Атмосфераның шекаралық қабатының биіктігі және оның Алматы, Қазақстандағы PM2.5 концентрацияларымен байланысы

7-ші маусым 2022 жылы ғылыми Aerosol and Air Quality Research (Q3 WoS) журналында "Planetary Boundary Layer and its Relationship with PM2.5 Concentrations in Almaty, Kazakhstan" атты мақала жарияланды, онда зерттеушілер Турсумбаева М., Керимрай А., Карача Ф. және Пермади Д. атмосфераның шекаралық қабатының биіктігінің маусымдық өзгерістерін және оның PM2.5 концентрацияларына әсерін талдады.

Шекаралық қабаттың биіктігі (PBLH) жер бетіне жақын ауа ластағыштарының, соның ішінде PM2.5, тік араласуын шектейтін ең маңызды метеорологиялық факторлардың бірі болып табылады.

Бұл зерттеуде қолданылған радиозондтау деректері Алматы аэрологиялық станциясынан алынды. PM2.5 деректері Алматыдағы АҚШ Елшілігі станциясынан (AirNow.gov) 2020 жылдың 4 ақпанынан бастап 1 сағаттық уақыттық рұқсатпен алынды.
Жылдық цикл ішінде Алматыда PM2.5 концентрациялары қыс айларында ең жоғары болды. Жылыту кезеңінде (қазаннан наурызға дейін) күндердің көпшілігінде тәуліктік концентрациялар ДДСҰ белгілеген тәуліктік нормаларға (92,8% күндер) және Қазақстанның ауа сапасының ұлттық стандарттарына (65,3% күндер) сәйкес келмеді. Бұл кезеңде күндердің жалпы санының 23,2%-ы 100 мкг/м3-ден жоғары концентрациялармен сипатталды.

Қыс мезгілінде PM2.5 шығарындыларының артуы ірі көздерде (ЖЭО) және шағын жылу көздерінде (пештер, қазандықтар) көмір жағумен байланысты болуы мүмкін, бұл ауа сапасының нашарлауына ықпал етеді. Метеорологиялық және географиялық жағдайлар да қысқы PM2.5 шекті концентрацияларына ықпал етуі мүмкін.

PBLH талдау нәтижелері жыл бойы шекаралық қабаттың ең төменгі биіктігі (393 м) қыс мезгіліне сәйкес келгенін, ал PM2.5 концентрациялары ең жоғары (94,0 мкг/м3) болғанын және керісінше, шекаралық қабаттың биіктігі жоғары (1970 м) жаз мезгілінде PM2.5 концентрациялары төмен (9,9 мкг/м3) болғанын көрсетті. Нәтижелер PM2.5 орташа тәуліктік концентрациясы мен PBLH арасында қазаннан наурызға дейінгі суық мезгілде айқын теріс байланыс бар екенін көрсетті.

Суық жартыжылдықтағы ең жоғары және ең төмен PM2.5 концентрацияларын қарастыра отырып, зерттеушілер PM2.5 ең жоғары концентрациялары шекаралық қабаттағы PBLH төмен мәндеріне және орташа жел жылдамдығының төмен болуына, сәйкесінше, желдету коэффициентінің төмен болуына сәйкес келетінін анықтады.

Жұмыс Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі Ғылым комитетінің гранттық жобасы аясында орындалды (грант № AP09260359).