International Journal of Remote Sensing: Влияние вулканических извержений, шлейфов пирокумулятивных облаков и вторжений арктического полярного вихря на аэрозольную нагрузку над Томском (Западная Сибирь, Россия) по данным лидарных наблюдений с 2018 по 2022 гг. В.В. Герасимов, В.В. Зуев, Е.С. Савельева, А.В. Невзоров
Аэрозольное загрязнение атмосферы, как известно, ведёт к изменению климата и радиационного баланса земной поверхности. Крупные вулканические извержения являются основным источником долгоживущего аэрозоля в стратосфере. Из-за потепления климата в последние два десятилетия вторым мощным источником аэрозоля в верхней тропосфере – нижней стратосфере стали сильные природные пожары, порождающие пирокумулятивные облака (pyroCbs). Конвективный подъем воздушных масс внутри pyroCbs способен вынести продукты горения биомассы в стратосферу, в которой аэрозольные шлейфы пожаров могут распространяться в масштабе полушария в течение нескольких месяцев. Непрерывный лидарный мониторинг за содержанием аэрозоля в атмосфере над территорией с редкой сетью лидарных станций особенно важен для изучения изменения климата Земли и построения различных климатических моделей.
Ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН и Института физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН проанализировали данные измерений Сибирской лидарной станции в диапазоне высот 11–30 км за период с 2018 по 2022 гг. Аэрозольным слоям, зарегистрированным над Томском, были сопоставлены их потенциальные источники. В частности, анализ показал, что из-за сильных засушливых сезонов в Северной Америке (США и Канада) в 2020–2022 гг. значительно увеличился вклад природных пожаров в аэрозольную нагрузку в верхней тропосфере – нижней стратосфере (11–15 км) над Томском. Относительное содержание аэрозоля в диапазоне высот 11–15 км выросло с 54.4% в 2020 г. до 64.8% в 2022 г. Также было показано, что вторжение арктического стратосферного полярного вихря в средние широты в дни лидарных измерений в холодный период (с ноября по март) приводит к искажению лидарных данных. Полярный вихрь подменяет реальное вертикальное распределение аэрозоля над Томском распределением аэрозоля внутри него. Поэтому необходимо отслеживать положение полярного вихря в дни измерений, иначе это приведёт недооценке или переоценке содержания аэрозоля над лидарной станцией.