Ученые установили: аэрозоль в московском воздухе понижает его температуру
Исследование влияния городского аэрозоля на атмосферную радиацию и температуру приземного воздуха в Москве совместно провела команда сотрудников географического факультета и Научно-исследовательского вычислительного центра (НИВЦ) МГУ и Гидрометцентра России, 18 декабря сообщает портал «Научная Россия» со ссылкой на пресс-службу МГУ.
Ученые установили, что увеличение содержания аэрозоля приводит к понижению приземной (на уровне до 2 м) температуры воздуха в столице, но этот эффект лишь частично компенсирует городской остров тепла.
Результаты исследования были представлены в статье «Городской аэрозоль, его радиационная и температурная реакция в сравнении с эффектами городского полога в мегаполисе на основе моделирования COSMO-ART», опубликованной в журнале Urban climate.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК, 2021) установила ранее, что аэрозоль единственный может в некоторой степени уменьшать эффекты глобального потепления.
Чтобы уточнить влияние городского аэрозоля на атмосферную радиацию и температуру приземного воздуха в Москве, при проведении необходимых численных экспериментов была использована на сетке с шагом 2 км мезомасштабная совместная система COSMO-ART.
Эта система содержит модель атмосферы COSMO, с помощью которой определяются метеорологические и радиационные характеристики атмосферы, и химико-транспортный модуль ART, моделирующий газово-аэрозольный состав атмосферы.
Для учета влияния города на атмосферные процессы и воспроизведения городского острова тепла была также использована схема параметризации городской подстилающей поверхности TERRA_URB, учитывающая влияние зданий, улиц и других искусственных непроницаемых поверхностей в городской застройке.
Совместное использование этих программных продуктов позволило получить оценки аэрозольного содержания не только у поверхности земли, но и во всем столбе атмосферы, а также оценить его влияние на атмосферную радиацию и температуру воздуха у поверхности земли в городе.
Исследователи показали в статье, что величина и вид антропогенных выбросов заметно влияют на содержание аэрозоля, его радиационные свойства и создаваемый им температурный эффект.
Во всем столбе атмосферы городская компонента составила 20–30%, а в приземном — 74% для массовой концентрации аэрозоля с диаметром менее 10 мкм (PM10) и 86% — для сажи (черный углерод). Именно частицы черного углерода в аэрозоле сильно поглощают видимое солнечное излучение.
Руководитель исследования, профессор кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ Наталья Чубарова рассказала о проделанной командой работе:
«Одним из важнейших результатов нашего исследования является вывод, что с увеличением содержания аэрозоля приземная температура воздуха понижается независимо от знака радиационного воздействия, а отрицательный температурный эффект аэрозоля лишь в малой степени компенсирует городской остров тепла».
Соавтор статьи, профессор кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ, заведующий отделом Гидрометцентра России Гдалий Ривин дополнил, что исследователям «впервые удалось успешно реализовать работу мезомасштабной модели COSMO-ART совместно с городской параметризацией TERRA-URB. Это позволит в дальнейшем проводить комплексные оценки загрязнения атмосферы и его влияния на климатическую систему».
Напомним, аэрозоли — это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки.
