Состав приземного воздуха в Москве по данным прямых наблюдений и реанализа CAMS

Состав атмосферы в крупных городах непосредственно влияет на качество жизни и здоровье население. В настоящей работе исследованы сезонные и суточные вариации массовой концентрации малых газовых составляющих атмосферы (NOх, CO) и аэрозолей (PM_2.5, PM₁₀) в г. Москве в период с 2005 по 2024 гг. по данным прямых измерений на сети автоматических станций контроля загрязнения атмосферы (АСКЗА) ГПБУ «Мосэкомониторинг» (МЭМ) и модельных расчётов CAMS.  Выявлены различия в среднем сезонном ходе концентрации исследуемых примесей по результатам наблюдений и численного моделирования для большинства АСКЗА МЭМ. Медианы значений концентрации NOх и CO по данным измерений превышают модельные значения на 0.01 – 0.02 мг, а верхний перцентиль (P90) в 2-3 раза выше рассчитанных. Модельные значения верхнего перцентиля PM_2.5, напротив, превышают измеренные в 2 раза. Данные измерений PM₁₀ на большинстве АСКЗА МЭМ, в целом, сопоставимы с расчётами модели. Однако реанализ CAMS не воспроизводит летние пики концентрации PM₁₀ и PM_2.5, что связано с недоучетом моделью вклада биологического аэрозоля. На фоне многолетнего сезонного хода, медианы значений концентрации исследуемых примесей во время локдауна 2020 г. в период пандемии коронавируса COVID-19 в среднем на 0.01 мг ниже, как по данным АСКЗА МЭМ, так и по результатам модельных расчётов. Реанализ CAMS плохо воспроизводит снижение выбросов газов и аэрозолей в период локдауна, но при этом повторяет зарегистрированный АСКЗА МЭМ в октябре 2020 г., максимум концентрации PM₁₀, обусловленный дальним переносом пылевого аэрозоля в Москву из районов Северного Прикаспия.

Таким образом, данные реанализа CAMS удовлетворительно воспроизводят средний сезонный ход NO, PM₁₀ и PM_2.5, полученный по результатам наземных измерений, при этом значительно занижая верхние перцентили значений массовой концентрации газовых примесей и завышая значения концентрации PM_2.5. При численном моделировании также не учитывается вклад биологического аэрозоля в тёплое время года в рост массовой концентрации аэрозольных частиц в приземном городском воздухе.