Содержание двуокиси азота в нижней тропосфере над урбанизированными районами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Иванов, Виктор Александрович

• Иванов, Виктор Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Иванов, Виктор Александрович

Содержание

Словарь терминов и список сокращений

Введение

Глава 1. Окислы азота в тропосфере

1.1. Химическая трансформация, источники, стоки

1.2. Методы измерения тропосферного содержания N02'- описание методов, системы наблюдения

1.3. Глобальное поле распределения тропосферного содержания N02 и факторы влияющие на него

1.4. Постановка задачи

Глава 2. Измерительный комплекс для мониторинга двуокиси

азота

2.1. Структура измерительного комплекса

2.2. Процесс подготовки комплекса к измерениям

2.3. Работа измерительного комплекса. Его программное обеспечение

Глава 3. Метод восстановления содержания двуокиси азота в

ПСА по рассеянному в зените солнечному излучению

3.1. Общая информация о методе

3.2. Восстановление наклонного содержания

3.3. Метод восстановления вертикального профиля двуокиси азота в атмосфере Земли по сумеречным измерениям рассеянного в зените солнечного излучения

3.4. Восстановление вертикального содержания в ПСА

3.5. Общая ошибка зенитного метода

3.6. Влияние низкой облачности и аэрозоля на восстаноление содержания N02

3.7. Сравнение результатов восстановления содержания NO2 в ПСА по зенитному методу с данными других исследовательских групп

Глава 4. Анализ пространственно-временной изменчивости тропосферного содержания NO2 в городах

4.1. Содержание NO2 на станциях наблюдения: характерное распределение, цикличность, основные источники

4.2. Оценки объема выбросов NO2 от автотранспорта в Москве по зенитным спектральным наблюдениям

4.3. Наблюдаемые значения содержания двуокиси азота в период подмосковных лесных пожаров 2010 года

4.4. Изменчивость содержания NO2 над территорий Евразии в ходе эксперимента TROICA

Заключение

Литература

Словарь терминов и список сокращений

(Вертикальное) содержание примеси Содержание в вертикальном столбе атмосферы с поперечным сечением единичной площади.

Коэффициент воздушной массы Коэффициент отношения вертикального содержания примеси к наклонному содержанию. Это коэффициент зависит от геометрии распространения луча и распределения примесей в атмосфере. Для расчета используется метод переноса излучения.

Наклонное содержание примеси Взвешенное среднее содержание примеси вдоль пути лучей, приходящих на прибор. Для расчета наклонного содержания используют метод дифференциальной спектроскопии БОАБ.

ПСА Пограничный слой атмосферы

ПВМ Послойная воздушная масса, т.е. коэффициент воздушной массы для некоторого слоя атмосферы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Содержание двуокиси азота в нижней тропосфере над урбанизированными районами»

Введение

Актуальность работы. Двуокись азота (N02) относится к химически активным газовым составляющим атмосферы. В основном ее количество сосредоточено в пограничном слое атмосферы и в стратосфере. Двуокись азота играет ключевую роль в каталитическом цикле разрушения озона (Оз). Поэтому, когда в 70-х гг прошлого века остро встала проблема разрушения стратосферного озонового слоя атмосферы, начались регулярные наблюдения содержания N02 в стратосфере [83, 95]. Одна из первых станций мониторинга стратосферного содержания N02 начала действовать в СССР на Северном Кавказе - Кисловодская высокогорная научная станция ИФА РАН [11, 12]. В конце 80-х - начале 90-х годов в СССР была сформирована уникальная сеть из 5 станций, которая являлась ключевым элементом глобальной системы наблюдения содержания N02 в стратосфере [4, 75]. В конце 90-х годов, когда содержание озона в стратосфере практически восстановилось до климатически среднего уровня, наибольшее беспокойство стало вызывать быстрое увеличение концентрации тропосферного озона и ухудшение качества приземного воздуха в урбанизированных районах. Для изучения причин и механизмов таких изменений необходима была информация о содержании N02 в тропосфере и, в особенности, в пограничном слое атмосфере (ПСА), где N02 играет важную роль в системе взаимодействий экосистем и атмосферы. Двуокись азота вносит вклад в образование кислотных дождей [87]. Кислотные дожди оказывают отрицательное воздействие на поверхностные и грунтовые воды — повышая их кислотность до такого уровня, который вызывает деградацию и гибель флоры и фауны. Высокая концентрация N02 может приводить к хроническим заболеваниям дыхательных путей. Клинические испытания показали, что высокое содержание N02 вызывает гипоксемию, ацидоз (кислотную интоксикацию)

и отек легких [90]. Есть данные, что N02 обладает мутагенными свойствами [66] . Для уменьшения риска заболеваемости населения, всемирная организация здравоохранения рекомендует устанавливать предельно допустимую среднегодовую концентрацию (ПДКгод) N02 на уровне 40мкг/м3, а для кратковременного воздействия установить среднечасовую ПДКчас на уровне 200 мкг/м3 [107]. В России такие значения ПДК были установлены в 2006 году. Поскольку не менее 45% тропосферных эмиссий N02 имеют антропогенное происхождение, N02 является хорошим индикатором локального и регионального загрязнения атмосферы антропогенными газами. И хотя в глобальном масштабе N02 не является парниковым газом, внося у поверхности земли в среднем в радиационный баланс атмосферы только 0.05 Вт/м2 [101], в загрязненных регионах вклад N02 в радиационный баланс достигает 2-4 Вт/м2 [101], а в кратковременный период до 30 Вт/м2 [93].

Существующие дистанционные / контактные методы измерения интегрального содержания / концентрации N02 в нижней тропосфере имеют ряд недостатков, ограничивающих область их применения. Например: 1) методы измерения ИС N02 в нижней тропосфере, основанные на измерении спектров в ультрафиолетовой и видимой областях, некорректно работают при наличии облачности; 2) использование данных со спутников затруднено из-за того, что пространственное разрешение спутниковых приборов намного больше характерных размеров антропогенных источников N02, а время между пролетами спутников превышает время жизни NО2; 3) в контактных методах измерения концентрации N02 анализируется лишь небольшой объем воздуха, прокачиваемый через прибор, поэтому контактные измерения чувствительны к влиянию близкорасположенных источников. Это затрудняет получение представления пространственной структуры загрязнения.

Таким образом, актуальность работы была связана с необходимостью: 1) разработки метода восстановления содержания N02 в пограничном слое

атмосферы, работающего в более широком диапазоне условий наблюдений и устойчивого для работы в условиях большого числа источников NО2; 2) исследования причин и механизмов влияющих на изменчивость N02 в пограничном слое атмосферы над урбанизированными районами, в которых образуется и находится основная доля N02 в нижней тропосфере.

Цель диссертационной работы состояла в разработке спектрального метода определения содержания N02 в пограничном слое атмосферы, проведении наблюдений и анализе влияния антропогенных источников на пространственное распределение и временную изменчивость содержания N02 в урбанизированных районах.

Научная новизна:

1. Разработан спектральный метод восстановления интегрального содержания N02 в ПСА по рассеянному в зените солнечному излучению, который позволяет проводить измерения как в безоблачных условиях, так и при сплошной облачности. Из-за выбранной геометрии наблюдения, метод получил название зенитного.

2. Впервые, на основе данных наземных измерений, получены численные характеристики суточных, недельных и сезонных вариаций интегрального содержания N02 в ПСА для г. Москвы.

3. Впервые, на основе зенитного метода, сделаны количественные оценки эмиссий N02 °т автотранспорта в г. Москве.

4. Впервые, сделано и обосновано предположение, о том, что причиной наблюдения сверхвысоких наклонных содержаний N02 в г. Москве может быть сильный дождь либо снегопад.

5. Выявлены факторы влияющие на накопление и изменчивость содержания Ы02 в ПСА в условиях длительного антициклонического блокинга и в период задымления от лесных пожаров летом 2010 года.

Практическая значимость. Созданные средства измерений, методы и алгоритмы, могут быть использованы на сети станциях мониторинга состояния окружающей среды. Полученные характеристики пространственной и временной изменчивости содержания N02 в городском воздухе могут быть использованы для прогнозирования качества воздуха, разработки рекомендаций и мероприятий по предотвращению образования экстремальных экологических ситуаций.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

1. Спектральный метод восстановления интегрального содержания N02 в пограничном слое атмосферы (ПСА) по рассеянному в зените солнечному излучению, который позволяет проводить наблюдения как в безоблачных, так и в облачных условиях. Ошибка метода не превышает 25% в отсутствии облачности и не превышает 36% при наличии облачности, не совпадающей по положению со слоем N02. Для случая совпадения предложена методика учета и коррекции данных.

2. Аппаратно-программный комплекс для наблюдения интегрального содержания N02 в ПСА и методология проведения сетевых наблюдений.

3. Характерные особенности пространственной и временной изменчивости содержания N02 в воздушном бассейне Московского мегаполиса, г. Минска и других крупных городов, расположенных вдоль транссибирской магистрали.

4. Оценки эмиссии NO2 от автотранспорта в г. Москве. Выбросы автотранспорта превалируют над эмиссиями от других источников и составляют примерно 90 ктонн/ год или 65% от суммарных выбросов N02 на территории города.

5. Характеристика процессов, определяющих накопление и изменение содержания NO2 в ПСА в условиях длительного антициклонического блокинга и в период задымления от лесных пожаров летом 2010 года.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на следующих конференциях: на конференции молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы.» (Нижний Новгород, 2008; Звенигород 2009; Борок 2011), Международный симпозиум «Атмосферная радиация и динамика» (Петергоф, 2009, 2011), на рабочей группе «Аэрозоли Сибири» (Томск, 2009, 2010, 2011), на международной школе по атмосферным наукам «European research course on the atmospheric» (Гренобль, Франция, 2010), на всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса» (Москва, 2009, 2010), на международной конференции «Естественные и антропогенные аэрозоли» (Петергоф, 2010), на конференции молодых специалистов в НПО Тайфун (Обнинск, 2010), на 5-ом международном семинаре «5-th international DOAS Workshop» (Майнц, Германия, 2011). Также материалы диссертации докладывались на Озонном семинаре в ИФА РАН (Москва, 2010) и на рабочем совещании в японском агентстве по наукам о земле и океане «JAMSTEC» (Йокогама, Япония, 2011).

Публикации.

Материалы диссертации опубликованы в 26 печатных работах, из них 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК, и 21 тезисов докладов. Одна статья сдана в редакцию журнала.

Журнальные статьи:

1. В.А. Иванов, О.В. Постыляков. Оценка интегрального содержания NO2 в пограничном слое атмосферы по наблюдениям рассеянной в зените солнечной радиации. // Оптика атмосферы и океана. Том 23. 2010. № 06. С. 471-474.

2. В.А. Иванов, И.Б. Беликов, A.C. Елохов, О.В. Постыляков. Предварительные результаты наблюдения интегрального содержания двуокиси азота в приземном слое земной атмосферы в московском мегаполисе. // Сб. статей конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Том 7. № 1. 2010. С. 92-98.

3. В.А. Иванов, A.C. Елохов, О.В. Постыляков. О восстановлении вертикального профиля двуокиси азота в атмосфере Земли по сумеречным измерениям рассеянного в зените солнечного излучения. //Сб. статей конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Том 8. № 3. 2011. С. 263-268.

4. Н.Ф. Еланский., чл.-корр. И.И. Мохов, И.Б. Беликов, Е.В. Березина, A.C. Елохов, В. Иванов, Н.В. Панкратова, О.В. Постыляков, А.Н. Сафро-нов, А. И. Скороход, Р.А.Шумский. Газовый состав атмосферного воздуха в Москве в экстремальных условиях лета 2010 г. // Доклады академии наук. Том 437. № 1. 2011. С. 90-96.

5. Н.Ф. Еланский, чл.-корр. И.И. Мохов, И.Б. Беликов, Е.В. Березина, A.C. Елохов, В.А. Иванов, Н.В. Панкратова, О.В. Постыляков, А.Н. Сафро-нов, А.И. Скороход, Р.А.Шумский. Газовые примеси в атмосфере над Москвой летом 2010г. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. Том 47. № 6. 2011. С. 729-738.

6. В.А. Иванов, A.C. Елохов, О.В. Постыляков О возможности оценки объема выбросов NO2 в городах по зенитным спектральным наблюдениям

рассеянной солнечной радиации вблизи 450 нм. // Оптика атмосферы и океана. 2012. № 06. В печати.

Тезисы докладов:

1. Иванов В.А. Сравнение наклонных содержаний двуокиси азота получаемых из различных программ расчёта по модели DO AS. / / Тезисы 13-ой школы-конференции «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы». Россия. Звенигрод. 19-22 мая 2009. С. 98.

2. Иванов В.А. Временные вариации содержания NO2 в атмосфере над Москвой. // Тезисы 13-ой школы-конференции «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы». Россия. Звенигрод. 19-22 мая 2009. С. 96-97.

3. Иванов В.А. Анализ наклонных содержаний NO2 и О4 получаемых по измерениям MAX-DOAS. Тезисы 13-ой школы-конференции «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы». Россия. Звенигрод. 19-22 мая 2009. С. 99.

4. В.А. Иванов, А.С. Елохов, О.В. Постыляков. Исследование влияния облачности на оценки содержания NO2 в тропосфере по наблюдениям рассеянной в зените солнечной радиации. // Тезисы Международного Симпозиума стран СНГ по Атмосферной Радиации «МСАРД-2009». Россия. С. Петербург. 22 - 26 июня 2009 г. С. 49.

5. O.V. Postylyakov, V. A. Ivanov. Linearized vector spherical radiative transfer model MCC++ and its applications for remote sensing in UV and VIS. // Abs. 36th Annual European Meeting on «Atmospheric Studies by Optical Methods». Kyiv. Ukraine. 17-22 August 2009. P. 93.

6. V.A. Ivanov, A.S. Elokhov, O.V. Postylyakov. Investigation of cloud effect on tropospheric NO2 estimations based on spectral observations of scattered in zenith radiance. // Abs. 36th Annual European Meeting on «Atmospheric Studies by Optical Methods». Kyiv. Ukraine. 17-22 August 2009. P. 76.

7. O.V. Postylyakov, A.S. Elokhov, V.A. Ivanov. Cloud and albedo effects in tropospheric NO2 estimations using zenith observations. // Abs. «ESA Atmospheric Science» Conference. Spain, Barcelona. 7-12 September 2009.

http://earth.esa.int/cgi-bin/confatmos09.pl?abstract=945.

8. V.A. Ivanov, I.B. Belikov, N.F. Elansky, A.S. Elokhov, O.V. Postylyakov, R.A. Shumskiy. The spatial and temporal variations of NO2 during TROICA experiments. // Abs. «Atmospheric physics. Climate and Environment.». Russia. Saint-Peterburg. 2010. C. 28.

9. V.A. Ivanov, A.S. Elokhov, O.V. Postylyakov. Lower troposphere NO2 column densities from zenith scattering sunlight observations at Moscow region. // Abs. «European Research Course on Atmospheres -2010». France, Grenoble. 10 January - 14 February 2010.

10. Иванов В.А., Беликов И.В., Боровский А.Н., Еланский Н.Ф., Елохов А.С, Постыляков О.В, Шумский Р.А. Временные вариации вертикального содержания NO2 в пограничном слое атмосферы московского мегаполиса в период лесных пожаров 2010 года. // Тезисы VIII Всероссийской конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Россия, Москва. 15 - 19 ноября 2010.

11. Иванов В.А., Беликов И.Б., Боровский А.Н., Еланский Н.Ф., Елохов А.С, Постыляков О.В, Шумский Р.А. Временные вариации вертикального содержания NO2 в пограничном слое атмосферы московского мегаполиса в период лесных пожаров 2010 года. // Тезисы VII Международной конференции «Естественные и антропогенные аэрозоли». Россия, Санкт-Петербург. 27 сентября - 2 октября 2010.

12. Иванов В.А., Беликов И.Б., Постыляков О.В. Возможности определения интегральных оптических характеристик аэрозоля по зенитным спектральным наблюдениям. // Тезисы XVII Рабочая группа «Аэрозоли Сибири». Россия, Томск. 23 - 26 ноября 2010 г.

13. Иванов В.А., Беликов И.Б., Боровский А.Н., Еланский Н.Ф., Елохов А.С, Постыляков О.В, Шумский P.A. Пространственно-временные вариации вертикального содержания NО% в пограничном слое атмосферы московского мегаполиса в период лесных пожаров 2010 года. // Тезисы конференции молодых специалистов НПО «Тайфун». Россия, Обнинск. 24-26 ноября 2010. С. 71 - 76.

14. Постыляков О.В., Елохов A.C., Иванов В.А., Груздев А.H О новом методе восстановления вертикального распределения NО2 в атмосфере в условиях антропогенного загрязнения по сумеречным наблюдениям. // Тезисы Международного Симпозиума стран СНГ по Атмосферной Радиации «МСАР-2011». Россия, С. Петербург. 21 - 24 июня 2011 г. С. 52.

15. Иванов В.А., Елохов A.C., Постыляков О.В. О новом методе восстановления интегрального содержания NO2 в пограничном слое атмосферы и его использование на сети. // Тезисы Международного Симпозиума стран СНГ по Атмосферной Радиации «МСАР-2011». Россия, С. Петербург. 21 -24 июня 2011 г. С. 51.

16. Иванов В.А., Беликов И.Б., Боровский А.Н., Еланский Н.Ф., Елохов A.C., Джола A.B., Шумский P.A., Постыляков О.В. Пространственно-временная изменчивость содержания NO2 в пограничном слое атмосферы по наблюдениям на сети станций ИФА. // Тезисы Международного Симпозиума стран СНГ по Атмосферной Радиации «МСАР-2011». Россия, С. Петербург. 21-24 июня 2011 г. С. 72.

17. Postylyakov O.V., Elokhov A.S., Ivanov V.A., Gruzdev A.N. A new method for retrieval of NO2 vertical distribution in atmosphere in polluted areas using twilight observations. // Abs. «5-th international DOAS Workshop». Germany, Mainz. 13-15 July 2011.

18. V.A. Ivanov, I.B. Belikov, A.N. Borovsky, N.F. Elansky, A.S. Elokhov, A.V. Dzhola, R.A. Shumsky, O.V. Postylyakov, I.I. Bruchkovsky, H. Irie, Y.

Kanaya, H. Takashima Analysis of tropospheric NO2 spatial and temporal variability using observations at Russian DOAS network. // Abs. «5-th international DOAS Workshop». Germany, Mainz. 13-15 July 2011.

19. V.A. Ivanov, A.S. Elokhov, O.V. Postylyakov A new method for retrieval of N02 integral column in atmosphere boundary layer and its application at Russian DOAS network. // Abs. «5-th international DOAS Workshop». Germany, Mainz. 13-15 July 2011.

20. Иванов В.А, Елохов А.С, Постыляков. O.B Метод восстановления профиля двуокиси азота в атмосфере по измерению рассеянного в зените солнечного излучения в сумерки. // Тезисы 13-ой школы-конференции «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы», Россия, Борок. 2011. С. 36.

21. Иванов В.А, Елохов А.С, Постыляков. О возможности оценки эмиссии NÖ2 в городских условиях // XVIII Рабочая группа «Аэрозоли Сибири». Томск, Россия. 29 ноября-02 декабря 2011. С. 18.

Личный вклад автора. Автор внес основной вклад в разработку метода восстановления содержания N02 в ПСА по рассеянному в зените солнечному излучению, участвовал в создании сети наблюдений NO2, в части подготовки приборов и создания программного обеспечения. Проведение наблюдений, анализ данных и публикация результатов выполнялась совместно с соавторами, причем вклад диссертанта был определяющим. Все представленные в диссертации результаты получены лично автором.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д.ф-м.н., профессору Н.Ф. Еланскому за неизменное внимание, ценные советы и конструктивные замечания в течение всего периода работы над диссертацией. Большое влияние на направление и уровень исследований, а также консультации и полезные рекомендации оказали сотрудники Лаборатории газовых примесей атмосферы Института фи-

зики атмосферы им. А.М. Обухова. Особо автор хочет отметить неоценимую помощь ученых и специалистов, с которыми автор имел плодотворные контакты по теме диссертации: к.ф.-м.н. И.Б. Беликов, А.Н. Боровский, И. Бручковский, к.ф-м.н. A.C. Елохов, д.ф-м.н. А.Н. Груздев, к.ф-м.н. О.В. Постыляков, к.ф.-м.н. А.Н. Сафронов, P.A. Шумский, Н. Irie, Y. Капауа. Автор выражает им искреннюю благодарность и особую признательность за помощь при написании диссертации.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и библиографии.

Общий объем диссертации 132 страниц, из них 116 страницы текста, включая 47 рисунков. Библиография включает 109 наименований на 15 страницах.

Во Введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель и аргументирована научная новизна исследований, практическая значимость полученных результатов, представлены выносимые на защиту научные положения.

В первой главе описаны основные источники, методы измерения, пространственное распределение и временная изменчивость, а также, химическая трансформация окислов азота (NOx — NO + NO2) в тропосфере.

В разделе 1.1.1 даны основные химические взаимодействия с участием NOx.

В разделе 1.1.2 подробно описаны тропосферные источники эмиссий NOx.

Раздел 1.2 посвящен описанию и сравнительному анализу методов измерения интегрального содержания (ИС) NO2 в нижней тропосфере.

В разделе 1.3 даны характерные черты пространственного распределения и временной изменчивости ИС NO2 в нижней тропосфере.

В разделе 1.4 сформулированы основные задачи, решению которых посвящена диссертационная работа.

В главе 2 описана совместная российско-белорусская сеть, включающая 5 наблюдательных пунктов, оборудованных автоматическими измерительными комплексами мониторинга интегрального содержания (ИС) NO2.

Раздел 2.1 посвящен описанию характеристик аппаратной части приборного комплекса и местам установки приборов сети.

В разделе 2.2 дано поэтапное описание подготовки прибора для работы в сети наблюдения.

Раздел 2.3 содержит описание специально разработанного программного обеспечения, поддерживающего работу измерительного комплекса.

Глава 3 посвящена методу восстановления содержания NO2 в пограничном слое атмосферы по рассеянному из зенита солнечному излучению (зенитный метод).

В разделе 3.1 описан алгоритм работы метода, который раскрывается в разделах 3.2-3.4-

В разделе 3.2 приводится схема восстановления наклонного содержания NO2 по методу дифференциальной спектроскопии DOAS.

В разделе 3.3 дано описание модифицированной методики для восстановления вертикального профиля содержания NO2 в стратосфере и свободной тропосфере.

Раздел 3.4 посвящен восстановлению вертикального содержания (ВС) NO2 в ПСА из наклонного содержания (НС) NO2 в ПСА.

В разделе 3.5 говорится об общей ошибке зенитного метода.

В разделе 3.6.1 дал подход для оценки оптической толщины облачности.

В разделе 3.7 сравниваются данные восстановления ИС NO2 в ПСА полученные с помощью зенитного метода и другими методами.

Глава 4 посвящена исследованию пространственного распределения и временной изменчивости содержания N02 в атмосфере над городами Северной Евразии.

В разделах и 4-4 даны характерные особенности пространственно распределения N02 в ПСА над Северной Евразией.

В разделе 4-2 сделана работа посвященная оценке выбросов N02 от автотранспорта.

В разделе 4-1 приводятся численные характеристики суточного и недельного циклов, а также сезонного хода содержания N02 в ПСА над г. Москвой.

В разделе 4-3 анализируется изменение содержания N02 в атмосфере Московского мегаполиса в период длительного антициклонического блокин-га и задымления от лесных/торфяных пожаров летом 2010 года в Москве.

В заключении даются основные результаты диссертации.

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Иванов, Виктор Александрович

Заключение

В заключение сформулируем основные результаты работы:

1. Разработан зенитный метод восстановления интегрального содержания N02 в пограничном слое атмосферы (ПСА), который позволяет проводить наблюдения, как в безоблачных, так и в облачных условиях наблюдения. Ошибка метода составляет менее 26% при известном альбедо и менее 36% при использовании средних климатических значений альбедо.

2. Разработан и создан аппаратно-программный комплекс для наблюдения интегрального содержания NO2 в ПСА.

3. По наблюдениям, проведенным в Московском регионе, в г. Минске и в экспедициях вдоль Транссиба (эксперименты ТРОЙКА), получены характерные особенности пространственно-временного распределения NO2 в ПСА над Северной Евразией. Для г. Москвы выявлены характерные особенности суточных, недельных и сезонных вариаций интегрального содержания NO2 в ПСА.

4. По данным наблюдений рассчитаны эмиссии NO2 от автотранспорта в г. Москве, которые превалируют над эмиссиями от других источников и составляют примерно 90 ктонн NO2 в год или 65% от общих выбросов no2.

5. Некоторые восстанавливаемые экстремально высокие значения содержания NO2 в ПСА над г. Москвой могут быть связаны с недостаточным точным учетом процесса переноса излучения в атмосфере в период выпадения осадков. Предложена методика учета и коррекции таких данных.

6. В период антициклонического блокинга и задымления от лесных пожаров летом 2010 г. интегральное содержание N02 в ПСА варьировала меньше, чем концентрация N02 в приземном воздухе. В этот период, из-за присутствия значительного количества аэрозоля, были особо длительные и мощные атмосферные инверсии, которые приводили к накоплению N02 в более тонком слое, из-за чего достигались высокие концентрации N02 У поверхности Земли. В отличие от приземной концентрации, интегральное содержание газов в столбе в пределах пограничного слоя атмосферы в меньшей степени связано с температурными инверсиями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Иванов, Виктор Александрович, 2012 год

Литература

1. Агекян Т. Основы теории ошибок для астрономов и физиков. Наука, 1972. С. 230.

2. Арефьев В., Кашин Ф., Семенов В., Синяков В. Вариаций двуокиси азота в атмосфере в центральной части Евразии. (Станция мониторинга «Иссык-Куль») // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2009. Т. 45, № 5. С. 617-624.

3. Архив. Архив погоды для аэропорта Внуково. URL: http://rp5.ru/ archive.php?wmo_id=27524&lang=ru.

4. Голицын Г., Арефьев В., Гречко Е. и др. Газовый состав атмосферы и его изменения // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т. 9, № 9. С. 1214-1232.

5. Горчаков Г., Аникин П., Волох А. и др. Исследование состава задымленной атмосферы Москвы во время пожаров торфяников летом-осенью 2002 г. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2004. Т. 40, № 3. С. 366.

6. Горчаков Г., Карпов А., Колесникова А. и др. Недельный цикл загрязнения воздуха в г. Москве: количественные характеристики и уточнение методики статистического прогноза концентраций примесей / / Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23, № 9. С. 784-792.

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

8. Горчаков Г. И., Свириденков М. А., Семутникова Е. Г. и др. Оптические и микрофизические характеристики аэрозоля задымленной атмосферы московского региона в 2010 году // Доклады Академии наук. 2011. Т. 437, № 5. С. 686-690.

9. Груздев А., Елохов А. Валидация результатов измерений содержания N02 в вертикальном столбе атмосферы с помощью прибора OMI с борта спутника EOS-Aura по данным наземных измерений на Звенигородской научной станции // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2009. Т. 45, № 4. С. 477-488.

10. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами. М.:Мир, 1971. С. 303.

11. Еланский Н., Арабов А. Измерения содержания двуокиси азота в атмо-сфериво время солнечного затмения 31 июля 1981 г. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 1982. Т. 18, № 6. С. 667-668.

12. Еланский Н., Арабов А., Сеник И. О временной изменчивости общего содержания N02 в атмосфере по наблюдениям на северном Кавказе // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 1986. Т. 22, № 4. С. 363-373.

13. Еланский Н., Локощенко М., И.Б. Б. Изменчивость газовых примесей в приземном слое атмосферы Москвы // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. Т. 43, № 2. С. 246-2559.

14. Елохов А., Груздев А. Измерения общего содержания и вертикального распределения N02 на Звенигородской научной станции // Физика атмосферы и океана. 2000. Т. 36, № 6. С. 831-846.

15. Иванович JT. А. Оценка воздействия выбросов автотранспортных средств на воздушную среду города и их минимизация: Кандидатская диссертация / Красноярск. 2004. С. 150.

16. ИКИ. Архив Погоды. URL: http://meteo.infospace.ru.

17. Ионов Д., Тимофеев Ю. Региональный космический мониторинг содержания двуокиси азота в тропосфере // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2009. Т. 45, № 4. С. 467-476.

18. Макарова М., Ракитин А., Ионов Д., Поберовский О. Анализ изменчивости содержания СО, N02 и 03 в тропосфере в районе Санкт-Петербурга // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47, № 4. С. 508-520.

19. МНПЗ. Годовой отчет «ОАО Московского НПЗ за 2010 г.». 2010. URL: http://mnpz.ru/content/mnpz.docs/annualreports/go24_06_ 2011.pdf.

20. Мосэнерго. Сведения об охране атмосферного воздуха 2010. URL: http: //www.тоsenergo.ги/сatalog/2011.aspx.

21. Панкратова H. В., Еланский Н. Ф., Беликов И. Б. и др. Озон и окислы азота в приземном воздухе северной евразии по наблюдениям в экспериментах TROICA // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47, № 3. С. 343-358.

22. Постыляков О. Модель переноса радиации в сферической атмосфере с расчетом послойных воздушных масс и некоторые ее приложения / / Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2004. Т. 40, № 3. С. 314-329.

23. Пытьев Ю. Методы математического моделирования измерительно-вычислительных систем. М.:ФИЗМАТЛИТ, 2002. С. 384.

24. Сайт. Сайт экология Мурманска. Экологический отчет по Мурманской области 2009. 2009. URL: 19.http://www.murman.ru/ecology/ comitet/report97/voz_osv.htm.

25. Сайт. Федеральный портал Protown.ru. Экологическая ситуация в Москве. 2011. URL: http://www.protown.ru/russia/obl/articles/ 2748.html.

26. Свириденков М., Емиленко А., Копейкин В., Генчен В. Трансформация оптических свойств и микроструктуры аэрозоля во время смогового эпизода в пекине // Оптика атмосферы и океана. 2006. Т. 19, № 6. С. 522-525.

27. Ситнов С. Анализ спутниковых наблюдений тропосферного содержания N02 над Московским регионом // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47, № 2. С. 184-203.

28. Трифанова А., Локощенко М., Еланский Н. Предельные значения приземного содержания малых атмосферных газов в Москве и условиях их наблюдения // Сборник тезисов коференции ,,МСАРД-2011". 2011. С. 56-57.

29. Чубарова Н., Ларин И., Лезина Е. Экспериментальное и модельное исследование вариаций содержания диоксида азота в пограничном слое атмосферы в Москве // Вестн. Московск. ун-та. 2010. Т. 5, № 2. С. 2010.

30. Шефов Н. Интенсивности некоторых эмиссий сумеречного и дневного неба // Спектральные, спектрофотометрические и радиолокационные

исследования полярных сияний и свечения ночного неба. 1959. № 1. С. 25-29.

31. A R. J., Peters D. Н. М. U., Eskes Н. et al. Detection of the trend and seasonal variation in tropospheric NO 2 over China // Journal of Geophysical Research. 2006. Vol. Ill, no. D12. Pp. 1-10. URL: http://www.agu.org/pubs/crossref/2006/2005JD006594.shtml.

32. Anton M., Loyola D., Lopez M. et al. Annales Geophysicae Comparison of GOME-2 / MetOp total ozone data with Brewer spectroradiometer data over the Iberian Peninsula // Ann. Geophys. 2009. Vol. 27. Pp. 1377-1386.

33. Atkinson R. Estimation of OH radical rate constants from H-atom abstraction from C-H and O-H bonds over the temperature range 250-1000 К // Int. J. Chem. Kinet. 1986. Vol. 18. Pp. 555-568.

34. BankW. Petroleum Refining. 1998. URL: http://www.itf. org/if cext/ efcext/enviro.nsf/Content/EnvironmentalGuidelines.

35. Beirle S., Piatt U., Wenig M. et al. and Physics Highly resolved global distribution of tropospheric NO 2 using GOME narrow swath mode data // Atmospheric Chemistry and Physics. 2004. no. 4. Pp. 1913-1924.

36. Boersma F. Satellite observations of tropospheric nitrogen dioxide: retrieval, interpretation, and modelling: Tech. rep.: Eindhoven: Technische Univer-siteit Eindhoven, 2005.

37. Boersma K. F., Eskes H. J., Veefkind J. P. et al. and Physics Near-real time retrieval of tropospheric NO 2 from OMI // Atmospheric Chemistry and Physics. 2007. Pp. 2103-2118.

38. Bovensmann H., Burrows J., Buchwitz M. et al. SCIAMACHY : Mission Objectives and Measurement Modes // Journal of the Atmospheric Sciences. 1999. Vol. 56, no. 2. Pp. 127-150.

39. Brown S. S., Stark H., Ryerson T. B. et al. Nitrogen oxides in the nocturnal boundary layer: Simultaneous in situ measurements of N03, N205, N02, NO, and 03 // J. Geophys. Res. 2003. Vol. 108, no. 9. P. 4299. URL: http://dx.doi.org/10.1029/2002JD002917.

40. Cede A., Herman J., Richter A. et al. Measurements of nitrogen dioxide total column amounts using a Brewer double spectrophotometer in direct Sun mode // Journal of Geophysical Research. 2006. Vol. Ill, no. D5. Pp. 1-12. URL: http://www.agu.org/pubs/crossref/2006/ 2005JD006585.shtml.

41. Chance K. OMI Algorithm Theoretical Basis Document Volume IV OMI Trace Gas Algorithms Edited by // Observatory. 2001. Vol. IV, no. September. Pp. 1-78.

42. Chen D., Zhou В., Beirle S. et al. and Physics Tropospheric NO 2 column densities deduced from zenith-sky DOAS measurements in Shanghai, China , and their application to satellite validation // Atmospheric Chemistry and Physics. 2009. no. 9. Pp. 3641-3662.

43. Chow J. C. Megacities and Atmospheric Pollution // Journal of the Air к Waste Management Association. 2004. Vol. 54. Pp. 1226-1235. URL: http://secure.awma.Org/journal/pdfs/2004/6/ intro2004crit icalreview.pdf.

44. Chubarova N., Holben В. Данные AERONET lev. 1.5. 2010. URL: http: //aeronet.gsf с.nasa.gov/data_menu.html.

45. Cofala J., Amann M., Klimont Z. et al. Scenarios of global anthropogenic emissions of air pollutants and methane until 2030 // Atmospheric Environment. 2007. Vol. 41, no. 38. Pp. 8486-8499. URL: http://www. sciencedirect.com/science/article/pii/S135223100700622X.

46. Delmas R. Global inventory of NOx sources // Nutrient cycling in Agroe-cosystems. 1997. Vol. 48, no. 1-2. Pp. 51-60. URL: http://www. springerlink.com/index/T0L741160L0HP170.pdf.

47. Dentener F. J., Crutzen P. J. Reaction of N205 on Tropospheric Aerosols: Impact on the Global Distributions of NOx, 03, and OH //J. Geophys. Res. 1993. Vol. 98, no. 4. Pp. 7149-7163. URL: http://dx.doi.org/10. 1029/92JD02979.

48. Donald A., Filiaggi T., Ronald L., Rodger A. Negative Cloud-to-Ground Lightning Flash Rates Relative to VIL , Maximum Reflectivity , Cell Height , and Cell Isolation // City. 2007. Vol. 1. Pp. 132 -147.

49. Fayt C., de Smedt I., de Letocart V. et al. QDOAS. Software user manual. 2011.

50. Fraser A., Goutail F., Strong K. et al. and Physics Intercomparison of UV-visible measurements of ozone and NO 2 during the Canadian Arctic ACE validation campaigns : 2004 - 2006 // Atmospheric Chemistry and Physics. 2008. Pp. 1763-1788.

51. Galloway J. N., Dentener F. J., Capone D. G. et al. Nitrogen Cycles: Past, Present, and Future // Biogeochemistry. 2004. Vol. 70, no. 2. Pp. 153-226. URL: http://dx.doi.org/10.1007/sl0533-004-0370-0.

52. GDAS. Архив метеоданных «Global Data Assimilation System». 2011. URL: http : //www. ready. noaa. gov/READYamet. php.

53. Gluck S., Glenn C., Logan T. et al. Evaluation of NO(x) flue gas analyzers for accuracy and their applicability for low-concentration measurements. // Journal of the Air & Waste Management Association (1995). 2003. Vol. 53, no. 6. Pp. 749-58. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/12828335.

54. GRAINGER J. F., RING J. Anomalous Fraunhofer Line Profiles // Nature. 1962. Vol. 193, no. 4817. P. 762. URL: http://dx.doi.org/10.1038/ 193762a0. 10.1038/193762a0.

55. Gruzdev A. N., Elokhov A. Validation of Ozone Monitoring Instrument N02 measurements using ground based N02 measurements at Zvenigorod, Russia // Int J. Remote Sens. 2010. Vol. 31, no. 2. Pp. 497-511.

56. Hayn M., Beirle S., Hamprecht F. A. et al. and Physics Analysing spatio-temporal patterns of the global NO 2 -distribution retrieved from GOME satellite observations using a generalized additive model // Atmospheric Chemistry and Physics. 2009. no. 9. Pp. 6459-6477.

57. Hendrick F., Barret B., Van Roozendael M. et al. Retrieval of nitrogen dioxide stratospheric profiles from ground-based zenith-sky UV-visible observations: validation of the technique through correlative comparisons // Atmos. Chem. Phys. 2004. Vol. 4, no. 8. Pp. 2091-2106. URL: http ://www.atmos-chem-phys.net/4/2091/2004/http: //www.atmos-chem-phys.net/4/2091/2004/acp-4-2091-2004.pdf.

58. Hendrick F., Pommereau J.-R, Goutail F. et al. NDACC/SAOZ UV-visible total ozone measurements: improved retrieval and comparison with correlative ground-based and satellite observations // Atmospheric Chemistry and Physics. 2011. Vol. 11, no. 12. Pp. 5975-5995. URL: http: //www.atmos-chem-phys.net/ll/5975/2011/.

59. Honninger G., von C. F., Piatt U. Multi axis differential optical absorption spectroscopy (MAX-DOAS) 11 Atmospheric .... 2004. no. 4. Pp. 231-204. URL: http: //hal-insu. archives-ouvertes. fr/hal-00295394/.

60. Ionov D., Goutail F., Pommereau J.-p., Bazureau A. Ten years of N02 comparisons between ground-based saoz and satellite instruments ( GOME , S CHI AM ACHY , OMI). 2010. no. 2. Pp. 1-6.

61. Irie H., Kanaya Y. First retrieval of tropospheric aerosol profiles using MAX-DOAS and comparison with lidar and sky radiometer measurements // Atmospheric .... 2008. Vol. 8. Pp. 341-350. URL: http: //hal.archives-ouvertes.fr/hal-00296420/.

62. Irie H., Kanaya Y. Dual-wavelength aerosol vertical profile measurements by MAX-DOAS at Tsukuba, Japan // Atmos. Chem.....

2009. URL: http://ebcrpa.jamstec.go.jp/~irie/maxdoas/maxdoas_ papers/acp-9-2741-2009.pdf.

63. Irie H., Kanaya Y., Akimoto H. et al. and Physics Validation of OMI tropospheric NO 2 column data using MAX-DOAS measurements deep inside the North China Plain in June 2006 : Mount Tai Experiment 2006 // Proceedings of Atmospheric Science Conference, ESRIN, Frascati, Italy, 8-12 May 2006. 2008. no. 2. Pp. 6577-6586.

64. Irie H., Takashima H., Kanaya Y. et al. Eight-component retrievals from ground-based MAX-DOAS observations // Atmospheric Measurement Techniques. 2011. Vol. 4, no. 6. Pp. 1027-1044. URL: http: //www.atmos-meas-tech.net/4/1027/2011/.

65. ISC3. User's guide for the industrial source complex (ISC3) dispersion models. 1995.

66. Isomura K., Chikahira M., Teranishi K., Hamada K. Induction of mutations and chromosome aberrations in lung cells following in vivo exposure of rats to nitrogen oxides // Mutat Res. 1984. Vol. 2, no. 136. Pp. 119-125.

67. Jacob D. Introduction to Atmospheric Chemistry. Princeton University Press, 1999. C. 265.

68. Langford A. 0., Schofield R., Daniel J. S. et al. and Physics On the variability of the Ring effect in the near ultraviolet : understanding the role of aerosols and multiple scattering // Atmospheric Chemistry and Physics. 2007. Pp. 575-586.

69. Li X., Brauers T., Shao M. MAX-DOAS measurements in southern China: retrieval of aerosol extinctions and validation using ground-based in-situ

data // Atmos. Chem.....2010. URL: http://www.atmos-chem-phys.

net/10/2079/2010/acp-10-2079-2010.pdf.

70. Logan J. A. Troposheric ozone: seasonal behavior, trends and atropogenic influence // J. Geophys. Res. 1985. Vol. 90, no. 6. Pp. 10463-10482.

71. Madsen K., Nielsen N., Tingleff O. Methods for non-linear least squares problems. 2004. URL: http://www.imm.dtu.dk/pubdb/views/edoc_ download.php/3215/pdf/imm3215.pdf.

72. Martin R. V. Global inventory of nitrogen oxide emissions constrained by space-based observations of NO 2 columns // Journal of Geophysical Research. 2003. Vol. 108, no. D17. Pp. 1-12. URL: http://www.agu.org/ pubs/crossref/2003/2003JD003453.shtml.

73. Matson P. NOx emission from soils and its consequences for the atmosphere and biosphere: critical gaps and research directions for the future // Nu-

trient Cycling in Agroecosystems. 1997. Vol. 48, no. 1. Pp. 1-6. URL: http://dx.doi.org/10.1023/A: 1009730430912.

74. Matthes S., Grewe V., Sausen R., Roelofs G. and Physics Global impact of road traffic emissions on tropospheric ozone // Atmospheric Chemistry and Physics. 2007. Pp. 1707-1718.

75. McElroy C., Elokhov A., Elansky N. et al. Visible light nitrogen dioxide spectrometer intercomparison // WMO Report. 1997. no. 28. P. 71.

76. McKenzie R. L., Johnston P. V., McElroy C. T. et al. Altitude distributions of stratospheric constituents from ground-based measurements at twilight //J. Geophys. Res. 1991. Vol. 96, no. D8. Pp. 15499-15511. URL: http://dx.doi.org/10.1029/91JD01361.

77. Mebust a. K., Russell a. R., Hudman R. C. et al. Characterization of wildfire NOx emissions using MODIS fire radiative power and OMI tropospheric N02 columns // Atmospheric Chemistry and Physics. 2011. Vol. 11, no. 12. Pp. 5839-5851. URL: http://www.atmos-chem-phys.net/ll/ 5839/2011/.

78. Mentel T., Bleilebens D., Wahner A. A study of nighttime nitrogen oxide oxidation in a large reaction chamber the fate of N02, N205, HN03, and 03 at different humidities // Atmospheric Environment. 1996. Vol. 30, no. 23. Pp. 4007-4020. URL: http://dx.doi.org/10.1029/92JD02979.

79. More J. The Levenberg-Marquardt algorithm: Implementation and theory. // Lect. Notes Math. 1978. Pp. 105-110.

80. Moxim W. J., Levy II H., Kasibhatla P. S. Simulated global tropospheric PAN: Its transport and impact on NOx //J. Geophys. Res. 1996.

Vol. 101, no. D7. Pp. 12621-12638. URL: http://dx.doi.org/10.1029/ 96JD00338.

81. Mvondo N., Navarro-Gonzalez R., McKay C. et al. Production of nitrogen oxides by lightning and coronae discharges in simulated early Earth, Venus and Mars environments. // Advances in Space Research. 2001. Vol. 2, no. 27. Pp. 217-223.

82. Noije v. T. P. C., Eskes H. J., Dentener F. J. et al. Multi-model ensemble simulations of tropospheric N02 compared with GOME retrievals for the year 2000 // Atmos. Chem. Phys. 2006. Vol. 6, no. 10. Pp. 2943-2979. URL: http://www.atmos-chem-phys.net/6/2943/2006/http: //www.atmos-chem-phys.net/6/2943/2006/acp-6-2943-2006.pdf.

83. Noxon J. Stratospheric N02. Global behavior //J. Geophys. Res. 1979. Vol. 84, no. 95. Pp. 5067-5076.

84. Pallamraju D., Baumgardner J., Chakrabarti S. A multiwavelength investigation of the Ring effect in the day sky spectrum // Geophysical research letters. 2000. Vol. 27, no. 13. Pp. 1875-1878. URL: http: //sws.bu.edu/dpraju/ringeff.pdf.

85. Pazmino a. O 3 and NO 2 vertical columns using SAOZ UV-Visible spectrometer // EPJ Web of Conferences. 2010. Vol. 9, no. 2. Pp. 201-214. URL: http://www.epj-conferences.org/10.1051/epj conf/201009016.

86. Pisano J. T., Mckendry I., Steyn D. G., Hastie D. R. Vertical nitrogen dioxide and ozone concentrations measured from a tethered balloon in the lower fraser valley // Atmospheric Environment. 1997. Vol. 31, no. 14. Pp. 2071-2078.

87. Piatt U., Stutz J. Differential Optical Absorption Spectroscopy: Principles and Applications. Springer, 2008. P. 597.

88. Preston K. E., Jones R. L., Roscoe H. K. Retrieval of N02 vertical profiles from ground-based UV-visible measurements: Method and validation //J. Geophys. Res. 1997. Vol. 102, no. D15. Pp. 19089-19097. URL: http: //dx.doi.org/10.1029/97JD00603.

89. Rodgers C. Inverse Methods for atmospheric sounding. Singapore World Scientific, 2008. P. 240.

90. Schedin U., Frostell C. G., Gustafsson L. E. Formation of nitrogen dioxide from nitric oxide and their measurement in clinically relevant circumstances. // British journal of anaesthesia. 1999. Vol. 82, no. 2. Pp. 182-92. URL: http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/pubmed/10364991.

91. Schumann U., Huntrieser H. and Physics The global lightning-induced nitrogen oxides source // Atmospheric Chemistry and Physics. 2007. Vol. 7. Pp. 3823-3907. URL: www.atmos-chem-phys.net/7/3823/2007/.

92. Simpson D., Winiwarter W., B?rjesson G. et al. Inventorying emissions from nature in Europe // J. Geophys. Res. 1999. Vol. 104, no. D7. Pp. 8113-8152. URL: http: //dx. doi . org/10.1029/98JD02747.

93. Solomon S., Portmann R. W., Sanders R. W. et al. On the role of nitrogen dioxide in the absorption of solar radiation //J. Geophys. Res. 1999. Vol. 104, no. D10. Pp. 12047-12058. URL: http://dx.doi.org/10.1029/ 1999JD900035.

94. Solomon S., Qin D., Manning M. et al. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment

Re- port of the Intergovernmental Panel on Climate Change: Tech. rep. USA: IPCC, 2007.

95. Solomon S., Schmeltekopf A., Sanders R. On the interpretation of zenith sky absorption measurements //J. Geophys. Res. 1987. Vol. 92, no. D7. Pp. 8312-8319.

96. Stark M. S., Harrison J. T. H., Anastasi C. Formation of nitrogen oxides by electrical discharges and implications for atmospheric lightning //J. Geophys. Res. 1996. Vol. 101, no. D3. Pp. 6963-6969. URL: http: //dx.doi.org/10.1029/95JD03008.

97. Stemmler K., Ndour M., Elshorbany Y. et al. and Physics Light induced conversion of nitrogen dioxide into nitrous acid on submicron humic acid aerosol // Atmospheric Chemistry and Physics. 2007. Pp. 4237-4248.

98. Strahle A., Muller J.-P., Lucht W. et al. MODIS BRDF / Albedo Produce. Algo- rithm Theoretical Basis Document Version 5.0: Tech. rep.: 1999.

99. Stutz J. Vertical profiles of NO 3 , N 2 O 5 , O 3 , and NO x in the nocturnal boundary layer: 1. Observations during the Texas Air Quality Study 2000 // Journal of Geophysical Research. 2004. Vol. 109, no. D12. Pp. 1-15. URL: http://www.agu.org/pubs/crossref/2004/2003JD004209.shtml.

100. Tie X., Zhang R., Brasseur G. et al. Effects of lightning on reactive nitrogen and nitrogen reservoir species in the troposphere //J. Geophys. Res. 2001. Vol. 106, no. D3. Pp. 3167-3178. URL: http://dx.doi.org/10.1029/ 2000JD900565.

101. Vasilkov A. P., Joiner J., Oreopoulos L. et al. and Physics Impact of tropo-spheric nitrogen dioxide on the regional radiation budget // Atmospheric Chemistry and Physics. 2009. no. 2. Pp. 6389-6400.

102. Vaughan G., Quinn P. T., Green a. C. et al. SAOZ measurements of N02 at Aberystwyth. // Journal of environmental monitoring : JEM. 2006. Vol. 8, no. 3. Pp. 353-61. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ 16528419.

103. Vestreng V., Mareckova K., Kakareka S. et al. Inventory review 2007, Emission data reported to LRTAP and NEC Directive, Stage 1 and 2 review, review of gridded data and review of PM inventories in Belarus, Republic of Moldova, Russian Federation and Ukraine: Tech. rep. Oslo, Norway: EMEP, 2007.

104. Vestreng V., Ntziachristos L., Semb A. et al. and Physics Evolution of NO x emissions in Europe with focus on road transport control measures // Atmospheric Chemistry and Physics. 2009. no. 9. Pp. 1503-1520.

105. Vlemmix T., Piters a. J. M., Stammes P. et al. Retrieval of tropospheric N02 using the MAX-DOAS method combined with relative intensity measurements for aerosol correction // Atmospheric Measurement Techniques. 2010. Vol. 3, no. 5. Pp. 1287-1305. URL: http://www.atmos-meas-tech. net/3/1287/2010/.

106. Wagner T. MAX-DOAS O 4 measurements: A new technique to derive information on atmospheric aerosols—Principles and information content // Journal of Geophysical Research. 2004. Vol. 109, no. D22205. URL: http: //www.agu.org/pubs/crossref/2004/2004JD004904.shtml.

107. WHO. WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide: Tech. rep.: WH02005, 2005.

108. WMO. World Climate Research Program: A preliminary cloudless standard atmosphere for radiation computation: Tech. rep. Geneva: WCP-112, WMO-TD N 24, World Meteorological Organization, 1986.

109. Zeldovich Y., Frank-Kamenetskii D., Sadovnikov P. Oxidation of nitrogen in combustion. Publ. House of the Acad of Sciences of USSR, 1947. URL: http://books.google.com/books?id=cCSePgAACAAJ.