CC BY
20
ТЕМА НОМЕРА
этап» научных озоносферы
«Белорусский исследований
Сознавая важность защиты озонового слоя для сохранения жизни на Земле, Беларусь в числе первых подписала и ратифицировала Венскую конвенцию об охране озонового слоя и Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. Этим самым наша республика взяла на себя обязательства по сокращению и прекращению потребления озоноразрушающих веществ (ОРВ), а также проведению активной научно-исследовательской и пропагандистской деятельности в области сохранения озонового слоя, развитию системы мониторинга атмосферного озона и солнечного биологически активного ультрафиолетового излучения.
Леонид Турышев,
директор Национального научно-исследовательского центра мониторинга озоносферы БГУ
Национальный научно-исследовательский центр мониторинга озоносферы (ННИЦ МО) БГУ, созданный в 1997 г. по инициативе Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды и Министерства образования, осуществляет контроль состояния озонового слоя над территорией республики. Сегодня центр - базовая организация Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды по обеспечению выполнения Республикой Беларусь Международной Венской конвенции об охране озонового слоя.
Деятельность ННИЦ МО БГУ охватывает различные направления. Проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области физики атмосферы, физики и химии атмосферного озона и других составляющих атмосфе-
ры естественного и антропогенного происхождения. Осуществляется оперативный мониторинг и прогнозирование состояния озонового слоя и уровней приземного ультрафиолетового солнечного излучения. Создан информационный банк данных состояния озоносферы.
В целях развития нового для страны научного направления «Физика атмосферы» сотрудниками центра организовано чтение ряда общих и специальных курсов: «Физика атмосферы», «Гидрофизика», «Динамическая метеорология», «Теория глобальной циркуляции», «Физическая метеорология», «Физика с основами гидрофизики», «Радиолокационная метеорология», «Численные методы анализа и прогноза погоды», «Оптические методы исследования атмосферы». Лекции по перечисленным дисциплинам читаются на трех факультетах БГУ-радиофизики и электроники, физическом и географическом. В Международном государственном экологическом университете имени А.Д. Сахарова введены спецкурсы «Физика и химия атмосферы» и «Динамика атмосферы».
Изучаются последствия изменений в озоновом слое, в частности повышенных доз ультрафиолетового излучения, на биологические и экологические системы. Ведется
аппаратно-методическое и метрологическое обеспечение сети наблюдательных станций и пунктов на территории республики; развиваются системы глобального и регионального мониторинга атмосферы в рамках международных договоров, конвенций и соглашений. Центр координирует работы по исследованию атмосферного озона и приземного ультрафиолетового излучения; обменивается информацией с национальными центрами других стран и международными организациями; участвует в международных, межгосударственных и национальных программах, связанных с экологией; представляет Беларусь в международных организациях. На его базе работают курсы по подготовке и повышению квалификации специалистов в области экологии; осуществляется просветительская (в том числе и педагогическая), издательская и пропагандистская деятельность в области охраны озонового слоя, экологии и медицины. На протяжении ряда лет исследуются процессы переноса солнечного ультрафиолетового излучения в атмосфере, разрабатываются приборы и программно-методическое обеспечение для мониторинга озоносферы.
Для решения указанных задач специалистами центра создан ряд технических средств: спектрометр-озонометр «ПИОН» оригинальной конструкции с минимальным числом подвижных элементов для измерения общего содержания озона в атмосфере; спектрорадиометр «ПИОН-УФ» на базе двойного монохроматора с голографической решеткой для изучения спектральной плотности энергетической освещенности земной поверхности солнечным излучением; оптический трассовый измеритель концентрации приземного озона «ТрИО-1», основанный на фотометрировании приземной воздушной
30 НАУКА И ИННОВАЦИИ №10(104) Октябрь 2011
ОБРАЗОВАНИЕ, ОГРАНЕННОЕ НАУКОЙ
среды с использованием искусственного источника ультрафиолетового излучения; автоматизированная оптическая система для исследования общего содержания двуокиси азота в атмосфере на базе моно-хроматора МДР-23; компактный фильтровый УФ-фотометр для локальных оперативных измерений уровней приземной, солнечной ультрафиолетовой радиации на сети станций мониторинга Национальной системы мониторинга окружающей среды (НСМОС); компактный универсальный анализатор концентрации озона в воздушной среде на основе миниатюрного полупроводникового электронного датчика; модернизированный фильтровый озонометр М-124М; поверочный стенд измерений спектральной плотности энергетической освещенности (СПЭО) в диапазоне длин волн от 280 до 1200 нм.
В результате создан полный комплекс аппаратно-методических средств для мониторинга состояния озоносферы, который используется на Минской станции №354 Мировой озонометрической сети и при проведении исследований в полярных районах Земли. Широкий спектр приборов и методик позволил полностью отказаться от закупок дорогостоящего импортного оборудования, обеспечив полное импортозамещение при проведении мониторинга и выполнении научных исследований.С использованием данного комплекса средств получен ряд
важных научных результатов: исследованы связи общего содержания озона с циркуляционными процессами в атмосфере и влияние на них солнечной активности (климатообразующий фактор); создана база данных по атмосферным параметрам и общему содержанию озона; выявлены очаги формирования отрицательных озоновых аномалий над территорией Беларуси и метеоусловия, предшествующие их формированию, рассмотрена динамика озоновых аномалий и сезонная частота их появления. Также проведены измерения и проанализированы спектры и ежедневные дозы биологических эффектов солнечного излучения в 2003-2010 гг. с целью определения среднеклиматической нормы и оценки потенциальных доз ультрафиолетовой радиации, получаемых населением республики. Изучено влияние антропогенных факторов (окислы азота, приземный озон и др.) на спектральные и энергетические характеристики приземного солнечного ультрафиолетового излучения и их относительного вклада в неопределенность прогноза УФ-индекса. Сформирован банк данных по спектрам приземного ультрафиолетового излучения. Изучены сезонные вариации доз биологически активного УФ-излучения, ответственного за повреждения ДНК, провоцирующего онкологические заболевания кожи и повреждения органов зрения (лучевая катаракта). Организовано
параллельное измерение концентрации приземного озона с использованием двух анализаторов ТрИО-1 на станции фонового мониторинга Березинского биосферного заповедника в экологически чистой зоне и на Минской озонометрической станции №354. Сравнительный анализ получаемых результатов позволяет выявлять влияние различных факторов (антропогенное воздействие, климатические особенности, метеорологические параметры, трансграничный перенос загрязнителей и др.) на уровень приземного озона. Установлены особенности динамики изменчивости его сезонной и суточной концентрации в Беларуси и проведено сравнение данных наблюдений, полученных нами и коллегами из Литвы. Выявлено хорошее согласие в сезонном ходе приземного озона в обеих странах на фоне существенных различий в суточных вариациях.
Достижения центра высоко оценены участниками сезонных российско-белорусских экспедиций 2006-2007 и 2008-2009 гг. в Антарктиду, где наши технические системы прошли практическую апробацию в экстремальных условиях. Тем самым стартовал «белорусский этап» научных исследований озоносферы Антарктиды - начаты регулярные сезонные измерения общего содержания озона и концентрации приземного озона в районе станции «Молодежная».
Модернизированный озонометр М-124М
Сотрудники Центра на измерительной площадке
№10(104) Октябрь 2011 НАУКА И ИННОВАЦИИ 31
