CC BY
12ОБЗОРЫ И КОНСУЛЬТАЦИИ Гидрометеорология и экология
№ 4 2010
УДК 551.508.8:551.510.534(574)+551.534.232.551.465
ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОЗОНА НАД КАЗАХСТАНОМ В 2009 Г.
О. А. Глумова Канд. геогр. наук А.В. Чередниченко
На основе данных наблюдений озонометрических станций Казахстана проведен анализ состояния озонового слоя над Казахстаном в 2009 г. Установлено, что данные наблюдений незначительно отличаются друг от друга, имеют выраженный годовой ход с максимумом в марте-апреле и минимумом - в октябре-ноябре. Распределение содержания озона по месяцам 2009 г. не выходит за рамки среднемноголетних значений ОСО.
Озон является одним из жизненно важных компонентов атмосферы. Он образуется в основном выше 20 км [2]. В более низкие слои атмосферы озон поступает вследствие турбулентного перемешивания и вертикальных движений.
Проблемы состояния озонового слоя атмосферы давно вышли за рамки чисто академических и постоянно привлекают к себе внимание широкой общественности, правительственных и деловых кругов.
Это обусловлено, как чрезвычайно важной ролью озона, выполняющего функцию своеобразного экрана, защищающего биосферу от коротковолновой части ультрафиолетового излучения Солнца, так, и тем обстоятельством, что именно на сохранение озонового слоя были направлены первые международные природоохранные соглашения, имеющие значительные экономические последствия. В настоящее время, когда активно рассматривается версия глобального потепления климата Земли и обусловленности этого потепления антропогенными выбросами парниковых газов, исследования озоносферы приобретают особую актуальность ввиду существенной роли, которую играет озон в радиационном балансе планеты в целом и, в частности, в формировании вертикального распределения температуры в стратосфере. Обеспокоенность мирового сообщества состоянием озонового слоя и долговременными изменениями этого состояния нашли отражение в Венской конвенции (1985 г.) - первом широкомасштабном международном соглашении природоохранной направленно-
190
сти. В частности, стороны (в числе которых был СССР) обязались (ст.3, п.1) «... организовать исследования и научные оценки по следующим вопросам:
a) физические и химические процессы, которые могут влиять на озоновый слой;
b) влияние на здоровье человека и другие биологические последствия, вызываемые изменениями состояния озонового слоя, особенно изменениями ультрафиолетового солнечного излучения, влияющего на живые организмы (УФ-Б);
c) влияние изменений состояния озонового слоя на климат;
ё) воздействие любых изменений состояния озонового слоя и любого последующего изменения интенсивности УФ-Б излучения на природные и искусственные материалы, используемые человеком.» [1].
Уменьшение стратосферного озона приводит к увеличению пагубного ультрафиолетового излучения и обусловливает угнетение роста растений, в том числе и сельскохозяйственных, может послужить причиной быстрого раздражения кожи человека и даже привести к развитию меланомы и катаракты. Приземный озон является ядовитым газом, который при превышении некоторой концентрации может привести к раздражению верхних дыхательных путей, угнетению нервной системы и даже остановке дыхания. Поэтому контролировать содержание озона в стратосфере и концентрацию приземного озона является важной экологической задачей. Не случайно в развитых странах в городах на специальных табло можно увидеть текущее состояние содержания озона вместе с метеорологическими параметрами - температурой, давлением и влажностью воздуха. Плотность озона, как показывают наблюдения, мала вблизи земной поверхности и в тропосфере. С увеличением высоты она возрастает и достигает максимума в среднем на высотах 20.26 км. Выше этого уровня плотность озона убывает и практически обращается в нуль на высоте около 70 км. Кривая вертикального распределения плотности озона по данным [5] приведена на рис. 1.
Распределение годовых норм общего содержания озона над территорией Казахстана имеет ярко выраженный широтный характер, с постепенным увеличением его значений с юга на север. Многолетняя норма суммарного озона над Казахстаном составляет 338 матм-см [3].
Наибольшее содержание озона наблюдается в феврале-марте, а минимальное - в октябре-ноябре. Меньшее количество озона содержится в атмосфере на юге Казахстана, большее - на севере.
191
Рис. 1. Структура озонового слоя Земли [3].
На рис. 2 представлена межгодовая динамика ОСО над Казахстаном за период с 1973 по 2009 гг. [4]. Как видно из рисунка в 1992 - 1996 гг. в атмосфере наблюдалось минимальное содержание озона над Казахстаном, затем содержание озона стало увеличиваться. Особенно сильно увеличивалось ОСО в 2005-2006 гг. в районе Атырау и Аральского моря. В 2007-2008 гг. наблюдалось минимальное содержание ОСО за этот период наблюдений. В 2009 г. ОСО было близко к средним многолетним значениям.
Рис. 2. Межгодовая динамика ОСО над Казахстаном. 1 - Алматы, 2 -Атырау, 3 - Аральское море, 4 - Караганда, 5 - Семипалатинск, 6 - норма.
Анализ состояния озонового слоя над Казахстаном в 2009 г. проводился по результатам наблюдений 4-х озонометрических станций: Атырау,
192
Семей, Аральское море, Караганда. На рис. 3 и 4 показано распределение ОСО по месяцам 2009 г., а также его среднемноголетнее значение.
410
250
1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 Месяц
Рис. 5. Распределение среднемесячных и среднемноголетних значений ОСО по озонометрическим станциям Атырау и Семипалатинск. 1 -Атырау (среднее многолетнее), 2 - Семипалатинск (среднее многолетнее), 3 - Атырау 2009 г., 4 - Семипалатинск 2009 г.
290 ■
250 -1-'-1-'-1-'-1-'-'-'-1-1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12
Месяц
Рис. 4. Распределение среднемесячных значений ОСО в 2009 г., а также
его среднемноголетних значений по озонометрическим станциям Аральское море и Караганда. 1 - Аральское море (среднее многолетнее), 2 - Аральское море 2009 г., 3 - Караганда (среднее многолетнее), 4 -
Караганда 2009 г.
Как видно на рис. 3, 4 данные наблюдений озонометрических станций РК незначительно отличаются друг от друга. Они имеют выраженный годовой ход. С максимумом в марте-апреле и минимумом - в октябре-ноябре. Распределение содержания озона по месяцам 2009 г. не выходит за рамки среднемноголетних значений ОСО за исключением данных озонометрической станции Аральское море. В 2009 г. содержание озона в этом регионе было несколько выше средних многолетних значений
570 530 § 490
I
3 450
н 410 8 370
193
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Крученицкий Г.М. Диагностика состояния полей озона и уф-облучённости и их моделирование: Автореф. дис. ... доктор ф.-мат. наук / Центральная аэрологическая обсерватория. - Долгопрудный, 2007. - 34 с.
2. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. - Л.: Гид-рометеоиздат. - 1984. 751 с.
3. Оценка влияния физических и химических процессов на озоновый слой земли, а также изменение состояния озонового слоя, особенно изменение ультрафиолетового, солнечного излучения на здоровье человека и другие живые организмы, на климат, на природные и искусственные материалы, используемые человеком: Отчет о НИР / КазНИИЭК МООС - Алматы, 2005 - 111 с. - Отв. исполн. А.Т. Кенжибаев.
4. Оценка современного развития секторов потребителей озоноразрушаю-щих веществ и их воздействие на озоновый слой и изменения климата. Возможности адаптации секторов к мерам, принимаемым для выполнения обязательств по Монреальскому протоколу по веществам, разрушающих озоновый слой: Отчет о НИР / КазНИИЭК МООС. - Алматы, 2009. - 58 с. - Отв. исполн. А.В. Чередниченко.
5. Хргиан А.Х. Физика атмосферного озона. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 294 с.
КазНИИЭК, г. Алматы
194
