Физические механизмы и экологические проблемы загрязнения атмосферного пограничного слоя над неоднородными поверхностями, страница 2

Изучение условий и механизмов формирования почвенной эмиссиитонкодисперсного (<2.5 мкм) пустынного аэрозоля со вновь осушенныхтерриторий, проведение исследований химических и физических характеристикаридного аэрозоля и почвы с целью оценки их влияния на окружающую среду иклимат;установлениепричиниопределениеусловийобразования«неподвижных» вертикальных термиков, выносящих аридный аэрозоль;параметризацияпроцессоввыносасубмикроннойфракцииагрегатныхаэрозольных частиц в маловетреную жаркую погоду; обоснование гипотезы оструктуре пограничного слоя атмосферы в аридных регионах.3.Исследованиеэкологическихпроблем,вызванныхаэрозольнымзагрязнением атмосферы над территорией России:- получение информации об экологическом состоянии различныхрегионов России и влиянии железной дороги на загрязнение атмосферы и почввдольжелезнодорожногополотнанаосновекомплексныхизмеренийконцентраций малых газовых примесей и аэрозолей в атмосфере;− влияние региональной урбанизации (для мегаполисов Москвы и Пекина)на качество воздуха и экологию окружающей среды;− оценка корреляции химических элементов в приземном аэрозоле с ихсодержанием в гидрозоле поверхностного слоя реки Обь;−созданиестратегиипроведениясамолетныхизмеренийтрансконтинентального переноса атмосферных загрязнений над территориейРоссии;− оценка влияния пусков ракет-носителей с космодрома Байконур наокружающую среду.4.Исследованиеантропогенныхвлиянияфакторовнаклиматических,появлениеметеосиноптическихметеопатическихиреакций,затрагивающих как общее самочувствие метеочувствительных людей исообществ, так и адаптационные процессы на уровне основных регуляторныхсистем организма.

Организация мониторинга состояния воздушного бассейна5исследуемойтерритории,соценкойфизико-химических характеристикособенностейконцентрацииитрансграничного переноса аэрозоляНаучная новизна работыВпервые для решения задач обтекания воздушными потоками горныхмассивов, связанных с анализом экологических ситуаций, возникающихвследствие переноса загрязнений, создана численная модель слабосжимаемойрасслоенной адиабатической жидкости, дающая более точную картинураспространения атмосферных загрязнений в расчётной области, чем модельнесжимаемой жидкости.С использованием этой модели были решены актуальные экологическиезадачи переноса примесей от крупных электростанций над территориямиИзраиля иКипра для разработки предложений об оптимальных сэкологической точки зрения мест расположения этих источников атмосферныхзагрязненийУстановленыосновныемеханизмывыносаватмосферутонкодисперсного(<2.5 мкм) пустынного аэрозоля; определены причины иусловия образования «неподвижных» вертикальных термиков , выносящихаридный аэрозоль.Впервые выявлено и проанализировано явление выноса в маловетренуюжаркую погоду субмикронной фракции (< 400 нм) агрегатных аэрозольныхчастиц, особенно опасных для здоровья населения окружающих территорий.Выдвинута, обоснована и подтверждена измерениями сети доплеровскихсодаров новаягипотеза о пространственной структуре пограничного слояатмосферы в аридных регионахВпервые создана физическая модель отрыва тонкодисперсных (менее 400нм) аэрозольных частиц и предложена формула оценки зависимостиконцентрации выносимых частиц от температуры поверхности при скоростяхветра менее 3 м/с.Этовпервыепозволяетвключатьвчисленныемоделивлиянияопустыненных территорий на атмосферу оценку выноса тонкодисперсного6аэрозоля при малых скоростях ветра в зависимости от температуры поверхности,которую можно получить из спутниковых данных.Впервые сделана оценка среднего значения массовой концентрацииаэрозоля как в летний период, так и в зимний периоды во всех пятиприродно-территориальных комплексов (ПТК) России.Оценено влияние мегаполисов Москвы и Пекина нарегиональныеклиматические характеристики загрязнения атмосферы..Разработаны методические рекомендации для городских администрацийпо учету влияния загрязненияатмосферы Москвы и Пекина на здоровьенаселения.Оценено влияние процессов опустынивания на состояние воздушнойсреды Пекина.Впервые оценены корреляции содержания элементов в приземном аэрозолес их содержанием в гидрозоле в поверхностном слое воды реки Обь.Созданановаястратегиипроведениясамолетныхизмеренийтрансконтинентального переноса атмосферных загрязнений над территориейРоссии.Впервые оценено влияние ракеты Протон на атмосферу с помощьюсамолета-лаборатории.Создана новая система оперативного медицинского прогноза погоды,предусматривающая синоптико-метеорологический мониторинг, оперативноевыявление биотропных погод и гелиогеомагнитных ситуаций, системуоповещения медицинских учреждений и населения.Впервые предложена модель количественной оценки индекса патогенностипогоды , путем интегрирования дифференцированных по степени патогенностиразличных факторов погоды и загрязнения атмосферы.Практическая значимостьСозданные система оперативного медицинского прогноза погоды и модельколичественной оценки патогенности погоды – Индекс патогенности погоды(ИПП),предусматривающиесиноптико-метеорологическиймониторинг,7оперативное выявление биотропных погод, гелиогеомагнитных ситуаций,систему оповещения медицинских учрежденийи населения используютсяЦентральной клинической больницей РАН , Российским кардиологическимнаучно-производственным комплексом Минздрава и более чем 30 здравницамиособо охраняемого эколого-курортного региона Кавказские МинеральныеВоды.Разработанная параметризация выноса тонкодисперсного ( <400 нм)позволяет включать в численные модели влияния опустыненных территорий наатмосферу оценку выноса тонкодисперсного аэрозоля при малых скоростяхветра в зависимости от температуры поверхности, которая может быть полученаиз спутниковых данныхВпервые для решения задач обтекания воздушными потоками горныхмассивов, связанных с анализом экологических ситуаций, возникающихвследствие переноса загрязнений, создана численная модель слабосжимаемойрасслоенной адиабатической жидкости, дающая более точную картинураспространения атмосферных загрязнений в расчётной области, чем модельнесжимаемой жидкости.Предложенные на основании расчетов по созданной модели рекомендациио размещении крупных электростанций на территориях Израиля и Кипра былиучтены Министерством энергетики Израиля и Высшим техническим советомКипра, а созданные специальные версии модели для территорий этих странбыли переданы для использования в практической работе метеослужб Израиля иКипра.Обработка многолетних данных измерений аэрозольных характеристик ватмосфере Москвы и Пекина, выполненная под руководством автора в рамкахгосударственного контракта от 01 августа 2007 г.

№ 02.515.11.5081, позволилакитайским участникам работы дать рекомендации, принятые и реализованныеАдминистрацией Пекина, дляснижения уровня аэрозольного загрязнения вПекине во время Олимпиады−2008.Основные положения, выносимые на защиту8Модель слабосжимаемой расслоенной адиабатической негидростатическойжидкости, дающая более точную картину распространения атмосферныхзагрязнений в расчётной области, чем модель несжимаемой жидкости.Применение этой модели для решения задач обтекания гор воздушнымипотоками, связанных с анализом экологических ситуаций, возникающихвследствие переноса загрязнений над реальными горными массивами,Разработанная параметризация оценки выноса тонкодисперсного аридногоаэрозоля(<400 нм) (при малых скоростях ветра в зависимости от температурыповерхности)позволяетвключатьеевчисленныемоделивлиянияопустыненных территорий на атмосферу.Методические рекомендации для городских администраций по учетувлияния загрязнения атмосферы Москвы и Пекина на здоровье населенияСозданная система оперативного медицинского прогноза погоды и модельколичественной оценки ее патогенности – индекс патогенности погоды (ИПП),предусматриваютсиноптико-метеорологическиймониторинг,оперативноевыявление биотропных погод, гелиогеомагнитных ситуаций, оповещениемедицинскихучрежденийинаселениядляпроведенияэкстреннойпрофилактики метеопатических реакций.Апробация работыРезультаты работы были представлены на XI Всесоюзном семинаре почисленным методам вязкой жидкости (Свердловск, 1988); Всесоюзномсовещании «Численное моделирование состава и динамики свободнойатмосферы» (Суздаль, 1988); Всесоюзном совещании «Состояние и охранавоздушногобассейнакурортныхрегионов»(Кисловодск,1990);8-мБеер-Шеванском международном семинаре по МГД-потокам и турбулентности(Иерусалим, Израиль, 1996); Расширенной научной рабочей группе НАТО понаучным, экологическим и политическим проблемам Прикаспийского региона(Москва, 1996); 14-й Международной конференции «Радиоактивность иатмосферные аэрозоли» (Хельсинки, Финляндия, 1996); Международномсимпозиуме«Технологическоеицивилизационноевоздействиена9окружающую среду.

Ситуация на постсоветском пространстве» (Карлсруе,Германия,1996);антропогенныеМеждународнойаэрозоли»конференции(Санкт-Петербург,«Естественные1997);иМеждународномсимпозиуме по химии атмосферы и глобальному состоянию окружающей средыв будущем (Нагоя, Япония, 1997); Европейской аэрозольной конференции(Гамбург, Германия, 1997); 9-м международном симпозиуме по акустическомузондированию атмосферы и океана (Вена, Австрия, 1998); Международнойконференции «Физика атмосферного аэрозоля» (Москва, 1999); 6-й Научнойконференции по Международному глобальному атмосферно-химическомупроекту (IGAC) (Болонья, Италия, 1999); Международной конференции«Аэрозоли и здоровье», (Карлсруе, Германия, 2000); Второй международнойконференции памяти А.

М. Обухова «Состояние и охрана воздушного бассейнаиводно-минеральныхресурсовкурортно-рекреационныхрегионов»(Кисловодск, 2000); 7-й Международной конференции по атмосферным науками их приложениям к исследованиям качества воздуха и Выставке и рабочейгруппе по моделированию качества воздуха (Тайбей, Тайвань, 2000); Первоймеждународной рабочей группе по пыльным бурям и связанному с нимиосаждению аэрозоля (Сеул, Республика Корея, 2002); Третьей международнойконференции к 200-летию Кавказских Минеральных Вод «Состояние и охранавоздушного бассейна и водно-минеральных ресурсов курортно-рекреационныхрегионов» (Кисловодск, 2003); IV Международной конференции "Естественныеи антропогенные аэрозоли" (Санкт-Петербург, 2003); Второй международнойрабочей группе по минеральной пыли (Париж, Франция, 2003); ОбъединённойассамблееЕвропейскогогеофизическогообщества,Американскогогеофизического общества и Европейского геофизического союза (Ницца,Франция, 2003); VIII Международной конференции по наукам об атмосфере икачеству воздуха (Цукуба, Япония, 2003); Международной конференции позагрязнению атмосферы (Дубай, 2004); I Генеральной ассамблее Европейскогогеофизического союза (Вена, Австрия, 2004); Юбилейной научно-практическойконференции, посвященной 85-летию ФГУ «ПГНИИК Росздрава», (Пятигорск,102005);Совещании-семинарегидрометеорологическоеперспективыГМЦобеспечениеразвития»,Россиитуризма(Кисловодск,и2005);«Специализированноеотдыха:состояниеиТайваньско-российскомдвустороннем симпозиуме по водным и экологическим технологиям (Тайбэй,Тайвань, 2005); II Генеральной ассамблее Европейского геофизического союза(Вена, Австрия, 2005); Научной ассамблее Международной ассоциации пометеорологии и наукам об атмосфере (Пекин, Китай, 2005); Международнойконференции «Погода и биосистемы» в РГГМУ (Санкт-Петербург, 2006);Международном научном конгрессе Всемирной федерации водолечения иклиматолечения (Андорра, 2006); III Генеральной ассамблее Европейскогогеофизического союза (Вена, Австрия, 2006); Международной рабочей группеМеждународного научно-технического центра «Байкал-2006» (Иркутск, 2006);Рабочей встрече Американского геофизического союза (Сан-Франциско, США,2006);КонференцияхпоПрограммефундаментальныхисследованийПрезидиума РАН «Фундаментальные науки – медицине», (Москва, 2006, 2007,2008); Международном симпозиуме по физике и химии атмосферы (Чифу,Китай, 2007); Международном научном конгрессе «60-я сессия Всемирнойфедерации водолечения и климатолечения» (Милано-Мариттимо, Италия, 2007);IV Генеральной ассамблее Европейского геофизического союза (Вена, Австрия,2007);Международнойнаучно-практическойконференции«Проблемыэкологической безопасности и сохранение природно–ресурсного потенциала»(Ставрополь,(Москва,2007);2007,геодезическогоКонференциях2008);иXXIV"РациональноеГенеральнойгеофизическогосоюзаприродопользование"ассамблее(Перужда,МеждународногоИталия,2007);VГенеральной ассамблее Европейского геофизического союза (Вена, Австрия,2008);IV Всероссийском форуме «Здоровье нации – основа процветанияРоссии» (Москва, 2008); Международной конференции «Физика атмосферы,климатиздоровье»(Кисловодск,2008);Второмсанкт-петербургскоммеждународном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровьечеловека» (Санкт-Петербург, 2008).11Структура и объём работыДиссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения,результатов и выводов, и списка литературы.