Краткосрочный прогноз концентрации угарного газа в атмосфере Московской агломерации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.30, кандидат наук Ревокатова, Анастасия Петровна

• Ревокатова, Анастасия Петровна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Ревокатова, Анастасия Петровна

Введение

1. Глава 1. Загрязнение атмосферного воздуха в городах

1.1. Источники загрязнения атмосферы

1.1.1. Антропогенные эмиссии газообразных веществ и аэрозолей в атмосферу

1.1.2. Основные загрязняющие вещества в атмосфере городов и их влияние на здоровье человека

1.1.3. Особенности временной изменчивости и пространственного распределения концентрации примесей в городах

1.1.4. Содержание угарного газа в атмосфере

1.1.5. Способы оценки эмиссий загрязняющих веществ. Базы данных

1.1.6. Спутниковая информация

1.1.7. Обратное моделирование

1.2. Загрязнение атмосферы Московской агломерации

1.3. Атмосферная химия городов

1.3.1. Газофазные и жидкофазные реакции

1.3.2. Физическая и химическая трансформация аэрозолей

1.3.3. Опасные явления загрязнения атмосферы

2. Глава 2. Моделирование распространения и трансформации химических веществ в атмосфере

2.1. Подходы к моделированию переноса примеси в атмосфере

2.2. Химико-транспортные модели в мире

2.2.1. История и развитие

2.2.2. «Он-лайн» и «офф-лайн» подходы

2.2.3. Химические модули в моделях

2.2.4. Аэрозоли

2.2.5. Входная информация

2.2.6. Использование ХТМ в мировой практике

2.3. Модельная система COSMO-Ru7-ART

2.3.1. Метеорологическая модель COSMO

2.3.2. ART - блок химических и физических трансформаций газов и аэрозолей

2.3.3. Использование COSMO-Ru7-ART в Гидрометцентре России

3. Глава 3. Эмиссии загрязняющих веществ

3.1. Расчет эмиссий

3.1.1. Обработка данных измерений концентрации угарного газа

3.1.2. Оценка высоты слоя перемешивания

3.2. Анализ величин эмиссий угарного газа, определенных описанным методом

3.2.1. Пространственно-временная структура

3.2.2. Сравнение полученных эмиссий с данными TNO

4. Глава 4. Реализация метода прогноза концентрации угарного газа на территории Москвы

4.1. Прогноз пространственно-временного распределения концентрации СО по данным COSMO-Ru7-ART с использованием эмиссий, полученных из разных источников

4.1.1. 9-12 августа

4.1.2. 22- 25 февраля

4.1.3. 19-22 апреля

4.1.4. 29 ноября - 2 декабря

4.2. Статистические характеристики качества прогноза

Заключение

Список использованной литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Краткосрочный прогноз концентрации угарного газа в атмосфере Московской агломерации»

Введение

Постоянно растущие темпы загрязнения атмосферы городов - основной среды проживания миллиардов людей, делают крайне важной для современной метеорологии задачу прогноза загрязнения воздуха в городах и городских агломерациях.

Краткосрочный пространственно детализированный прогноз

распределения загрязняющих веществ в атмосфере должен решаться в рамках общей проблемы прогноза погоды. Совместный прогноз трех типов погоды: собственно погоды, химического состава воздуха (концентрации опасных газовых и аэрозольных соединений) и экологического воздействия, включающего оценку степени воздействия химических соединений, в том числе пыльцы и других аллергенов, на здоровье и самочувствие населения [А1ара1у е1:. а1., 2012] основан на использовании химико-транспортной модели (ХТМ), в которой концентрация вещества определяется совокупным действием адвекции и диффузии, химических реакций, вымыванием и сухим осаждением веществ, а также их эмиссией с подстилающей поверхности. Последний фактор самый проблемный с практической точки зрения, так как в условиях множественного действия точечных источников он не может быть надежно определен. Необходимость преодоления этого препятствия стимулировала развитие в мировой практике косвенного подхода к оценке эмиссий, который не способен обеспечить надежных результатов в краткосрочном прогнозе.

В качестве входных данных для работы ХТМ обычно используются базы данных инвентаризаций выбросов, в которых оценка эмиссии загрязняющих веществ базируется на косвенных данных: информации о плотности населения, распределения автодорог, структуре промышленного сектора и другой информации. Такие данные обычно носят «климатологический» характер, то есть

при использовании их в прогностических целях считается, что в каждый конкретный день и час эмиссии повторяют особенности, наблюдавшиеся в прошлые годы. Подобные инвентаризации выбросов - единственная информация об эмиссиях загрязняющих веществ, имеющая достаточное для работы химико-транспортных моделей разрешение. Другие доступные данные о выбросах, такие как расчеты эмиссий от промышленных предприятий и транспорта, основанные на специальных методиках, публикуемые в ежегодниках по выбросам [Ежегодник выбросов, 2008], приводятся для каждого субъекта или для отдельного предприятия в целом за год, поэтому их невозможно использовать в ХТМ, которые требуют данные об эмиссиях с ежечасным (иногда, более грубым) разрешением в узлах дискретной сетки. Информации о мощности площадного источника - сегмента городской территории, не существует, и нет даже теоретической возможности ее получения для условий мегаполиса Актуальность работы

Недостаточная точность имеющихся данных об эмиссиях и необходимость задания актуальных значений выбросов для прогноза, обуславливает актуальность разработки метода расчета эмиссий загрязняющих веществ на основании реальных данных измерений.

В ХТМ прогноз концентрации веществ осуществляется путем решения уравнения диффузии численными методами в узлах дискретной сетки. При этом концентрация вещества в каждый момент времени является функцией от его источника. В данной работе делается попытка оценить мощность этого источника, то есть из информации о характеристиках атмосферы (данные метеорологической мезомасштабной модели С08М0-Яи7) и содержания в ней химических соединений (данные сети ГПУ «Мосэкомониторинг») отфильтровывается эмиссионная составляющая. Подобное усвоение данных измерений позволяет получить детализированное на территории города поле эмиссий, которое характеризуется максимальной приближенностью к реальным условиям формирования выбросов в конкретный день, оперативностью получения

информации и наличием физической основы для расчета, для которого используются актуальные, «живые» данные.

Широко поставленная проблема по мере исследования сужалась до реально выполнимой задачи. Оказалось, что без серьезных погрешностей, из ряда важных с точки зрения влияния на здоровье человека веществ, возможна оценка функции источника угарного газа - химически инертной примеси. Для других веществ, например, таких как оксиды азота и диоксид серы, оценка мощности источника потребовала бы обязательный учет потерь и образования вещества за счет химических реакций, что повлекло бы за собой ряд приближений и параметризации, приводящих к ошибкам. Изучение и прогноз концентрации СО в городской атмосфере представляет собой актуальную задачу. Моноксид углерода (СО) - один из наиболее опасных токсичных газов, повышенные концентрации которого оказывают негативное влияние на здоровье человека. В мегаполисах содержание угарного газа на 95% зависит от выбросов антропогенных источников, из которых основным является автомобильный транспорт. Дополнительную опасность представляют лесные и торфяные пожары в окрестностях мегаполиса, во время которых концентрация СО может многократно превышать фоновые значения. Помимо этого, СО является климатическим газом, так как при уменьшении его концентрации, снижается количество окислительных реакций с гидроксил-радикалом, и в атмосфере остается больше ОН для окисления метана - парникового газа.

Ограничения разрабатываемой методики были связаны и с учетом такой особенности эмиссий, как недельный ритм мегаполиса. Для прогноза на сутки использовались эмиссии, рассчитанные за предыдущий день, так как информации об изменении концентрации в течение последующих суток нет и, соответственно, эмиссии рассчитать невозможно. При таком подходе предполагалось, что в течение следующих суток сохраняется та же структура выбросов. Понятно, что эмиссии, рассчитанные по данным пятницы, не корректно переносить на субботу, так же как выбросы в воскресенье некорректно использовать для прогноза в

понедельник. Таким образом, предлагаемая схема может оперативно работать для прогноза концентраций в следующие дни недели: вторник, среда, четверг, пятница. Именно для таких временных периодов и производились расчеты. Исследуемая территория включала в себя г. Москву в ее старых границах (до административного присоединения территории между Калужским и Киевским шоссе) и ближайшие пригороды. Выбор расчетной территории строго зависел от наличия данных наблюдений за концентрацией монооксида углерода.

Цель и задачи работы. Целью работы является разработка метода оценки эмиссий угарного газа и реализация краткосрочного прогноза его концентрации в атмосфере Московского мегаполиса.

В работе поставлены и решены следующие задачи:

1) Усовершенствована методика интерполяции данных измерений сети станций сети ГПУ «Мосэкомониторинг» о концентрации угарного газа в узлы регулярной сетки на территории Московского мегаполиса.

2) Разработан и реализован в програмном коде метод расчета эмиссий угарного газа с площади ячейки 7x7 км, основанный на данных о концентрациях СО и метеорологической информации, получаемой с помощью мезомасштабной модели С08М0-Яи7 .

3) Проведено сравнение рассчитанных эмиссий угарного газа с данными широко используемой в мире инвентаризации выбросов ТТчЮ для нескольких временных периодов в разные сезоны.

4) С помощью модели С08М0-Яи7-АКТ, с использованием авторской методики расчета эмиссий, осуществлен ряд численных краткосрочных прогнозов концентрации угарного газа в Московском мегаполисе для отдельных временных периодов.

5) Проведена верификация данных прогноза путем их сравнения с измеренными на сети ГПУ «Мосэкомониторинг» концентрациями, доказано повышение точности прогноза концентрации угарного газа при

использовании для моделирования актуальных эмиссий, рассчитываемых согласно авторской методике.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Впервые разработан и реализован «он-лайн» метод расчета эмиссий угарного газа, заключающийся в определении мощности источника по реальным данным о концентрациях и метеорологической информации для узлов дискретной сетки с разрешением 7x7 км на территории Московского мегаполиса. Предлагаемый метод позволяет в оперативном режиме, без запаздывания по времени, получать данные о выбросах угарного газа с часовым разрешением.

• Создана методика улучшения качества интерполяции данных о концентрации СО путем переноса информации в неосвещенные районы Москвы методом добавления «виртуальных» станций.

• Впервые осуществлен краткосрочный прогноз (на одни сутки) концентрации угарного газа в Московском мегаполисе с использованием актуальных данных об эмиссиях, что открывает возможности реализации оперативного прогноза содержания угарного газа по территории г. Москвы.

• Сделаны первые шаги в направлении реализации совмещенного краткосрочного прогноза метеорологической и «экологической» погоды на территории г. Москвы.

Основные защищаемые положения:

1. Разработан метод расчета эмиссий угарного газа, позволяющий получать актуальные данные о выбросах СО в режиме реального времени. Получаемое пространственное распределение и мощность источников отражают условия формирования выбросов СО в г. Москве - пока что единственном на территории России городе, имеющем сеть станций, достаточную для реализации предлагаемой технологии.

2. Доказана возможность осуществления оперативного краткосрочного прогноза (на 1 сутки) концентрации угарного газа на территории Московского мегаполиса с необходимой точностью.

3. Показано, что авторский метод расчета эмиссий угарного газа дает на территории г. Москвы более надежные результаты по сравнению с данными типовых инвентаризаций (TNO).

Практическая значимость

Разработанный метод расчета эмиссий делает выполнимой задачу оперативного прогноза пространственно-временного распределения конццентрации угарного газа на одни сутки на территории Москвы. Предлагаемый метод способен улучшить прогноз концентрации СО за счет фактического усвоения данных измерений по сравнению с прогнозом, для которого используются данные типовых инвентаризаций. Кроме того, основные идеи, заложенные в основу разработанной методики, могут быть использованы для расчета эмиссий других загрязняющих атмосферный воздух веществ.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были представлены и обсуждались на Международной конференции, посвященной памяти академика А. М. Обухова, «Турбулентность, Динамика Атмосферы и Климата» (май 2013); конференции Европейского Геофизического Союза в Вене (EGU-2013); на заседаниях COSMO User Seminar (Consortium for Small Scale Modelling) в 2012 и 2013 гг., на COSMO General Meeting в 2012 г., на Научно-практической конференции «Загрязнение атмосферы городов» (Санкт-Петербург, 2013 г) и на Конференции молодых специалистов по проблемам гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (Обнинск, 2013 г.), где работа принимала участие в конкурсе и заняла первое место. Часть результатов данной работы вошла в отчетные материалы международного проекта MEGAPOLI (Megacities: Emissions, urban, régional and Global

Atmospheric POLlution and climate effects, and Integrated tools for assessment and mitigation) и национального проекта Мегаполис.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 3 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Личный вклад автора. Основные результаты, представленные в данной работе, получены и проанализированы автором. Все численные эксперименты и их интерпретация проводились автором. Подготовка опубликованных материалов осуществлялась вместе с соавторами, но вклад автора был определяющим.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 184 страниц, 54 рисунка, 19 таблиц. Список использованной литературы содержит 148 наименований.

Глава 1

Загрязнение атмосферного воздуха в городах

1.1. Источники загрязнения атмосферы

Атмосфера - газовая оболочка Земли. Ее состав начал изучаться учеными еще до нашей эры. Однако вплоть до XVIII века единой гипотезы относительно состава и происхождения атмосферного воздуха выдвинуто не было. Часть исследователей считало воздух смесью газов, другие - веществом. Одним из камней преткновения в правильном понимании состава атмосферы был тот факт, что смесь газов должна была под действием силы тяжести разделиться на слои. Главной ошибкой в этой версии был недоучет процесса перемешивания.

Исследования XVIII века выявили наличие в атмосфере азота, кислорода и аргона. В дальнейшем стало понятно, что в воздухе одновременно присутствует еще и множество других газов, содержание которых мало по сравнению с основными газовыми составляющими. Все газы и примеси в атмосфере можно разделить на 4 основные группы:

1) Основные газовые составляющие - азот, кислород и аргон;

2) Малые газовые составляющие. К ним относятся озон, оксиды азота, угарный и углекислый газы, метан, закись азота, водяной пар и др.;

3) Неустойчивые молекулы и атомы;

4) Аэрозоли

Соотношение основных газовых составляющих в нижних слоях атмосферы остается практически неизменным, а содержание малых газовых составляющих и аэрозолей существенно варьируется в зависимости от типа воздушной массы, подстилающей поверхности, метеорологических условий, наличия дополнительных источников и других факторов.

Количество малых газовых составляющих и аэрозолей контролируется естественными и антропогенными источниками. Среди естественных источников - космическая пыль, лесные и торфяные пожары, вулканическая деятельность, морские брызги, пыль, жизнедеятельности организмов, растительный аэрозоль (пыльца растений, споры грибов) и микроорганизмы. К антропогенным источникам относится транспорт, сжигание ископаемого топлива, технологические процессы производства (например, выплавка металлов), взрывы в горнодобывающей промышленности и распашка земель, которая влечет за собой ветровую эрозию. Атмосфера является резервуаром, в котором вещества взаимодействуют, трансформируются и затем из него выводятся. Основные механизмы выведения - сухое, влажное осаждение и вымывание. Кроме того, концентрация примеси в атмосфере контролируется турбулентным перемешиванием, в результате которого часть вещества может переноситься в вышележащие слои. Совокупность источников и стоков в каждый момент времени и определяет концентрацию вещества.

Рассмотрим далее подробно антропогенные источники поступления малых газовых составляющих и аэрозолей в атмосферу, останавливаться детально на природных источниках не будем, так как работа посвящена проблеме загрязнения воздуха в городах, где ключевую роль играют антропогенные эмиссии.

1.1.1. Антропогенные источники малых газовых составляющих и аэрозолей

Теплоэнергетика. Теплоэлектроцентрали - крупнейший источник загрязнения в городах. Источником энергии на ТЭЦ обычно является природный газ. При его сгорании выделяется тепловая энергия, которая затем используется для работы всей станции. Природный газ является самым чистым видом органического топлива. При его сгорании образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива. Однако среди выбросов ТЭЦ присутствуют такие вещества, как оксиды азота, угарный газ, углекислый газ и ванадий. При использовании предприятиями

теплоэнергетического комплекса резервного топлива (мазут), основным загрязняющим веществом является диоксид серы.

Транспорт. Количество транспорта и, в первую очередь, личных автомобилей в последние годы стремительно увеличивается. Основными веществами, попадающими в атмосферу с выхлопными газами, являются оксиды азота, серы, углерода, формальдегид и бензапирен. В общем количестве выбросов от автотранспорта почти 3/4 приходится на угарный газ. Одни из наиболее токсичных веществ, загрязняющих атмосферный воздух, - соединения свинца. Присутствие соединений свинца в выбросах от автотранспорта обусловлено применением в моторных топливах тетраэтил-свинца, который служит антидетонирующей присадкой, повышающей эффективность сгорания моторного топлива. Кроме того, транспортные магистрали являются основным источником поступления в окружающую среду солевых компонентов, входящих в состав противогололедных смесей (преимущественно NaCl с примесью KCl, а также СаСЬ), которые применяются на протяжении всего зимнего периода. Самолеты являются источниками угарного газа, оксидов азота и твердых частиц.

Черная и цветная металлургия. В результате работы промышленных предприятий в атмосферный воздух попадают оксиды серы, пыль, тяжелые металлы, такие как свинец, кадмий, цинк, никель. При выплавке алюминия выбрасывается мышьяк и фториды. Вместе с доменным газом в атмосферу в небольших количествах выбрасываются также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, пары ртути и редких металлов, цианистый водород и смолистые вещества.Болыпинство современных заводов черной металлургии имеют цехи коксования углей и отделения по переработке коксового газа. Коксохимические производства загрязняют атмосферный воздух пылью и смесью летучих соединений. В некоторых случаях, например, при нарушении режима работы, в атмосферу выбрасываются значительные количества неочищенного коксового газа.

Нефтедобывающая промышленность. Характерными загрязняющими веществами, образующимися в процессе добычи нефти, являются углеводороды (44,9% суммарного выброса), сернистый газ, оксид углерода, оксиды азота и твердые вещества. Значительная доля выбросов загрязняющих веществ приходится на продукты сжигания газа в факелах.

Машиностроительная промышленность загрязняет атмосферу, главным образом, твердыми веществами, а также диоксидом серы и оксидами азота.

Промышленность строительных материалов выбрасывает, в основном, пыль, взвешенные вещества, оксиды углерода, диоксид серы, оксиды азота. Кроме того, в выбросах присутствуют сероводород, формальдегид, толуол, бензол, пентоксид ванадия, ксилол и другие вещества.

Химическая и нефтехимическая промышленность. Основными источниками поступления вредных выбросов в атмосферу являются производства кислот (серной, соляной, азотной, фосфорной), резинотехнических изделий, фосфора, пластмасс, красителей, моющих средств, искусственного каучука, минеральных удобрений, растворителей (толуола, ацетона, фенола, бензола), крекинг нефти. Среди основных загрязняющих веществ - оксиды азота, сероводород, железо, кадмий, формальдегид, этиленовые углеводороды, аммиак, растворимые соединения фтора и хлора.

Пищевая и аграрная промышленность. Воздействие на атмосферный воздух объектов пищевой промышленности определяется выбросами твердых веществ, оксидов серы и углерода. Источниками загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие хозяйства, промышленные комплексы по производству мяса, предприятия, обслуживающие технику, энергетические и теплосиловые предприятия. Над территориями, примыкающими к помещениям для содержания скота и птицы, в атмосферном воздухе распространяются на значительные расстояния аммиак, сероводород и формальдегид.

1.1.2. Основные загрязняющие вещества в атмосфере городов и их влияние

на здоровье человека

Воздушный бассейн городов - это особое состояние атмосферы. Непрерывно в него поступают десятки и даже сотни различных веществ, выбрасываемых промышленными объектами, автомобилями, многочисленными котельными и другими производствами. В создаваемых выбросами атмосферных загрязнениях содержится смесь твердых и жидких взвешенных частиц, а также газообразных веществ [Безуглая, Смирнова, 2008]. Именно в мегаполисах и крупных городах при процессах сгорания топлива происходит наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %.

На сети мониторинга загрязнения атмосферы определяются концентрации примерно двух десятков веществ, часть из которых является первичными продуктами выбросов, а часть - результатом последующих реакций в атмосфере. Далее будут рассмотрены наиболее важные загрязняющие вещества в атмосфере города.

Оксиды азота (ЫОх) относятся к наиболее важным загрязняющим веществам. Их поступление в атмосферу обусловлено антропогенными выбросами от промышленности, электростанций и транспорта. Они образуются в процессе сгорания органического топлива при высоких температурах. ЫОх -очень активно участвуют в химических реакциях. N0, попадая в атмосферу быстро трансформируются в диоксид азота. Диоксид азота, в свою очередь, разрушается под действием фотонов, приводя к образованию атомарного кислорода и оксида азота. Все выбросы обычно оцениваются в пересчете на N02, хотя нельзя точно определить, какая часть выбросов присутствует в атмосфере в виде N02 или N0. Отношение концентраций диоксида азота к сумме оксидов азота, т. е. коэффициент трансформации, изменяется в широких пределах, но редко превышает 0,6 [Безуглая, Ашмарин, 2004].Оксид и диоксид азота играют сложную и важную роль в фотохимических процессах. [Безуглая, Смирнова,

2008]. Из-за высокой химической активности время жизни оксидов азота невелико - неделя и менее. Средняя за год концентрация оксида азота по данным 35 городов равна 36 мкг/м , что почти в 1,5 раза выше, чем в целом по городам России [Аналитический обзор, 2009].

При небольших концентрациях диоксида азота наблюдается нарушение дыхания и кашель. При средней за год концентрации, равной 30 мкг/м , увеличивается число детей с учащенным дыханием, кашлем и больных бронхитом. Двуокись азота воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, а также вызывает изменения состава крови, уменьшает содержание в крови гемоглобина. Воздействие на организм человека диоксида азота снижает сопротивляемость к заболеваниям, вызывает кислородное голодание тканей, особенно у детей. Усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований. Образующаяся в результате взаимодействия диоксида азота с водой азотная кислота является сильным коррозионным агентом.

ВОЗ рекомендован годовой стандарт концентрации диоксида азота 40 мкг/м , поскольку выше этого уровня наблюдаются болезненные симптомы у больных астмой и других групп людей с повышенной чувствительностью [Quantification, 1995]. Многие исследования показали кратковременное влияние

л

на здоровье при концентрации NOx 200 мкг/м . Эта величина рекомендована ВОЗ как критерий для одного часа [WHO, 2005]. В России эта величина в 2006 г. принята как максимально разовая ПДК.

Диоксид серы (SO?) образуется в больших количествах при сжигании твердого топлива (каменного угля, древесины). После перехода экономики на газовое топливо, концентрации диоксида серы стали снижаться. Как показано в работе [Безуглая, Смирнова, 2008], в течение всего периода с 1990 года непрерывно происходит уменьшение концентрации и выбросов диоксида серы. Сами значения концентрации малы и не представляют особого интереса для анализа. По данным [Аналитический обзор, 2009] во всех городах России за период 1998-2007 гг. превышений ПДК зафиксировано не было. Время жизни

8С>2 от нескольких часов до недели. В атмосфере диоксид серы окисляется до образования серной кислоты.

По данным ВОЗ, воздействие диоксида серы в концентрациях выше предельно допустимых может приводить к существенному увеличению различных болезней дыхательных путей, воздействовать на слизистые оболочки, вызывать воспаление носоглотки, бронхиты, кашель, хрипоту и боли в горле. Особенно высокая чувствительность к диоксиду серы наблюдается у людей с хроническими нарушениями органов дыхания, в частности, с астмой. Помимо негативного влияния на здоровье человека, диоксид серы отрицательно действует на растительный и животный мир, способствует усилению коррозии металлических конструкций, разрушающе действует на памятники архитектуры (особенно на мрамор). В городах из-за повышенных концентраций диоксида серы коррозия металлов идет в 5 раз быстрее, чем за пределами. Диоксид серы является основой для формирования кислотных осадков.

Озон - одна из форм существования кислорода, важнейшая малая газовая составляющая в атмосфере. Озон не имеет природных и антропогенных источников, он относится к вторичным газовым составляющим, то есть к тем, которые образуются непосредственно в атмосфере. Озон подразделяют на тропосферный и стратосферный. Стратосферный озон образуется за счет фотодиссоциации молекулярного кислорода ультрафиолетовым излучением, а тропосферный - за счет фотохимических процессов в присутствии окислов азота. Концентрация озона в средних широтах составляет 345 Е.Д. Стратосфера в интервале высот от 15 до 50 км содержит до 90% общего количества озона, максимум концентрации которого отмечается на высотах 20-25 км. Роль озона в функционировании климатической системы Земли трудно переценить. Стратосферный озон поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, вредного для человека и губительного для некоторых организмов. Жизнь в наземных формах смогла появиться на Земле только после того, как в атмосфере накопилось количество кислорода, достаточное для образования озонового слоя, защитившего поверхность Земли от ультрафиолета. Помимо этого озон является

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ревокатова, Анастасия Петровна, 2013 год

Список использованной литературы

1. Алоян А.Е. Моделирование динамики и кинетики газовых примесей и аэрозолей в атмосфере. М.: Наука, 2008. - 415 с.

2. Аналитический обзор Качество воздуха в крупнейших городах России за десять лет. СПб.: Астерион. 2009. - 133 с.

3. Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В. Воздух городов и его изменения. - СПб.: Астерион, 2008. - 254с.

4. Безуглая Э.Ю. и Ашмарин A.C. Трансформация оксидов азота в диоксид азота в городах с предприятиями энергетики. Сб. Инженерные системы. № 1. СПб. 2004.

5. Беликов И.Б., Шумский P.A. Газовый состав приземного воздуха по данным станции наблюдений состава атмосферы МО МГУ в 2010 году. М. 2011-14 с.

6. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. - Л.: Гидрометиздат. 1975. - 448 с.

7. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. - Л.: Гидрометиздат, 1985. - 272 с.

8. Блинов Д.В., Ривин Г. С., Розинкина И. А. Система краткосрочного прогноза погоды COSMO-RU: технологические аспекты визуализации и распространения прогнозов. // Труды Гидрометцентра России. — 2012. — Вып. 346.— С. 53-61.

9. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы. 1988. М.: Мир. 1988. - 351 с.

10. Бызова Н.Л., Гаргер Е.К., Иванов В.Н. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси. -Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 279 с.

11. Бызова Н.Л. Рассеивание примесей в пограничном слое атмосферы. М.: -Гидрометиздат. 1974. - 190 с.

12. Вильфанд P. M., Ривин Г. С., Розинкина И. А. Мезомасштабный краткосрочный прогноз погоды в Гидрометцентре России на примере COSMO-RU. // Метеорология и гидрология. — 2010а. — № 1. — С. 5-17.

13. Вильфанд Р. М., Ривин Г. С., Розинкина И. А. Система COSMO-RU негидростатического мезомасштабного краткосрочного прогноза погоды Гидрометцентра России: первый этап реализации и развития. // Метеорология и гидрология. — 20106. — № 8. — С. 5-20.

14. Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности. Л.: - "Химия". Т. 1. Изд 6-е. 1971 -831 с.

15. Горчаков Г.И., Семутникова Е.Г., Зоткин Е.В. и др. Вариации газовых компонент загрязнения в воздушном бассейне г. Москвы // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2006. - Т. 42. № 2. - С. 176-190.

16. Ежегодник выбросов загрязняющих веществ в атмосферу городов и регионов Российской Федерации (России) 2006. гг. СПб., 2007. - 319 е.; 2007 гг. - 2008. - 208 е., Приложение. - 260 с.

17. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России в 2005. М.: Метеоагенство, 2007. - 216 с.

18. Еланский Н.Ф., Локощенко М.А., Беликов И.Б. и др. Изменчивость газовых примесей в приземном слое атмосферы Москвы // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана, 2007. - Т. 43. № 2. - С. 246-259.

19. Зарипов Р. Б. , Коновалов И. Б. , Кузнецова И. Н. , Беликов И. Б. , Звягинцев А. М. Использование моделей WRF ARW и CHIMERE для численного прогноза концентрации приземного озона. // Метеорология и Гидрология. - 2011. - №4. - С.48-60.

20. Звягинцев А.М., Блюм О.Б., Глазкова A.A., Котельников С.Н., Кузнецова И.Н., Лапченко В.А., Лезина Е.А., Миллер Е.А., Миляев В.А., Попиков А.П., Семутникова Е.Г., Тарасова O.A., Шалыгина И.Ю. Аномалии концентраций малых газовых составляющих в воздухе европейской части России и Украины летом 2010 г. // Оптика атмосферы и океана. 2011. - Т. 24. № 7. - С. 582-588.

21. Ивлев JI.С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. -Л.:Изд-во Ленингр.ун-та. 1982. - 386 с.

22. Ивлев Л.С., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем -СПб.: НИИХ СПбГУ, 1999. - 194 с.

23. Кирсанов A.A. Режим загрязнения воздуха в Москве по данным автоматической станции контроля загрязнения атмосферы государственного природоохранного учреждения «Мосэкомониторинг» и экологической станции ИФА РАН и Географического факультета МГУ. Курсовая работа. Москва, 2010.

24. Коновалов И. Б., Еланский Н. Ф., Звягинцев А. М., Беликов И. Б., Бикманн М. Валидация химическо-транспортной модели нижней атмосферы Центрально-Европейского региона России с использованием данных наземных и спутниковых измерений. // Метеорология и гидрология - 2009. - №4. - С. 65-74.

25. Курбатова A.C., Башкин В.Н., Касимов Н.С. Экология города. М.: Научный мир, 2004. - 624 с.

26. Локощенко М.А. Динамика термической турбулентности в нижней атмосфере Москвы по данным содарного зондирования // Метеорология и Гидрология. 2006. - №2. - С. 35-46.

27. Марчук Г.И. Сопряженные уравнения и анализ сложных систем, М.: Наука, 1992. - 335 с.

28. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Л., Гидрометеоиздат, - 1986.

29. Научно-технический отчет: «Разработка технологии комплексного анализа временных серий наземных данных для оценки состояния и динамики изменения атмосферы и окружающей среды в крупных городах». Часть 4. Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2011 г. - 190 с.

30. Ньистада Ф.Т.М., Ван Допа X. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей. Под ред.. JL: Гидрометиздат, 1985.- 352 с.

31. Пекур М.С. Определение параметров слоя перемешивания по факсимильным записям эхо-сигнала содара (обзор). Препр. / ИФА АН СССР. (М). 1990. №7. С. 15-29

32. Пененко В. В., Алоян А. Е. Модели и методы для задач охраны окружающей среды. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1985. 256 с.

33. Ракитин B.C. Монооксид углерода в атмосфере мегаполисов Москвы и Пекина. Автореф. дисс. канд. ф-м. наук: 25.00.29 / Ракитин Вадим Станиславович. - Москва, 2012. - 26 с.

34. Рекомендации по составлению Обзора выбросов загрязняющих веществ атмосферу на территории республики (края, области, автономного округа). Санкт-Петербург, "НИИ Атмосфера" - 2006.

35. Ревокатова А.П., Суркова Г.В., Кирсанов A.A., Ривин Г.С. Прогноз загрязнения атмосферы Московского региона с помощью модели COSMO-ART. // Вестник МГУ, серия География. - 2012 - №IV- С. 25-33.

36. Ревокатова А.П., Суркова Г.В., Кислов A.B. О методе оперативного расчета эмиссий загрязняющих веществ в атмосферу на примере Москвы и Московской области. // Вестник МГУ, серия География. -2013а-№!.- С. 33-42.

37. Ревокатова А.П. Метод расчета эмиссий угарного газа для прогноза загрязнения воздуха в Москве. Метеорология и Гидрология. 20136 -№6.-С. 39-51.

38. Ривин Г.С. Численное моделирование фоновых атмосферных процессов и проблема переноса аэрозолей в Сибирском регионе // Оптика атмосферы и океана, 1996, т. 9. N 6, с. 780 - 785.

39. Ривин Г.С., Воронина П.В. Перенос аэрозоля в атмосфере: выбор конечно-разностной схемы // Оптика атмосферы и океана, 1997, т. 10. N 6, с. 623-633.

40. Руководство по инвентаризации атмосферных выбросов. ЕМЕП/ЕАОС -2009.-25 с.

41. Ситнов С.А. Анализ пространственно-временной изменчивости тропосферного содержания NO2 над московским мегаполисом по данным спектрометра OMI (спутник Aura) // ДАН. 2009. Т. 429.- № 4. -С. 534-540.

42. Сузан Д.В. Математическое моделирование распространения загрязнений в воздушной среде. Дис.кандид. физ.-мат.наук: 05.13.18/ Сузан Дмтрий Валерьевич. - Москва, 2003. - 122 с.

43. Суркова Г.В. Химия атмосферы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. - 210 с.

44. Adrian, G., Fiedler, F.: Simulation of unstationary wind and temperature fields over complex terrain and comparison with observations. // Contributions to Atmospheric Physics. - 1991 -64. P. 27^18.

45. Air quality criteria for carbon monoxide. Washington, DC. US Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, 2000. EPA-600/P-99/00 IF.

46. Arellano Jr., A. F., Kasibhatla, P., Giglio, L., van der Werf, G., and Randerson, J.: Top-down estimates of global CO sources using MOPITT measurements, Geophys. Res. Lett. - 2004 - Vol. 31 - 12. L01104, doi: 10.1029/2003GL018609.

47. Baklanov, A., Korsholm, uT., Mahura, A., Petersen, C., and Gross, A.: ENVIRO-HIRLAM: on-line coupled modelling of urban meteorology and air pollution, Adv. Sci. Res. - 2008a-2. P. 41-46, doi: 10.5194/asr-2-41-2008a.

48. Baklanov A.. Integrated Meteorological and Atmospheric Chemical Transport Modeling: Perspectives and Strategy for HIRLAM/HARMONIE. Danish Meteorological Institute. // HIRLAM Newsletter - 20086 - №53.

49. Baklanov, A., Mahura, A., and Sokhi, R.: Integrated Systems of Meso-

»

Meteorological and Chemical Transport Models. // Springer. ISBN 978-3-642-13979-6-2010a-186 p.

50. Baklanov A., Lawrence, M., Pandis, S., Mahura, A., Finardi, S., Moussiopoulos, N., Beekmann, M., Laj, P., Gomes, L., Jaffrezo,J.-L., Borbon, A., Coll, I., Gros, V., Sciare, J., Kukkonen, J., Galmarini, S., Giorgi, F., Grimmond, S., Esau, I., Stohl, A., Denby, B., Wagner, T., Butler, T., Baltensperger, U., Builtjes, P., van den Hout, D., van der Gon, H. D., Collins, B., Schluenzen, H., Kulmala, M., Zilitinkevich, S., Sokhi, R., Friedrich, R., Theloke, J., Kummer, U., Jalkinen, L., Halenka, T., Wiedensholer, A., Pyle, J., and Rossow, W. B.: MEGAPOLI: concept of multi-scale modeling of megacity impact on air quality and climate. // Adv. Sci. Res. - 20106 - 4. - P. 115-120, doi: 10.5194/asr-4-l 15-2010

51. Balk, T., Kukkonen, J., Karatzas, K., Bassoukos, T., and Epitropou, V.: A European open access chemical weather forecasting portal. // Atmos. Environ. -2011 -45. - P. 6917-6922.

52. Bao, J.-W., Michelson, S.A., McKeen, S.A., Grell, G.A. Meteorological evaluation of a weather-chemistry forecasting model using observations from the TEXAS AQS 2000 field experiment. // J. Geophys. Res. - 2005 - 110. P. 1-19.

53. Beekmann, M., U. Baltensperger, A. Borbon, J. Sciare, V. Gros, A. Baklanov, M. Lawrence, S. Pandis, and the MEGAPOLI Paris- campaign team, The MEGAPOLI Paris campaign for urban aerosol characterisation - a comprehensive data set for air quality model valuation. // Abstracts of 13th International Conference on Harmonisation - 2009.

54. Bergamaschi, P., Frankenberg, C., Meirink, J.-F., Krol, M., G.Villani, Houweling, S., Dentener, F., Dlugokencky, E. J., and Engel, A.: Inverse modeling of global and regional CH4 emissions based on recently revised SCIAMACHY retrievals, J. Geophys. Res., - 2009. - 114, D22301, doi: 10.1029/2009JD012287.

55. Bergamaschi, P., Hein, R., Heimann, M., and Crutzen, P. J.: Inverse modeling of the global CO cycle 1. Inversion of CO mixing ratios, J. Geophys. Res., -2000- 105.-P. 1909-1927.

56. Bohren, C.F., Huffman D.R.. Absorption and Scattering of Light by Small Particles, Wiley&Sons, New York - 1983. - 544 p.

57. Bosanquet C. and Pearson J. The spread of smoke and gases from chimneys. Trans. Faraday Soc. - Vol. 32. - 1936. - P. 1249-1263.

58. Carouge C., Rayner P. J., Peylin P., Bousquet P., Chevallier F., and Ciais P. What can we learn from European continuous atmospheric C02 measurements to quantify regional fluxes - Part 2: Sensitivity of flux accuracy to inverse setup. Atmos. Chem. Phys. -10 - 2010. - P. 3119-3129.

59. Charlson R.J., Anderson T.L., and McDuff R.E., 2000. The Sulfur Cycle. In: Earth System Science. From Biogeochemical Cycles to Global Change. Eds: M.Jacobson, R.Charlson, H.Rodhe and C.Orians. International Geophysics Series, Academic Press - 72. - P. 343-359.

60. EPA Measuring Air Quality. The Pollutant Standards Index. EPA 451/K-94-001. Office of Air Quality Planning & Standards (MD-10). -1994. - 20 p.

61. Clerbaux, C., George, M., Turquety, S., Walker, K. A., Barret, B., Bernath, P., Boone, C., Borsdorff, T., Cammas, J. P., Catoire, V., Coffey, M., Coheur, P.-F., Deeter, M., De Maziere, M., Drummond, J., Duchatelet, P., Dupuy, E., de Zafra, R., Eddounia, F., Edwards, D. P., Emmons, L., Funke, B., Gille, J., Griffith, D. W. T., Hannigan, J., Hase, F., Hopfher, M., Jones, N., Kagawa, A., Kasai, Y., Kramer, I., Le Flochmoen, E., Livesey, N. J., Lopez-Puertas, M., Luo, M., Mahieu, E., Murtagh, D., Nedelec, P., Pazmino, A., Pumphrey, H., Ricaud, P., Rinsland, C. P., Robert, C., Schneider, M., Senten, C., Stiller, G., Strandberg, A., Strong, K., Sussmann, R., Thouret, V., Urban, J., and Wiacek, A.: CO measurements from the ACE-FTS satellite instrument: data analysis and validation using ground-based, airborne and spaceborne observations, Atmos. Chem. Phys., -2008 - 8 - P. 2569-2594, doi:10.5194/acp-8-2569-2008.

62. COSMO Documentation. A Description of the Nonhydrostatic Regional Model LM. Part 1: Dynamics and Numerics. 2002. - 140 p.

63. Corazza M., Bergamaschi P., Vermeiden A. T., Aalto T., Haszpra L., Meinhardt F., O'Doherty S., Thompson R., Moncrieff J., Popa E., Steinbacher M., Jordan A., Dlugokencky E., Br'uhl C., Krol M., and Dentener F.. Inverse modelling of European N20 emissions: assimilating observations from different networks. Atmos. Chem. Phys. - 2011 - 11 - P. 2381-2398.

64. Cox, R.A, Plane J.M.C. An introduction to chemical kinetics in the atmosphere. // Physics and chemistry of the atmospheres of the Earth and other objects of the solar system. ERC A. Les Editions de Physique. - 1996 -2 - P. 201-243.

65. Deeter, M. N., H. M. Worden, D. P. Edwards, J. C. Gille, and A. E. Andrews. Evaluation of MOPITT retrievals of lower-tropospheric carbon monoxide over the United States, J. Geophys. Res.-Atmos. - 2012 - 117 -D13306.1 -D13306.12. doi: 10.1029/2012JD017553.

66. De Laat, A. T. J., Gloudemans A. M. S., Aben I., and Schrijver H. Global evaluation of SCIAMACHY and MOPITT carbon monoxide column differences for 2004-2005, J. Geophys. Res.-Atmos. - 2010 - 115, D0637. doi:10.1029/2009JD012698.

67. Dignon J., Ando T., Brenninkmeijer C., Conny L., Granier C., Khalil A., King G., King S., Law K, Levine J.S., Rockmann T., Stedman D., Yung Y., Zafiriou O. Carbon monoxide sources and sinks: working group summary report. DC: U.S. Env. Prot. Ag. - report no. EPA/600/R-98/047 - 1998. - P. 359-374

68. Draxler, R.R. Evaluation of an ensemble dispersion calculation, Journal of Applied Meteorology - 2003 - V. 42 - P. 308-317.

69. EPA. Greenhouse gas inventory protocol core module guidance. Direct Emissions from Stationary Combustion Sources. EPA430-K-08-003. - 2008 -36 p.

70. Fortems-Cheiney, A., Chevallier, F., Pison, I., Bousquet, P., Carouge, C., Clerbaux, C., Coheur, P.-F., George, M., Hurtmans, D., and Szopa, S.: On the capability of IASI measurements to inform about CO surface emissions,

Atmos. Chem. Phys.- 9 - 2009. - P. 8735- 8743, doi:10.5194/acp-9-8735-2009.

71. Freely R.A., S.L. Sabine, Takahashi, T. and Wanninkhof, R. Uptake and storage of carbon dioxide in the oceans: The global CO2 survey. Oceanography - 2001. - 14 - № 4 -P. 18-32.

72. George, M., Clerbaux, C., Hurtmans, D., Turquety, S., Coheur, P.F., Pommier, M., Hadji-Lazaro, J., Edwards, D. P., Worden, H.,Luo, M., Rinsland, C., and McMillan, W.: Carbon monoxide distributions from the IASI/METOP mission: evaluation with other space-borne remote sensors, Atmos. Chem. Phys - 2009. - 9 - P. 8317-8330, doi: 10.5194/acp-9-8317-2009.

73. Georg A., Grell, Steven E., Peckham, Rainer, Schmitz, and Stuart A.McKeen. Fully coupled "online" chemistry within the WRF model: description and applications. // Atmospheric Environment. -2005 - 39 - Is. 37. - P. 69576975.

74. Graziani, G., Klug, W. and Mosca, S. Real-time long-range dispersion model evaluation of the ETEX first release, EUR 17754 EN. // Office for official publications of the European Communities. -1998 - 242 p. ISBN 92-8283657-6.

75. Graf H.-F., Feicher J., Langmann B. Volcanic sulphur emissions: Estimates of source strength and its contribution to the global sulphate distribution. J. Geophys. Res. - 1997 - 102 - P.10727-10738.

76. Granier C., Bessagnet B., Bond T., D'Angiola A., Denier H. van der Gon, Frost G.J., Heil A., Kaiser J.-W., Kinne S., Klimont Z, Kloster S., Lamarque J.-F., Liousse C., Masui T, Meleux F., Mieville A., Ohara T., Raut J.-C, Riahi K., Schultz G., Smith J., Thompson A., van Aardenne J., Guido R. van der Werf and van Vuuren D. Evolution of anthropogenic and biomass burning emissions of air pollutants at global and regional scales during the 1980-2010 period. Climate Change - 2011 - 109 - Is. 1-2 - P. 163-190. DOI: 10.1007/s 10584-011-0154-1 , (1-2) :

77. Grell, G. A., S. Emeis, W. R. Stockwell, T. Schoenemeyer, R. Forkel, J. Michalakes, R. Knoche, W. Seidl. Application of a multiscale, coupled MM5/chemistry model to the complex terrain of the VOTALP valley campaign. // Atmos. Env. - 2000 - 34. -P. 1435-1453.

78. Hanna S.R. Review of Atmospheric Diffusion Models for Regulatory Applications. Technical Note No 177, World Meteorological Organization, WMO 1982 -No.581.-37p.

79. Hakami A., Henze D. K., and Seinfeld J. H. Adjoint inverse modeling of black carbon during the Asian Pacific Regional Aerosol Characterization Experiment. Journal of geophysical research. - 2005 - Vol. 110 - D14301, doi: 10.1029/2004JD005 671.

80. Heald, C. L., Jacob, D. J., Jones, D. B. A., Palmer, P. I., Logan, J. A., Streets, D. G., Sachse, G. W., Gille, J. C., Hoffman, R. N.,and Nehrkorn, T.: Comparative inverse analysis of satellite (MOPITT) and aircraft (TRACE-P) observations to estimate Asian sources of carbon monoxide, J. Geophys. Res.-2004 -109, D23306, doi:10.1029/2004JD005185.

81. Holzworth G.C. Estimates of mean maximum mixing depths in the contiguous United States // Mon. Weather Rev. 1964. V. 92. N 5. P. 235-242.

82. Hooghiemstra P. B., Krol M. C., Meirink J. F., Bergamaschi P., G. R. van der Werf, Novelli P. C., Aben I., and R'ockmann T. Optimizing global CO emission estimates using a four-dimensional variational data assimilation system and surface network observations. Atmos. Chem. Phys., -2011.-11-P.4705-4723.

83. Huijnen, V., Williams, J., van Weele, M., vanNoije, T., Krol, M., Dentener, F., Segers, A., Houweling, S., Peters, W., de Laat, J., Boersma, F., Bergamaschi, P., van Velthoven, P., Le Sager, P., Eskes, H., Alkemade, F., Scheele, R., Nedelec, P., and Pätz, H.-W.: The global chemistry transport model TM5: description and evaluation of the tropospheric chemistry version 3.0, Geosci. Model Dev. - 2010. - 3 P. 445-473, doi:10.5194/gmd-3-445-2010.

84. Illingworth, S. M., J. J. Remedios, H. Boesch, S.-P. Ho, D. P. Edwards, P. I. Palmer, and S. Gonzi, A comparison of OEM CO retrievals from the IASI and MOPITT instruments, Atmospheric Measurement Techniques. - 2011. -4 - P. 775-793, doi:10.5194/amt-4-775-2011.

85. Jacobson, M. Z., Lu, R., Turco, R. P. and Toon, O. B. Development and application of a new air pollution modeling system-Part I: Gas-phase simulations. // Atmos. Env. -1996. - 30. - P. 1939-1963.

86. Janssens-Maenhout G.A,. Petrescu M.R., Muntean M. and Blujdea V. Verifying Greenhouse Gas Emissions: Methods to Support International Climate Agreements. Greenhouse Gas Measurement and Management 1 -2010. - 124 p. 01:10.1080/20430779.2011.579358.

87. Kasibhatla, P., Arellano, A., Logan, J. A., Palmer, P. I., and Novelli, P.: Top-down estimates of a large source of atmospheric carbon monoxide associated with fuel combustion in Asia, Geophys.Res. Lett. - 2002. -29. - P. 1900 -1904, doi:10.1029/2002GL015581.

88. Kerzenmacher, T., Dils, B., Kumps, N., Blumenstock, T., Clerbaux,C., Coheur, P.-F., Demoulin, P., Garcia, O., George, M., Griffith,D. W. T., Hase, F., Hadji-Lazaro, J., Hurtmans, D., Jones, N.,Mahieu, E., Notholt, J., Paton-Walsh, C., Raffalski, U., Ridder, T., Schneider, M., Servais, C., and De Maziere, M.: Validation of IASI FORLI carbon monoxide retrievals using FTIR data from NDACC, Atmos. Meas. Tech. - 2012. - 5. - P. 2751-2761, doi: 10.5194/amt5-2751-2012.

89. Klimova E.G., G.S. Rivin. Inverse traces for the passive pollutants. In: Air Pollution Modeling and Its Application XIII. (Ed. by S.-E. Gryning and E. Batchvarova). Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York. - 2000. - P. 243-247.

90. Konovalov I. B., Beekmann M., Kuznetsova I. N., Yurova A., Zvyagintsev A. M. Atmospheric impacts of the 2010 Russian wildfires: integrating modelling and measurements of an extreme air pollution episode in the Moscow region. // Atmos. Chem. Phys. - 2011 - 11. - P. 10031-10056.

91. Korsholm U. S., Baklanov A., Gross A., Mahura A., Sass B.H., Kaas E.. Online coupled chemical weather forecasting based on HIRLAM - overview and prospective of Enviro-HIRLAM. // HIRLAM Newsletter -2008 - №54. -17 p.

92. Konovalov I. B., Beekmann M., Kuznetsova I. N., Yurova A., Zvyagintsev A. M. Atmospheric impacts of the 2010 Russian wildfires: integrating modelling and measurements of an extreme air pollution episode in the Moscow region. Atmos. Chem. Phys. -2011. - 11. - P. 10031-10056.

93. Kopacz, M., Jacob, D. J., Fisher, J. A., Logan, J. A., Zhang, L., Megretskaia, I. A., Yantosca, R. M., Singh, K., Henze, D. K., Burrows, J. P., Buchwitz, M., Khlystova, I., McMillan, W. W., Gille, J. C., Edwards, D. P., Eldering, A., Thouret, V., and Nedelec, P.: Global estimates of CO sources with high resolution by adjoint inversion of multiple satellite datasets (MOPITT, AIRS, SCIAMACHY, TES), Atmos. Chem. Phys. - 2010. - 10. - P. 855-876, doi:10.5194/acp-10-855-2010.

94. Kukkonen J., Olsson T., Schultz D. M., A. Baklanov, T. Klein, A. I. Miranda, A. Monteiro, M. Hirtl, V. Tarvainen, M. Boy, V.-H. Peuch, A. Poupkou, I. Kioutsioukis, S. Finardi, M. Sofiev, R. Sokhi, K. E. J. Lehtinen, K. Karatzas, R. San Jos'e, M. Astitha, G. Kailos, M. Schaap, E. Reimer, H. Jakobs, K. Eben. A review of operational, regional-scale, chemical weather forecasting models in Europe. // Atmos. Chem. Phys. - 2012 - 12. - P. 1-87. doi: 10.5194/acp-12-l-2012.

95. Kumar, R., M. Naja, G. G. Pfister, M. C. Barth, and G. P. Brasseur. Source attribution of carbon monoxide in India and surrounding regions during wintertime. // Journal of Geoph. Res.: Atmospheres - 2013. - 118. - P. 19811995, doi:10.1002/jgrd.50134.

96. Landgraf, J., Crutzen, P. J. An efficient method for online calculations of photolysis and heating rates. // J. Atmos. Sei. - 1998 - 55. - P. 863-878.

97. Luo, M., Rinsland, C. P., Rodgers, C. D., Logan, J. A., Worden, H., Kulawik, S., Eldering, A., Goldman, A., Shephard, M. W., Gunson, M., and Lampel,

M.: Comparison of carbon monoxide measurements by TES and MOPITT: Influence of a priori data and instrument characteristics on nadir atmospheric species retrievals, J. Geophys. Res. - 2007a. - 112. - D09303, doi: 10.1029/2006JD007663.

98. Luo, M., Rinsland, C. P., Rodgers, C. D., Logan, J. A., Worden, H.,Kulawik, S., Eldering, A., Goldman, A., Shephard, M. W., Gunson, M., and Lampel, M.: TES carbon monoxide validation with DACOM aircraft measurements during INTEX-B 2006, J. Geophys. Res. - 20076. - 112. - P. 24-48, doi:10.1029/2007JD008803.

99. Madronich, S. Photodissociation in the atmosphere, actinic flux and the effects of ground reflections and clouds. // J. Geophys. Res. -1987. - 92. P. 9740-9752.

100. Mahura, A., Baklanov, A., and Korsholm, U.: Parameterization of the birch pollen diurnal cycle. // 25 Aerobiologia -2009. - 25(4) - P. 203-208, doi: 10.1007/s 10453-009-9125-7.

101. Manning, A. J., Ryall, D. B., Derwent, R. G., Simmonds, P. G., and O'Doherty, S.: Estimating European emissions of ozone depleting and greenhouse gases using observations and a modeling back-attribution technique. // J. Geophys. Res. - 2003. - 108. - №D14, 4405, doi:4410.1029/2002JD002312.

102. McCormick R. A. Meteorological aspects of air pollution in urban and industrial districts. // WMO Tech. Note -1970. - 106. - P. 1-30.

103. McMillan, W. W., K. D. Evans, C. D. Barnet, E. S. Maddy, G. W. Sachse, and G. S. Diskin. Validating the AIRS Version 5 CO Retrieval With DACOM In Situ Measurements During INTEX-A and -B, IEEE Trans. // Geosci. Remote Sensing - 2011. - 49(7). - P. 2802-2813, doi:10.1109/TGRS.2011.2106505.

104. Mellor, G. L. and T. Yamada. A hierarchy of turbulence closure models for planetary boundary layers. // J. Atmos. Sci. -1974. - 31. - P. 1791-1806.

105. Mellor, G.L. and T. Yamada. Development of a turbulence closure model for geophysical flow problems. // Rev. Geophys. and Space Phys. - 1982 - 20, P. 851-875.

106. Meirink, J. F., Bergamaschi, P., and Krol, M. C.: Fourdimensional variational data assimilation for inverse modelling of atmospheric methane emissions: method and comparison with synthesis inversion. // Atmos. Chem. Phys. -2008.-8.-P. 6341-6353, doi:10.5194/acp-8-6341-2008.

107. Menut L., R.Vautard, M.Beekmann and C.Honore, Sensitivity of Photochemical Pollution using the Adjoint of a Simplified Chemistry-Transport Model. // Journal of Geophysical Research - Atmospheres -2000 -105.D12.-P. 15.379-15.402.

108. Menut L and Bessagnet B. Atmospheric composition forecasting in Europe. // Ann. Geophys. -2010 -28 - P. 61-74.

109. Miller J.M. The use of back air trajectories in interpreting atmospheric chemistry data: A review and bibliography (NOAA Tech.Memo.ERL ARL-155). Air resources Laboratory Silver Spring, - Maryland, 1987. - 28 p.

110. Mihelcic, D., D. Klemp, P. Müsgen, H. W. Pätz, A. Volz-Thomas. Simultaneous measurements of peroxy and nitrate radicals at Schauinsland, J. Atmos. Chem. -1993.- 16. - P. 313-335.

111. Mitchell Scientific and RTI International Research Triangle Park. Methods for Estimating Air Emissions from Chemical Manufacturing Facilities Vol. II: Chapter 16. Emission Inventory Improvement Program. 2007. - 132 p.

112. M'uller, J.-F. and Stavrakou, T.: Inversion of CO and NOx emissions using the adjoint of the IMAGES model. // Atmos. Chem. Phys. - 2005. - 5. P. 1157-1186, doi:10.5194/acp-5-l 157-2005.

113. Nester, K. and Fiedler, F.: Modeling of the diurnal variation of air pollutants in a mesoscale area. // Proceedings of the 9th World Clean Air Congress, Montreal - 1992 - Vol. 5, IU-16C.02.

114. P'etron, G., Granier, C., Khattatov, B., Lamarque, J.-F., Yudin, V., M'uller, J.-F., and Gille, J. Inverse modeling of carbon monoxide surface emissions

using Climate Monitoring and Diagnostics Laboratory network observations . // J. Geophys. Res. - 2002. - 107. - P. 10.1-10.23, doi: 10.1029/2001JD001305.

115. Piatt, U. F., G. Le Bras, G. Poulet, J. P. Burrows, G. K. Moortgat. Peroxy radicals from nighttime reaction of NO3 with organic compounds, Nature -1990. - 348, P. 147-149.

116. Pulles, T., R. Brand, M. van het Bolscher, A. Visschedijk. The Application of the Emission Inventory Model TEAM: Global Emissions from Fuel Combustion in the years 1960 to 2000. // TNO report 2007-A-R0132-B. -2007

117. Quantification of Health Effects Related to S02, N02, 03 and Particulate Matter Exposure. Report from the Nordic expert meeting Oslo, NILU OR 63/96.1995.- 142 p.

118. Riemer N., Vogel, H., Vogel, B., Fiedler, F.: Modelling aerosols on the mesoscale-p: Treatment of soot aerosol and its radiative effects. // J. Geophys. Res. -2003 - 109. - 4601, doi:10.1029/2003JD003448.

119. Ritter, B., Geleyn, J.-F. A comprehensive scheme for numerical weather prediction models with potential applications in climate simulations. Month. Wea. Rev. - 1992 - 120. - P. 303-325.

120. Ruggaber, A., R. Dlugi, and T. Nakajiima. Modelling radiation quantities and photolysis frequencies in the troposphere. J. Atmos. Chem. - 1994. - 18. - P. 171-210.

121. Rodgers, C. D.: Inverse Methods for Atmospheric Sounding. // World Sci., London, 2000.

122. Ryall, D. B., Derwent, R. G., Manning, A. J., Simmonds, P. G., and O'Doherty, S.: Estimating source regions of European emissions of trace gases from observations at Mace Head, Atmos. Environ. - 2001. - 35. - P. 2507-2523.

123. Saide, P., Osses, A., Gallardo, L., and Osses, M.: Adjoint inverse modeling of a CO emission inventory at the city scale: Santiago de Chile's case, Atmos.

Chem. Phys. Discuss. - 2009. - 9. - P. 6325-6361, doi:10.5194/acpd-9-6325-2009.

124. Schultz, M. G.: On the use of ATSR fire count data to estimate the seasonal and interannual variability of vegetation fire emissions, Atmos. Chem. Phys. - 2002. - 2. - P. 387-395, Ref-ID: 1680-7324/acp/2002-2-387.

125. Seinfeld J.H., Pandis S.N., Atmospheric Chemistry And Physics. From Air Pollution to Climate Change Second Edition, John Wiley & Sons, Inc. - 2006, 1248 p.

126. Steppeler, J., Doms, G., Schattler, U., Bitzer, H.W., Gassmann, A., Damrath, U., Gregoric, G.: Meso-gamma scale forecasts using the nonhydrostatic model LM. // Meteorol. Atmos. Phy. - 2003 - 82. - P. 75-96.

127. Stockwell, W. R., Kley, D. The Euro-RADM mechanism. A gas-phase chemical mechanism for European air quality studies. // Berichte des Forschungszentrum Juelich Juel. -1994 - Vol. 28. P. 1-68.

128. Stohl A., Seibert P., Arduini J., Eckhardt S., Fraser P., Greally B. R., Lunder C., M. Maione, J. M'uhle, S. O'Doherty, R. G. Prinn, S. Reimann, T. Saito, N. Schmidbauer, P. G. Simmonds, M. K. Vollmer, R. F.Weiss and Y. Yokouchi. An analytical inversion method for determining regional and global emissions of greenhouse gases: Sensitivity studies and application to Halocarbons. // Atmos. Chem. Phys. - 2009. - 9. - P. 1597-1620.

129. Sykes R.I. and D.S. Henn. Large-eddy simulation of turbulent sheared convection. Journal of the Atmospheric Sciences. -1989. - 46. -8. -P. 11061118.

130. Table of recommended rate constants for chemical reactions occurring in combustion. Francis Westle. Chemical Kinetics Information Center. U.S. Govt. Print. - 1980. -110 p.

131. Tangborn, A., Stajner, I., Buchwitz, M., Khlystova, I., Pawson, S., Burrows, J., Hudman, R., and Nedelec, P. Assimilation of SCIAMACHY total column CO observations: Global and regional analysis of data impact. // J. Geophys. Res. -2009. - 114 - D07307, doi:10.1029/2008JD010781,

132. Vautard R., M.Beekmann and L. Menut. Applications of adjoint modelling in atmospheric chemistry: sensitivity and inverse modeling. // Environmental Modeling and Sofware - 2000 - P. 703-709.

133. Vestreng, V., Ntziachristos, L., Semb, A., Reis, S., Isaksen, I. S. A. and Tarrason, L. Evolution of NOx emissions in Europe with focus on road transport control measures. Atmospheric Chemistry and Physics - 2009. -9. -P. 1503-1520. doi: 10.5194/acp-9-l503-2009

134. Villani M. G., Bergamaschi P., Krol M., Meirink J. F., and Dentener F. Inverse modeling of European CH4 emissions: sensitivity to the observational network. Atmos. Chem. Phys. - 2010. - 10. - P. 1249-1267.

135. Villani M.G., D'Isidoro M., Maurizi A., Tampieri F. Osservazioni sul coefficiente di dispersione in atmosfera. // Relazione su invito, XCII Congr. nazionale SIF, Torino - 2006 - Volume dei sommari. 143 p.

136. Vogel, B., H. Vogel, D. Baumner, M. Bangert, K. Lundgren, R. Rinke, T. Stanelle. The comprehensive model system COSMO-ART - Radiative impact of aerosol on the state of the atmosphere on the regional scale. // Atmos. Chem. Phys. -2009 - 9. P. 8661-8680.

137. Vogel, H., Vogel, B.,. Kottmeier. Chemical Modelling of pollen dispersion with a weather forecast model system. // Proceedings of 28th NATO/CCMS Int. Meeting on Air Pollution Modelling and its Application, 2006.

138. Vogel Tl., Förstner J., Vogel B., Hanisch T. Quasi-operational modeling of the Eyjafjallajökull volcanic ash episode with COSMO-ART at DWD. // EMS2011-871 -2011 - Vol.8.

139. Vogel, H. Verteilungen reaktiver Luftbeimengungen im Lee einer StadtNumerische Untersuchungen, Wiss. Bet. Inst. Meteorol. Klimaforsch. - 1991. - 15.

140. Wang H., Lixin Fu, Xin Lin, Yu Zhou, Jinchuan Chen. A bottom-up methodology to estimate vehicle emissions for the Beijing urban area. Sei Total Environ - 2008. - 407. - 6, P. 1947-1953, doi: 10.1016/j.scitotenv.2008.11.008

141. Whitby, E.R., P.H. McMurray, U. Shankar, F.S. Binkowski. Modal Aerosol Dynamics Modeling, Technical Report 600/3-91/020, (NTIS PB91-161729/AS Natl. Tech. Inf. Serv. Spring_eld, Va.), Atmos. Res. and Exposure Assess. Lab. U.S. Environ. Prot. Agency, Research Triangle Park, N.C. 1991

142. WHO. Air Quality Guidelines global update 2005. Report on working group meeting. Bonn, German - 2005. - E87950 - 29 p.

143. Worden, H. M., Deeter, M. N., Frankenberg, C., George, M., Nichitiu, F., Worden, J., Aben, I., Bowman, K. W., Clerbaux, C., Coheur, P. F., de Laat, A. T. J., Detweiler, R., Drummond, J. R., Edwards, D. P., Gille, J. C., Hurtmans, D., Luo, M., Martinez-Alonso, S., Massie, S., Pfister, G., and Warner, J. X.: Decadal record of satellite carbon monoxide observations. // Atmos. Chem. Phys. - 2013. - 13. - P. 837-850, doi:10.5194/acp-13-837-2013.

144. Xiao X., Prinn R. G, Fraser P. J., Weiss R. F., Simmonds P. G., O'Doherty S., Miller B. R., Salameh P. K., C. M. Harth, P. B. Krummel, A. Golombek, L.W. Porter, J. H. Butler, J. W. Elkins, G. S. Dutton, B. D. Hall, L. P. Steele, R. H. J. Wang, and D. M. Cunnold. Atmospheric three-dimensional inverse modeling of regional industrial emissions and global oceanic uptake of carbon tetrachloride. // Atmos. Chem. Phys. - 2010. - 10. - P. 10421-10434.

145. Yumimoto, K. and Uno, I.: Adjoint inverse modeling of CO emissions over Eastern Asia using four-dimensional variational data assimilation, Atmos. Environ. - 2006,- 40 -P. 6836-6845.

146. Yurganov, L., P. Duchatelet, A. Dzhola (more) , D. P. Edwards4, F. Hase, I. Kramer, E. Mahieu, J. Mellqvist, J. Notholt, P. C. Novelli, A. Rockmann, H. E. Scheel, M. Schneider, A. Schulz, A. Strandberg, R. Sussmann, H. Tanimoto, V. Velazco, J. R. Drummond, and J. C. Gille. Increased northern hemispheric carbon monoxide burden in the troposphere in 2002 and 2003 detected from the ground and from space. Atmos. Chem. and Phys. - 2005. -5 - P. 563-573.

147. Yurganov, L. N., W. W. McMillan, A. V. Dzhola, E. I. Grechko, N. B. Jones, and G. R., van der Werf. Global AIRS and MOPITT CO measurements: Validation, comparison,and links to biomass burning variations and carbon cycle, J. Geophys. Res. - 2008. - 113, D09301, doi:10.1029/2007JD009229.

148. Yurganov, L., W. McMillan, E. Grechko, and A. Dzhola, Analysis of global and regional CO burdens measured from space between 2000 and 2009 and validated by ground-based solar tracking spectrometers, Atmos. Chem. Phys. -2010 - 10(8)-P. 3479-3494,. doi: 10.5194/acp-10-3479-2010.