Современные тенденции изменения содержания климатически и экологически важных примесей в атмосфере Приволжского федерального округа.

Проблема качества атмосферного воздуха входит в число главных экологических вызовов современности, находясь в центре внимания специалистов и международных организаций. 

В данной работе представлено исследование пространственно-временного распределения примесей в атмосфере на территории Приволжского федерального округа (ПФО) на основе данных реанализа EAC4 (CAMS) за период 2003-2022 гг. 

Опираясь на информацию, опубликованную в ежегодных обзорах состояния окружающей среды территориальными подразделениями Росгидромета в ПФО, автором были отобраны для исследования следующие загрязняющие вещества, вносящие значительный вклад в загрязнение атмосферы: формальдегид (CH₂O); диоксид серы (SO₂); диоксид азота (NO₂). ВМО относит данные ингредиенты-загрязнители к числу важных климатических переменных, в том числе, способствующих образованию аэрозолей и озона. 

В работе проанализирована сезонная вариация средних полей содержания выбранных ингредиентов-загрязнителей воздуха; проведён тренд-анализ; выявлены значимые корреляционные связи полей загрязняющих веществ с ключевыми метеорологическими факторами на основе данных реанализа ERA5.

В ходе исследования были сделаны следующий выводы.

Распределение средних значений полного запаса CH₂O в столбе атмосферы ПФО обладает выраженной сезонной изменчивостью с максимумами в летние месяцы и минимумами в зимние. В распределениях содержания SO₂ и NO₂ выявлена обратная сезонная зависимость. Среднее квадратическое отклонение среднего содержания примесей имеет аналогичную сезонную зависимость.

Для CH₂O и NO₂ преобладают тенденции к накоплению на протяжении большей части года. Для SO2 в зимний период повсеместно тенденция отрицательная, в летний - положительная лишь местами.

Характер корреляционных связей с температурой приземного слоя воздуха у среднего содержания исследуемых примесей в столбе атмосферы различен. Положительные связи отмечены с CH₂O (на протяжении всего года) и SO₂ (с мая по сентябрь); отрицательные связи – с SO₂ (в январе-феврале) и NO₂ (на протяжении большей части года). В поле u-компоненты скорости ветра - тесные отрицательные связи с SO₂ на протяжении всего года. В поле v-компоненты - тесные положительные связи для SO₂ и NO₂ в период с апреля по октябрь. В поле крупномасштабных осадков - тесные положительные связи с CH₂O в зимние месяцы; с NO₂ - в отдельные зимние и весенние месяцы. Значимые отрицательные связи выявлены с CH₂O в июле, с NO₂ в июле-сентябре, с SO₂ в отдельные месяцы на протяжении всего года (наиболее тесные - в феврале и августе).