Опубликовано: 25 августа 2022 г.
Метки: публикация МГИ, биогеохимия моря, Кременчуцкий Д.А.
Автор статьи
Атмосферный аэрозоль представляет собой частицы, находящиеся в атмосфере во взвешенном состоянии. Эти частицы могут быть разной природы и происхождения, поэтому их влияние на функционирование экосистем также может быть разным. Из атмосферы аэрозоль выводится в результате двух процессов – «сухой» (при гравитационном осаждении) и «влажной» (при вымывании осадками) очистки. Из-за того, что аэрозоль бывает растворимым и нерастворимым, измерить сколько аэрозоля вымывается осадками не представляется возможным. Для этих целей в качестве трассеров широко используются радионуклиды. Одним из них является бериллий-7 – естественный радионуклид космогенного происхождения с периодом полураспада около 53 суток, который образуется в стратосфере и в верхних слоях тропосферы. Образовавшись, он быстро адсорбируется на атмосферном аэрозоле и его дальнейший перенос в атмосфере неразрывно связан с этим аэрозолем.
В научном журнале Chemosphere вышла статья, посвященная разработке одномерной модели, позволяющей рассчитывать суточную величину потока радионуклида бериллия-7 из атмосферы с дождевыми осадками. Исследование проводилось севастопольским ученым Дмитрием Кременчуцким в рамках проекта Российского научного фонда «Поток бериллия-7 из атмосферы на Земную поверхность: временная изменчивость и факторы влияния» (номер проекта: 20-77-00024).
В данной статье ученый впервые представил и проанализировал многолетние синхронизированные по времени ряды наблюдений суточной изменчивости концентрации бериллия-7 в атмосфере, потока бериллия-7 с осадками, а также количества, интенсивности и продолжительности осадков, полученные в Севастопольском регионе.
В ходе проведенного исследования были выполнены оценки коэффициента насыщения осадков бериллием-7, скорости его удаления осадками и коэффициента вымывания. В своей работе ученый применил метод корреляционного анализа для исследования взаимосвязи параметров осадков (их количества, интенсивности и продолжительности) с потоком бериллия-7 из атмосферы, его концентрацией в осадках, коэффициентом насыщения, скоростью удаления и коэффициентом вымывания.
«Результаты корреляционного анализа свидетельствуют о том, что количество осадков оказывает наибольшее влияние на величину потока бериллия-7 и скорости его удаления, в свою очередь, интенсивность осадков в большей степени влияет на коэффициенты насыщения и вымывания, а продолжительность осадков – на концентрацию радионуклида в дождевых осадках. Установленные взаимосвязи между этими величинами были параметризированы. Эти параметризации легли в основу представленных в статье пяти одномерных моделей, позволяющих рассчитывать поток бериллия-7 с осадками. По результатам валидации удалось установить, что модель, в основе которой лежит параметризация скорости вымывания и используются данные о концентрации бериллия-7 в атмосфере и количестве выпавших осадков, описывает наибольший процент данных наблюдений (88%) с наименьшей средней погрешностью (32%) по сравнению с другими моделями, предложенными в работе», – пояснил автор статьи кандидат географических наук старший научный сотрудник отдела биогеохимии моря Морского гидрофизического института РАН Дмитрий Кременчуцкий.
Иллюстрация из статьи
Также ученый отметил, что установленные в ходе проведенной им работы закономерности, справедливы для всех веществ, распределение которых по размерам аэрозольных частиц аналогично бериллию-7. Это значит, что, заменив в исходных данных концентрацию бериллия-7 на концентрацию другого изучаемого вещества, можно аналогичным образом оценить поток этого вещества с осадками.
Продолжением этой работы станет валидация модели, предложенной в статье, по данным о потоке бериллия-7, полученным в других регионах Земли.