Пространственно-временная изменчивость характеристик аэрозоля на маршруте Индо-Атлантической экспедиции НИС «Академик Николай Страхов»

摘要

We discuss the results of studying the physical-chemical composition of the atmospheric aerosol during expedition onboard RV "Akademik Nikolaj Strakhov" carried out during winter of 2015/2016 on the route from Colombo to Kaliningrad (via Suez Canal). In comparison with the Mediterranean Sea and Atlantic (near Europe), the atmosphere of the Arabian and Red Seas was characterized by higher values of most aerosol characteristics: 3-5 times larger aerosol optical depth (AOD), 4 times larger aerosol number concentration, 1.5 times larger concentrations of continent- and sea-derived ions, as well as more abundant gaseous admixtures (SO_2, HC1, HNO_3, NH_3). At the same time, two seas of the Indian basin show substantial differences in aerosol composition, caused by outflows of aerosols of different types from the continents. The largest concentrations of black carbon (2.14 ug · m~(-3), on the average), sea-derived ions (Na+, Cl-, Mg~(2+)), and NH_3 are observed over the Arabian Sea; and larger values of fine component of AOD and concentrations of "continental" ions (SO_4~2, Ca~(2+), NC_(3-), NH_(4+)) and gaseous admixtures SO_2, HC1, HNO_3 are found over the Red Sea. With respect to ion composition of aerosol, most stable concentrations are noted in Ca~(2+) ions (less than 15% difference among the seas), and maximal spatial variations are found in NH_4 ions (a difference is up to a factor of 40).%Обсуждаются результаты исследований физико-химического состава атмосферного аэрозоля в экспедиции НИС «Академик Николай Страхов», проведенной зимой 2015/2016 г. на маршруте от Коломбо до Калининграда (через Суэцкий канал). В сравнении со Средиземным морем и Атлантикой (вблизи Европы) в атмосфере Аравийского и Красного морей отмечены более высокие значения большинства характеристик аэрозоля: аэрозольной оптической толщи (АОТ) в 3-5 раз, счетной концентраций аэрозоля - в 4 раза, концентраций ионов континентального и морского происхождения - в 1,5 раза, а также газообразых примесей (SO_2, НСl, HNO_3, NH_3). Вместе с тем по составу аэрозоля между двумя морями Индийского бассейна есть существенные отличия, обусловленные выносами с континентов различных типов аэрозоля. Над Аравийским морем — самые большие концентрации «сажи» (в среднем, 2,14 мкг • м~(-3)) ионов морского происхождения (Na+, Сl-, Mg~(2+)) и NH_3. Над Красным морем - более высокие значения мелкодисперсной компоненты АОТ, концентраций «континентальных» ионов (SO_4~(2-) Са~(2+), NO_3, NH_4) и газообразных примесей - SO_2, НС1, HNO3. По ионному составу аэрозоля наиболее устойчивые концентрации отмечены у ионов Са~(2+) (различие между морями менее 15%), а максимальная пространственная изменчивость - у ионов NH_4 (различие до 40 раз).