Дым над водой: ученые оценили влияние лесных пожаров на атмосферу Байкала

Российские ученые исследовали состояние атмосферы над озером Байкал, чтобы выявить основные источники и механизмы загрязнения воздуха. В своей работе исследователи использовали лидары — приборы, посылающие лазерное излучение в атмосферу. Ученые установили, что в летний период в обычных (фоновых) условиях пространственное распределение атмосферных примесей над Байкалом представляет собой некоторое устойчивое высотное разделение на несколько слоев, толщиной от десятков до сотен метров. В случае сильных лесных пожаров, которые происходили в Сибири в 2018-2019 годах, содержание загрязняющих веществ в атмосфере Байкала возрастает в несколько раз по сравнению с фоновыми значениями. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, представлены на конференции «XV Сибирское совещание и школа молодых ученых по климато-экологическому мониторингу».Байкал — крупнейшее озеро России и самый глубокий пресный водоем мира. Это уникальное озеро в 1996 году было включено в список объектов Всемирного природного наследия ЮНЕСКО. В этой связи научные исследования проводимые на Байкале, особенно природоохранного характера, важны не только для нашей страны, но и для всего мира. Отдельное место в изучении окружающей среды Байкала занимают исследования атмосферы и ее отдельных составляющих, например аэрозоля, – мелких взвешенных в воздухе твердых или жидких частиц, размер которых колеблется от нескольких нанометров до нескольких десятков микрометров.Российские ученые из Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН (Томск) проанализировали особенности пространственно-временного распределения аэрозоля в атмосфере над Байкалом. В своей работе исследователи использовали специальный прибор лидар — локатор, который посылает лазерное излучение в атмосферу и регистрирует отраженные от исследуемых объектов (облака, аэрозоль) сигналы. Специалисты использовали два таких лидара — один из них используется стационарно на юго-восточном берегу Байкала со стороны Республики Бурятия, и мобильный, который устанавливается на борту научно-исследовательского судна и задействован во время экспедиций по всему озеру.Исследователи выяснили, что в фоновых летних условиях (обычно такие работы проводятся в августе) пространственное распределение аэрозоля в атмосфере над Байкалом имеет сложную многослойную вертикальную структуру до высот порядка 2 км. Причем иногда из-за холодной водной поверхности озера по мере дневного прогрева воздуха не происходит подъема аэрозоля в вышележащие слои. Наоборот, за счет переноса со стороны Байкала к берегу аэрозоль постепенно начинает опускаться к земле в результате действия бриза. Эти особенности связаны с температурно-ветровым режимом горной котловины, в которой расположен Байкал.«В экспедициях 2018-2019 годов мы зафиксировали повышенное содержание аэрозоля в атмосфере над Байкалом. Его источником были многочисленные лесные пожары в Сибири. На несколько дней дымовой аэрозоль заполнил атмосферу до смогового состояния и постепенно опускался вниз, загрязняя воду. По результатам проведенных исследований с использованием лидаров было показано различие в пространственно-временной структуре дымовых аэрозольных шлейфов от локальных лесных пожаров в пределах акватории озера, от случаев, когда источники примесей расположены на значительном удалении (Красноярский край, Якутия). Проведенные нами исследования особенностей формирования и переноса аэрозоля в атмосфере над Байкалом показывают важность учета локальных факторов связанных со спецификой горного окружения и температурно-ветрового режима на Байкале, в задачах прогнозирования климато-экологических изменений данной территории» — рассказывает старший научный сотрудник Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения РАН, кандидат физико-математических наук Сергей Насонов.Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».