и 12 утренний пик NO выражен очень слабо, а в экспедиции TROICA-11 практически отсутствует повышение концентрации NO в 18 – 20 часов. В этой экспедиции вечерний пик смещен на более позднее, ночное, время – 23 часа и 0 - 4 часа ночи; - Концентрация NO2 в воздухе городов наиболее высока в холодные сезоны года, а также практически тот же уровень концентрации NO2 наблюдался в экспедиции TROICA-11. В связи с неравномерностью распределения по времени проезда лабораторией городов разной величины, кривая суточного хода NO2 носит весьма ломаный характер, однако практически во всех экспедициях, кроме TROICA-12, заметны утренний и вечерний пики концентрации NO2: 5-8 часов и 21 – 23 часа летом, 6-8 и 18-21 час весной и осенью.
Суточный ход окислов углерода: - Концентрация СО на территории городов наиболее высока в холодный период, когда его основным источником служат системы отопления; - В весенней, осенней экспедициях, а также в летней экспедиции TROICA-5 выражены вечерний и утренний пики концентрации CO в городах (в 4-5 раз выше, чем в дневное время); в TROICA-12 уровень концентрации СО в городах незначительно превышает уровень концентрации СО вне городов, а в летних экспедициях TROICA-7 и TROICA-11 утреннее и вечернее повышение концентрации СО составляет примерно 1,5 – 2 уровня концентрации в дневное время. - Концентрация СО2 имеет существенный суточный ход в летнее время, когда к накоплению под инверсией в ночное время добавляется процесс дыхания и питания зеленой массы растений – концентрация СО2 изменяется от 350 – 360 ppm днем до 420 – 450 ppm ночью; - В отсутствие вегетации зеленых растений в весенней экспедиции практически отсутствовал суточный ход концентрации СО2 – от 390 днем до 405 ночью; - В осенней экспедиции TROICA-9 дневные концентрации СО2 составляли 380 ppm, а ночные достигали 420 ppm, т.е. размах суточного хода занимает промежуточное положение между летними и зимнее-весенними значениями. При этом в теплый период экспедиции TROICA-9 суточный ход в фоновых условиях практически соответствовал суточному ходу СО2 для городской местности, а в холодный период этой экспедиции суточный ход СО2 в фоновых условиях похож на суточный ход в весенней экспедиции – размах концентрации составляет всего 380 – 395 ppm. Размах суточного хода СО2 в холодный период TROICA-9 для городов также меньше, чем в теплый период и составляет 385 – 415 ppm. - В весенней экспедиции суточный ход метана отсутствует, а средние концентрации метана в городах и вне их всего на 0,05 – 0,08 ppm превышают фоновый уровень; - В осенней экспедиции суточный ход метана в фоновых условиях не наблюдается, а в городах заметен рост концентрации метана в утренние и вечерние часы – с 4 до 8 и с 17 до 22. Ночные концентрации метана в городах также выше дневных. - В летних экспедициях суточный ход метана наблюдается как в фоновых условиях, так и на территории городов – разность средних концентраций ночью и днем достигает 0,15 ppm
Суточный ход суммы неметановых углеводородов: - Суточный ход суммы неметановых углеводородов в фоновых условиях наблюдается только в весенней экспедиции – размах концентрации достигает 0,08 ppm; в ночное время концентрация NMHC вдвое превышает их дневные концентрации; - На территории городов суточный ход NMHC наблюдается во всех экспедициях, форма его кривой соответствует форме кривых суточного хода концентрации окислов азота и СО на территории городов, что говорит о схожести источника всех этих газовых примесей в городах.
1. Суточный ход озона зимой и осенью (в периоды более низких температур воздуха и в периоды работы систем отопления) имеет существенные отличия для всех рассмотренных категорий: для городской и негородской территории, чистых и фоновых условий. В чистых и фоновых условиях концентрация озона имеет гораздо менее выраженный суточный ход при более высоком среднем уровне его концентрации. В летний период различия в суточном ходе озона для разных категорий территории практически незаметны за исключением несколько более низких концентрации озона в ночное время на территории городов.
2. Суточный ход оксидов азота и монооксида углерода на территории городов имеет выраженные утренний и вечерний максимумы, связанные с большей активностью автотранспорта в часы пик, как правило, попадающие на время наличия приземных температурных инверсий, дополнительно способствующих накоплению антропогенных примесей в приземных слоях воздуха.
3. Суточный ход диоксида углерода в летний период практически одинаков на территории городов и вне их территории, что свидетельствует о преимущественно природном происхождении диоксида углерода; рост его ночных концентраций обусловлен дыханием растений. В зимний период на территории городов заметны два незначительных по величине пика концентрации СО2, по времени совпадающие с пиками концентраций оксидов азота и СО, что говорит о их антропогенном происхождении. Вне городской территории суточного хода СО2 зимой не наблюдается.
4. В летний период наблюдается небольшой суточный ход концентрации метана вне городской территории, не заметный зимой и осенью. На городской территории заметно накопление метана в условиях ночных температурных инверсий во все сезоны, что подтверждает его антропогенное происхождение, преимущественно из систем отопления и автомобильных двигателей.
5. Концентрация диоксида серы практически не имеет выраженного суточного хода, при этом наблюдаются ее повышенный уровень на городской территории в отопительные сезоны, что свидетельствует о преимущественном его происхождении из процессов сжигания серосодержащего топлива.
