Коррекция суточного и недельного хода антропогенных эмиссий в химической транспортной модели с использованием данных инструментальных наблюдений на ВНС ИФА РАН в г. Кисловодск

Оценка качества атмосферного воздуха является важной задачей в вопросах устойчивого экологического развития и при оценках риска здоровью населения. Точное моделирование концентраций загрязняющих веществ требует наличия надежных начальных данных и учета множества факторов, включая источники антропогенных загрязнений, метеорологические условия и аспекты землепользования.

В работе основное внимание уделено коррекции антропогенных эмиссий как методу повышения точности моделирования. Коррекция эмиссий включает в себя адаптацию химической транспортной модели к реалиям изменчивости выбросов, которая может зависеть от времени суток, сезона и специфики антропогенной деятельности. В качестве индикаторов реального уровня загрязнения в работе использованы данные натурных наблюдений на территории Высокогорной научной станции Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ВНС ИФА РАН), г. Кисловодск. Информация об объемах антропогенных эмиссий получена из международного кадастра EMEP и имеет детализацию по пространству с шагом 0,1×0,1º (www.emep.int). Поля эмиссий с более высоким разрешением рассчитываются путем распределения эмиссий внутри каждой модельной ячейки с учетом типа землепользования и плотности населения. Учет местных особенностей различного временного масштаба от суток до месяца и сезона осуществляется с использованием архивных данных регионального мониторинга. Для расчета концентраций загрязняющих веществ применяется химическая транспортная модель Chimere версии 2023r3. Расчетный домен составляет 50х50 узлов с шагом 1 км. В качестве критерия точности моделирования используются результаты верификации расчетных концентраций загрязняющих веществ (озона и угарного газа) по сравнению с реальными данными инструментальных наблюдений. Верификация позволит оценить, насколько хорошо модель отражает реальные условия и выявить возможные расхождения.

Полученные результаты показали значительное снижение ошибок воспроизведения как суточного хода концентраций, так и в целом средних за период показателей, что подчеркивают важность применения коррекции начальных полей эмиссий.