Российские климатологи изучили влияние городского аэрозоля в Москве на атмосферную радиацию и температуру приземного воздуха. Ученые выяснили, что с увеличением содержания аэрозоля приземная температура воздуха понижается, а отрицательный температурный эффект аэрозоля лишь в малой степени компенсирует городской остров тепла. Результаты исследования опубликованы в журнале Urban climate.
Согласно оценкам Межправительственной группы исследователей по изменению климата (МГЭИК, 2021) аэрозоль является практически единственным фактором, способным в некоторой степени уменьшить эффекты глобального потепления. Ученые из МГУ имени М. В. Ломоносова и Гидрометцентра России исследовали влияние городского аэрозоля на атмосферную радиацию и температуру приземного воздуха в столице.
Для проведения необходимых численных экспериментов для территории Московской городской агломерации на сетке с шагом 2 км исследователи использовали мезомасштабную совместную систему COSMO-ART. Она включает в себя модель атмосферы COSMO, с помощью которой рассчитываются метеорологические и радиационные характеристики атмосферы, и химико-транспортный модуль ART, в котором моделируется газово-аэрозольный состав атмосферы. Для учета влияния города на атмосферные процессы и воспроизведения городского острова тепла ученые также использовали параметризацию городской подстилающей поверхности TERRA_URB, которая учитывает особенности застройки. Это позволило не только получить оценки аэрозольного содержания у поверхности Земли и во всем столбе атмосферы, но и оценить его эффекты на атмосферную радиацию и температуру воздуха у поверхности Земли в городских условиях.
Ученые показали, что в зависимости от величины и вида антропогенных выбросов заметно изменялось содержание аэрозоля, его радиационные свойства и температурный эффект. Городская компонента содержания аэрозоля в столбе атмосферы составила 20–30%. В приземном слое городская компонента равна 74% для массовой концентрации аэрозоля с диаметром менее 10 мкм (PM10) и 86% — для черного углерода. Анализ черного углерода особенно важен, поскольку этот аэрозоль сильно поглощает видимое солнечное излучение.
«Одним из важнейших результатов нашего исследования стал 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», — сообщила Наталья Чубарова, профессор кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ, руководитель исследования.
«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», — отметил соавтор публикации Гдалий Ривин, профессор кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ, заведующий отделом Гидрометцентра России.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
