Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Biến động tạm thời và Mối quan hệ giữa Nồng độ PM2.5 trên bề mặt và Độ sâu quang học của aerosol dựa trên các phép đo ở Trung Urals
Tóm tắt
Chúng tôi đã phân tích các phép đo các thông số aerosol trong lớp không khí bề mặt với các bộ cảm biến quang học Panasonic PM2.5 và trong toàn bộ cột khí quyển bằng phương pháp quang học tại các địa điểm quan sát đô thị và nền ở Trung Urals trong giai đoạn 2016–2019. Các đặc điểm của sự biến động theo mùa và hàng ngày trong các thông số aerosol trong lớp không khí bề mặt và trong cột khí quyển được so sánh; đồng thời, mối quan hệ giữa nồng độ PM2.5, AOD và các thông số khí tượng ở hai vùng cũng được nghiên cứu. Lần đầu tiên tại Trung Urals, chúng tôi đã xây dựng các mô hình thống kê để ước lượng nồng độ PM2.5. Các mô hình hồi quy đa biến để ước lượng logarit của nồng độ PM2.5 vượt trội hơn nhiều so với các mô hình một yếu tố. Các yếu tố dự đoán quan trọng bao gồm: chiều cao tầng biên (blh, m), ln AOD, chỉ số khác biệt thực vật chuẩn hóa (NDVI), độ ẩm không khí tương đối (Hu, %) và áp suất (P, Pa).
Từ khóa
#PM2.5 #aerosol #Độ sâu quang học #Trung Urals #hồi quy đa biếnTài liệu tham khảo
IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Ed. by V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J. B. R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom; New York, USA) (in press). https://doi.org/10.1017/9781009157896
Pope C. Arden, N. Coleman, Z. A. Pond, and R. T. Burnett, “Fine particulate air pollution and human mortality: 25+ years of cohort studies,” Environ. Res. 183, 108924 (2020). https://doi.org/10.1017/9781009157896
G. Hoek, R. M. Krishnan, R. Beelen, A. Peters, B. Ostro, B. Brunekreef, and J. D. Kaufman, “Long-term air pollution exposure and cardio-respiratory mortality: A review,” Environ. Health 12, 108924 (2013). https://doi.org/10.1017/9781009157896
Y. F. Xing, Y. H. Xu, M. H. Shi, and Y. X. Lian, “The impact of PM2.5 on the human respiratory system,” J. Thorac. Dis. 8 (1), E69–E74 (2016). https://doi.org/10.3978/j.issn.2072-1439.2016.01.19
K. Vohra, A. Vodonos, J. Schwartz, E. A. Marais, M. P. Sulprizio, and L. J. Mickley, “Global mortality from outdoor fine particle pollution generated by fossil fuel combustion: Results from GEOS Chem,” Environ. Res. 195, 110754 (2021). https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.110754
https://un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/ transboundary.shtml/. Cited June 19, 2022.
Air Quality Guidelines: Global Update 2005: Particulate Matter, Ozone, Nitrogen Dioxide, and Sulfur Dioxide (World Health Organization, 2006).
SanPiN 1.2.3685-21 “Hygienic Standards and Requirements for Ensuring the Safety and (or) Harmlessness of Environmental Factors for Humans.” I. Maximum Permissible Concentrations (MPC) of Pollutants in Urban and Rural Atmospheric Air.
https://modis-imaes.gsfc.nasa.gov/_docs/MOD04: MYD04_ATBD_C005_rev1.pdf. Cited June 20, 2022.
L. A. Remer, Y. J. Kaufman, D. Tanre, S. Mattoo, D. A. Chu, J. V. Martins, R.-R. Li, C. Ichoku, R. C. Levy, R. G. Kleidman, T. F. Eck, E. Vermote, B. N. and Holben, “The MODIS aerosol algorithm, products, and validation,” J. Atmos. Sci. 62, 947–973 (2005).
J. A. Engel-Cox, C. H. Holloman, B. W. Coutant, and R. M. Hoff, “Qualitative and quantitative evaluation of MODIS satellite sensor data for regional and urban scale air quality,” Atmos. Environ. 38 (16), 2495–2509 (2004). https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2004.01.039
J. Wang, “Intercomparison between satellite-derived aerosol optical thickness and PM2.5 mass: Implications for air quality studies,” Geophys. Rev. Lett. 21 (30) (2003). https://doi.org/10.1029/2003GL018174
Q. Yang, Q. Yuan, L. Yue, T. Li, H. Shen, and L. Zhang, “The relationships between PM2.5 and aerosol optical depth (AOD) in mainland China: About and behind the spatio-temporal variations,” Environ Pollut., 248 (2019). https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.02.071
M. Schaap, A. Apituley, R. M. A. Timmermans, R. B. A. Koelemeijer, and G. de Leeuw, “Exploring the relation between aerosol optical depth and PM2.5 at Cabauw, the Netherlands,” Atmos. Chem. Phys. 9 (3), 909–925 (2009). https://doi.org/10.5194/acp-9-909-2009
R. Koelemeijer, C. D. Homan, and J. Matthijsen, “Comparison of spatial and temporal variations of aerosol optical thickness and particulate matter over Europe,” Atmos. Environ. 40, 5304–5315 (2006). https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2006.04.044
Y. Liu, J. A. Sarnat, A. Kilaru, D. J. Jacob, and P. Koutrakis, “Estimating ground-level PM2.5 in the Eastern United States using satellite remote sensing,” Environ. Sci. Technol. 39 (9), 3269–3278 (2005). https://doi.org/10.1021/es049352m
M. Ahmad, K. Alam, S. Tariq, S. Anwar, J. Nasir, and M. Mansha, “Estimating fine particulate concentration using a combined approach of linear regression and artificial neural network,” Atmos. Environ. 219, 117050 (2019). https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2019.117050
P. Gupta and S. A. Christopher, “Particulate matter air quality assessment using integrated surface, satellite, and meteorological products: Multiple regression approach,” J. Geophys. Res. Atmos, No. 114, 1–13 (2009). https://doi.org/10.1029/2008JD011496
http://climatebase.ru/station/ 23256. Cited July 1, 2022.
https://mprso.midural.ru/article/show/id/1126. Cited June 28, 2022.
D. M. Kabanov, S. M. Sakerin, and S. A. Turchinovich, “Sun photometer for scientific monitoring (instrumentation, techniques, algorithms),” Opt. Atmos. Okeana 14 (12), 1067–1074 (2001).
B. N. Holben, T. F. Eck, I. Slutsker, D. Tanre, J. P. Buis, A. Setzer, E. Vermote, J. A. Reagan, Y. J. Kaufman, T. Nakadjima, F. Lavenu, I. Jankowiak, and A. Smirnov, “AERONET—a federated instrument network and data archive for aerosol characterization,” Rem. Sens. Env. 66 (1), 1 (1998).
O. E. Garcia, J. P. Diaz, F. J. Exposito, A. M. Diaz, O. Dubovik, Y. Dermian, P. Dubuisson, and J. C. Roger, “Shortwave radiative forcing and efficiency of key aerosol types using AERONET data,” Atmos. Chem. Phys. 12, 5129–5145 (2012).
Aerosol Radiative Parameters in the Russian Asia, Ed. by S.M. Sakerin (Publishing House of IAO SB RAS, Tomsk, 2012) [in Russian].
T. Nakayama, Y. Matsumi, K. Kawahito, and Y. Watabe, “Development and evaluation of a palm-sized optical PM2.5 sensor,” Aerosol Sci. Technol. 52 (1), 2–12 (2018). https://doi.org/10.1080/02786826.2017.1375078
D. P. Gubanova, I. B. Belikov, N. F. Elanskii, A. I. Skorokhod, and N. E. Chubarova, “Variations in PM2.5 surface concentration in Moscow according to observations at MSU Meteorological Observatory,” Atmos. Ocean. Opt. 31 (3), 290–299 (2018).
V. A. Poddubny, A. P. Luzhetskaya, Yu. I. Markelov, and D. M. Kabanov, “Estimate of the urban effect on aerosol turbidity of the atmosphere according to data of two-point “background–industrial city” measurements,” Atmos. Ocean. Opt. 25 (5), 364–371 (2012).