Особенности механизма фракционирования аэрозольного вещества в твердых гидрометеорах
- Авторы: Тентюков М.П.1,2,3, Васильчук Ю.К.4,5, Михайлов В.И.6, Симоненков Д.В.7, Гаврилов Р.Ю.8,9
-
Учреждения:
- Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина
- Институт естественных наук
- Институт оптики атмосферы СО РАН
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- географический факультет
- Институт химии ФИЦ Коми НЦ Уральского отделения РАН
- Институт оптики атмосферы Сибирского отделения РАН
- Национальный исследовательский Томский политехнический университет
- Отделение геологии Инженерной школы природных ресурсов
- Выпуск: № 3 (2023)
- Страницы: 1-15
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2453-8922/article/view/365614
- EDN: https://elibrary.ru/VOUHLS
- ID: 365614
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Объектом исследования являются дисперсные фракции аэрозольного вещества в снеговом покрове. На пробоотборных участках, расположенных в среднетаежной зоне в пределах Мезенско-Вычегодской равнины на высокой террасе в долине реки Сысола, в 3 км к западу от города Сыктывкар, выполнен пробоотбор свежевыпавшего снега и поверхностной изморози. Анализ соотношений в поверхностной изморози субдисперсных фракций аэрозольного вещества осуществлялся в сопряжении с гранулометрическим анализом свежевыпавшего снега. Исследования с помощью метода динамического рассеяния света гранулометрического состава аэрозольного вещества в свежевыпавшем снеге и поверхностной изморози, образующейся в перерывах между снегопадами, показали, что во всех пробах снега фиксируется бимодальное распределение частиц. В то же время распределение субмикронных аэрозольных частиц в пробах изморози характеризуется наличием уже трех мод. Также с увеличением продолжительности периода между снегопадами в пробах изморози наблюдается перераспределение частиц между мелкой и средней фракциями в сторону значительного увеличения частиц в мелкой фракции, но объемная концентрация частиц крупной фракции меняется незначительно. Предполагается, что выявленное обстоятельство связано с действием капиллярных сил и адгезией сухих выпадений при кристаллообразовании изморози (предлагается назвать данный феномен "морозная конденсация"). Аналогичный эффект наблюдался также в западносибирской южной тайге и приморской тундре Нижнего Припечорья.
Об авторах
Михаил Пантелеймонович Тентюков
Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина; Институт естественных наук; Институт оптики атмосферы СО РАН
Email: tentukov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8462-4408
профессор; кафедра экологии и геологии;научный сотрудник;
Юрий Кириллович Васильчук
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; географический факультет
Email: vasilch_geo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5847-5568
профессор; кафедра геохимии ландшафтов и географии почв;
Василий Игоревич Михайлов
Институт химии ФИЦ Коми НЦ Уральского отделения РАН
Email: system14@rambler.ru
старший научный сотрудник;
Денис Валентинович Симоненков
Институт оптики атмосферы Сибирского отделения РАН
Email: simon@iao.ru
старший научный сотрудник;
Роман Юрьевич Гаврилов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет; Отделение геологии Инженерной школы природных ресурсов
Email: gavrilovroman9@mail.ru
доцент; кафедра кафедра геологии и разведки полезных ископаемых;
Список литературы
Mahowald N. M., Kloster S., Engelstaedter S., Moore J. K., Mukhopadhyay S., McConnell J. R., Albani S., Doney S. C., Bhattacharya A., Curran M. A. J., Flanner M. G., Hoffman F. M., Lawrence D. M., Lindsay K., Mayewski P. A., Neff J., Rothenberg D., Thomas E., Thornton P. E., Zender C. S. Observed 20th century desert dust variability: impact on climate and biogeochemistry // Atmos. Chem. Phys. 2010. N 10. P. 10875–10893. https://doi.org/10.5194/acp-10-10875-2010. Ивлев Л.С. Аэрозольное воздействие на климатические процессы // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 5. С. 392–410. Ермаков А.Н., Ларин И.К., Угаров А.А., Пурмаль А.П. О катализе железа и окисления SO2 в атмосфере // Кинетика и катализ. 2003. Т. 44. № 4. С. 524–537. Гершензон Ю.М., Пурмаль А.П. Гетерогенные процессы в земной атмосфере и их экологические последствия // Успехи химии. 1990. Т. 59. Вып. 11. C. 1729–1756. Кондратьев К.Я. Аэрозоль и климат: современное состояние и перспективы разработок. 1. Образование, свойства аэрозоля и их трансформация // Оптика атмосферы и океана. 2006. Т. 19. № 1. С. 5–22. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П., Смирнова Р.С., Барашкевич И.Л., Онищенко Т.Л., Павлова Л.Н., Трефилова Н.Я., Ачкасов А.И., Саркисян С.Ш. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 335 с. Веремей Н.Е., Довгалюк Ю.А., Егоров А.Д., Ищенко М.А., Пономарев Ю.Ф., Синькевич А.А., Сталевич Д.Д., Степаненко В.Д., Хворостовский К.С. Исследование влажного вымывания аэрозольных частиц облаками и осадками // Метеорология и гидрология. 1999. № 8. С. 5–13. Berne B.J., Pecora R. Dynamic Light Scattering. John Wiley and Sons Ltd. 1976. 376 p. URL: https://doi.org/10.1002/bbpc.19770810123 Селяев В.П., Неверов В.А. Аппаратура и методы исследования дисперсных систем // Инновационное образование. Изд-во Национальный исследовательский Мордовский гос. ун-т, Саранск. 2013. № 4(7). С. 71–120. Хархардин А.Н., Сулейманова Л.А., Строкова В.В. Топологические свойства полидисперсных смесей и составляющих их фракций по результатам ситового и лазерного анализа гранулометрии // Известия вузов. Строительство. 2012. № 11–12. С. 114–124. Кочегаров И.И., Трусов В.А., Юрков Н.К. Методы контроля дисперсных порошков // Тр. Международного симпозиума «Надежность и качество». Изд-во Пензенского гос. ун-та. Пенза. 2010. Т. 2. С. 475–477. Ешманова С.В. Промышленный контроль формы и размера частиц лекарственных субстанций // Фармацевтические технологии и упаковка. Лекарства по GMP. 2009. http://medbusinesss.ru/365.php (дата обращения 22.01.2023). Голохваст К.С., Соболева Е.В., Никифоров П.А., Христофорова Н.К., Гульков А.Н. Анализ нано- и микрочастиц в снеге г. Уссурийск // Вода: химия и экология. 2012. № 11(53). С. 108–112. Голохваст К.С., Ревуцкая К.С., Лонкина Е.С., Никифоров П.А., Гульков А.Н., Христофорова Н.К. Гранулометрический анализ взвешенных частиц в снеге г. Биробиджана и государственного заповедника «Бастак» // Вода: химия и экология. 2013. № 2(56). С. 116–123. Василевич М.И., Василевич Р.С., Михайлов В.И., Кривошапкин П.В. Оценка свойств атмосферных взвесей в снеге фоновых территорий таежной зоны Европейского северо-востока России // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. № 2. С. 184–190. Рихтер Г.Д. Снежный покров, его формирование и свойства. М.: Изд-во АН СССР, 1945. 120 с. Рихтер Г.Д. Роль снежного покрова в физико-географическом процессе // Тр. Института географии АН СССР. Вып. 40. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948. 171 с. Юнге, Х. Химический состав и радиоактивность атмосферы. Пер. с англ. под ред. Ю.А. Израэля. М.: Мир, 1965. 424 с. Cort A., Scot T.M. Atmospheric nanoparticles // Rev. Mineral. Geochem. 2001. V. 44, Зимон А.Д. Что такое адгезия. М.: Наука, 1983. 176 с.1. P. 293–349. doi: 10.2138/rmg.2001.44.08. Голубев В.Н. Роль аэрозольных частиц в зарождении атмосферного льда // Метеорология и гидрология. 2015. № 12. С. 19–28. Юшкин Н.П. Ультра- и микродисперсное состояние минерального вещества и проблемы наноминералогии / Наноминералогия. – СПб.: Наука, 2005. С. 10-61. Berg N., Dunn P., Fenn M. Spatial and temporal variability of rime ice and snow chemistry at five sites in California // Atmospheric Environment. Part A. General Topics. 1991. V. 25(5-6). P. 915-926. https://doi.org/10.1016/0960-1686(91)90134-S. Saxena V.K., Yeh R.J.-Y. Temporal variability in cloud water acidity: Physico-chemical characteristics of atmospheric aerosols and windfield // J. Aerosol Science. 1988. V. 19 (1). P. 1207-1210. https://doi.org/10.1016/0021-8502(88)90137-1. Borys R., Hindman E.E., DeMott P.J. The chemical fractionation of atmospheric aerosol as a result of snow crystal formation and growth // J. Atmospheric Chemistry. 1988. V. 7. P. 213–239. https://doi.org/10.1007/BF00130931. Hůnová I., Novák M., Kurfürst P., Škáchová H., Přechová E., Komárek A., Čuřík J., Veselovský F., Bohdálková L. Contribution of rime to atmospheric sulphur deposition in Central Europe: A combined empirical and modelling approach. Atmospheric Environment. 2022, 270 (1): 118877. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2021.118877
Дополнительные файлы
