Экспедиция на НИС «Академик В.А. Коптюг» с 01 по 09 сентября 2021 года

С 1 по 9 сентября 2021 года на НИС «Академик В.А. Коптюг» в рамках финансирования гранта РНФ № 19-77-20058 проведена экспедиция по изучению физико-химических характеристик приводной атмосферы над акваторией оз. Байкал.

Основная цель экспедиции – с использованием различного оборудования в режиме непрерывного мониторинга провести экспериментальные наблюдения за содержанием аэрозольно-газовых примесей, метеорологических, характеристик атмосферы над акваторией Байкала; оценить вклад различных источников в содержание примесей в атмосфере над озером в осенний период.

На верхней палубе корабля были установлены приборы, где проводились непрерывные измерения метеопараметров метеокомплексом WH-2310, определялись концентрации и спектр размеров аэрозольных частиц от 5 нм до 10 мкм с концентрацией частиц 1–105 см-3 диффузионным аэрозольным спектрометром (ДАС 2702М) и Handheld 3016. Пространственно-временное распределение и вариации газовых примесей (озона, оксидов серы, азота) анализировалось хемилюминесцентными газоанализаторами фирмы «Оптэк». Высокообъемным пробоотборником фирмы General Metal Works, аспираторами проведен отбор проб аэрозоля на химический состав: ионы, микроэлементы, ПАУ, сажа.

На нижней палубе на корме был установлен лидар «Лоза-А2» для регистрации оптической толщи атмосферы. В этом рейсе впервые, с дооснащением лидарного оборудования, проведено зондирование атмосферы до высот 20-25 км.

Измерения всех параметров в атмосфере выполнялись по ходу движения судна непрерывно, во время стоянок и вблизи локальных источников загрязнения атмосферы ЦЭЗ: гг. Байкальск, Слюдянка, Северобайкальск, пп. Листвянка, Усть-Баргузин, Нижнеангарск, Култук. Измерения проводились также в районах крупных заливов и бухт, в устьевых участках главных притоков озера рек Селенга, Баргузин, Верхняя Ангара, в истоке р. Ангара, где отмечается вынос загрязненных воздушных масс от промышленных комплексов Бурятии и Иркутской области.

Первые результаты исследования показали, что во время неустойчивого синоптического периода с 1 по 9 сентября, периодически сопровождавшегося сильными ветрами различных направлений и кратковременными дождями, содержание газовых примесей, аэрозоля в приводной атмосфере над большей акваторией озера было фоновым. При наличии постоянной низкой облачности во многих местах был ограничен диапазон получения оптических характеристик атмосферы лидаром, в атмосфере не обнаружены заносы дымового аэрозоля. Несколько эпизодов локальных выносов антропогенного аэрозоля, превышающих фоновое содержание, зафиксировано в районе Баргузинского залива, г. Северобайкальска.

На рисунке 1 (см. ниже) приведена запись пространственно-временное распределения аэрозоля в атмосфере над акваторией озера при приближении к г. Северобайкальску (время с 12:30 до 13:10 часов 03.09.2021), на котором виден эпизод дымового шлейфа от трубы ТЭЦ города. Цветовая шкала в правой части рисунка соответствует величине отношения рассеяния для длины волны излучения лазера λ=1064 нм. В нижних слоях атмосферы (400-800 м) по пути следования судна лидаром было зарегестрировано повышенное содержание аэрозоля, предположительно образованного за счет выбросов продуктов сгорания ТЭЦ в городе Северобайкальске (рисунок 2). Дымовой шлейф, постепенно распространяясь, осаждался над акваторией озера. На высоте ~2-2,2 км наблюдалась облачность (белый цвет на рисунке 1).

Рисунок 1 – Пространственно-временная структура аэрозольного поля тропосферы, полученная 03 сентября 2021 г. лидаром «ЛОЗА-А2», расположенным на НИС «Академик В.А. Коптюг» (λ=1064 нм)	Рисунок 2 – Шлейф от трубы ТЭЦ г. Северобайкальска