Экспедиция на НИС «Академик Коптюг» с 20 июля по 2 августа 2025 г.

В рамках темы государственного задания ЛИН СО РАН № 0279-2021-0014 «Исследование роли атмосферных выпадений на водные и наземные экосистемы бассейна озера Байкал, идентификация источников загрязнения атмосферы (рук. д.г.н., г.н.с. Ходжер Т.В.) с 20 июля по 2 августа 2025 г. состоялась комплексная экспедиция на НИС «Академик Коптюг».

Цель экспедиции – с использованием оборудования ЛИН СО РАН, ИФМ СО РАН и приборной базы ЦКП «Атмосфера» ИОА СО РАН проведение непрерывных наблюдений за физическими параметрами и химическим составом аэрозоля, газовыми примесями, метеорологическими условиями в атмосфере над акваторией оз. Байкал; оценка вклада антропогенных источников Прибайкалья, опасных природных явлений (лесные пожары), выхлопных газов кораблей в загрязнение атмосферы над озером в летний период.

По результатам экспедиционных работ пополнен массив данных о характеристиках, содержании и пространственно-временной изменчивости малых газовых примесей (озон, углекислый газ, двуокись азота, двуокиси серы), газообразной элементарной ртути, счетной и массовой концентрации твердых частиц, неорганических и органических соединений атмосферного аэрозоля, проведена оценка влияния метеорологических и синоптических условий на их изменчивость в атмосфере над акваторией оз. Байкал в районах с различной техногенной нагрузкой. Наибольшие уровни содержания оксидов азота и серы в приводном слое атмосферы оз. Байкал были зафиксированы в истоке р. Ангары – до 15 мкг/м³ и 16 мкг/м³, соответственно. В отличие от предыдущих экспедиционных корабельных измерений, погодные и синоптические условия позволили выделить формирование структуры газовых полей в горной котловине оз. Байкал в фоновой атмосфере. Действующие над регионом циклоны приводили к очищению атмосферы за счет постоянных осадков и порывистых ветров, поэтому в период экспедиции 2025 г. по акватории озера влияние дымовых шлейфов от очагов лесных пожаров было значительно слабее по сравнению с предыдущими годами измерений на акватории озера. В среднем концентрации оксидов серы и азота в приводном слое атмосферы северной и средней котловин Байкала изменялись в пределах от 1 мкг/м³ до 2 мкг/м³. Исследована пространственно-временная изменчивость аэрозольных примесей различных размерных фракций (РМ₁, РМ_2,5, РМ₁₀). Среднее содержание частиц РМ₁₀ в приводном слое атмосферы озера составило 5,1 мкг/м³, РМ_2,5 = 2,7 мкг/м³, РМ₁ = 1,6 мкг/м³. В целом, концентрации аэрозоля, полученные в период экспедиции 2025 г., были соизмеримы с результатами изменений 2022-2024 гг.

В ходе экспедиции были продолжены лидарные исследования особенностей вертикальной структуры аэрозольных полей в условиях горной котловины озера Байкал и выявление условий их формирования. В качестве примера получаемых данных на рисунке приведен фрагмент окна программы визуализации лидарных данных с изображением нижней части тропосферы, наблюдаемой 21 июля 2025 г. Данный эпизод наблюдений интересен тем, что в период этих измерений были выявлены в пределах пограничного слоя атмосферы (ПСА) аэрозольные следы дымового шлейфа, возникшего от пожаров в районе Голоустного. Оптическая плотность этого шлейфа невелика. Однако он отчетливо проявляется в отношении деполяризации обратнорассеянного лазерного излучения, которое качественно отличается от водного аэрозоля, генерируемого с поверхности Байкала. Видно, что он тянется от берега к берегу на протяжении ~ 60 км, постепенно опускаясь с ~ 1000 м до поверхности воды. Также данный шлейф наблюдался в продольном разрезе, вдоль восточного берега от Боярска до Бабушкина. Можно предположить, что данный шлейф веером распространяется от источника пожара над акваторией Байкала с постепенным и длительным по времени переносом и оседанием на поверхность.

Во время экспедиции отобрано 30 проб атмосферного аэрозоля на для проведения химических анализов в лаборатории гидрохимии и химии атмосферы ЛИН СО РАН.

Маршрут экспедиция проходил по всему периметру озера Байкал с остановками в районе крупных локальных источников загрязнения атмосферы на побережье озера, устьевых участках крупных притоков, заливах.