| |
|
|
|
| |
| №1, 2023: Раздел 2. Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 2. Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов
Е.И. Котова, В.Б. Коробов. Береговая зона арктических морей как специальный объект экологического мониторинга
Стр.44-51
https://www.doi.org/10.24412/1728-323X-2023-1-44-51
Е.И. Котова, канд. геогр. наук, директор Северо-Западного отделения, ведущий научный сотрудник, Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук, [email protected], Москва, Россия
В.Б. Коробов, д-р. геогр. наук, ведущий научный сотрудник, Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук, [email protected], Москва, Россия
Аннотация. Береговая зона является продуктом взаимодействия литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. Взаимодействие этих геосфер становится причиной более высокой динамичности прибрежной зоны, более интенсивного проявления ряда процессов и возникновения новых явлений. В Арктике проявление факторов, формирующих прибрежную морскую зону, во многом более выраженное, чем в умеренных широтах. Анализ литературы, имеющей отношение к процессам в береговой зоне арктических морей, показал, что это обуславливается главным образом приливами и приливными течениями, большим пресным стоком рек, мощным ледяным покровом большую часть года, высокой заболоченностью берегов и низкой продуктивностью тундровых ландшафтов. Отсюда возникает необходимость разработки специальной системы экологического мониторинга, способной учитывать особенности береговой зоны и адекватно отражать изменения в ней. На экологическую ситуацию в Арктике особое влияние оказывает перенос аэрозолей в атмосфере. Для оценки влияния береговой зоны на атмосферный перенос и осаждение загрязняющих веществ использовался метод статистики обратных траекторий (траекторный подход). Расчёт обратных траекторий произведен с использованием модели HYSPLIT4. Расчёты выполнены для трех районов прибрежной зоны острова Колгуев: на акватории, на берегу и на суше. Как и следовало ожидать в прибрежной зоне, в силу пространственной неоднородности атмосферных процессов распределение загрязнения, обусловленного выпадением аэрозолей на земную поверхность, происходит крайне неравномерно. Получено, что потоки примесей на поверхность суши ниже, а перенос примесей на акватории и береговую зону, значительно выше. Таким образом, береговая зона арктических морей должна стать специальным объектом экологического мониторинга с уточнённой программой наблюдений.
Abstract. The coastal zone is a product of the interaction between the lithosphere, hydrosphere, atmosphere and biosphere. The interaction of these geospheres becomes the cause of a higher dynamism of the coastal zone, a more intense manifestation of a number of processes and the emergence of new phenomena. In the Arctic, the manifestation of factors forming the coastal marine zone is in many respects more pronounced than in temperate latitudes. The analysis of the literature related to the processes in the coastal zone of the Arctic seas showed that it is mainly caused by tides and tidal currents, high freshwater runoff of rivers, thick ice cover for most of the year, high swamping of the shores and low productivity of tundra landscapes. Hence, there is a need to develop a special system of ecological monitoring, capable of taking into account the peculiarities of the coastal zone and adequately reflecting changes in it. The environmental situation in the Arctic is particularly influenced by aerosol transfer in the atmosphere. The method of backward trajectory statistics (trajectory approach) was used to assess the impact of the coastal zone on atmospheric transport and deposition of pollutants. The backward trajectories were calculated using the HYSPLIT4 model. Calculations were performed for three areas in the coastal zone of Kolguev Island: in the water area, on the shore and on land. As expected in the coastal zone, due to the spatial heterogeneity of atmospheric processes, the distribution of pollution caused by the deposition of aerosols on the land surface is extremely unevenly. It is obtained that the fluxes of impurities to the land surface are lower, and the transfer of impurities to the water area and the coastal zone is much higher. Thus, the coastal zone of the Arctic seas should become a special object of ecological monitoring with a refined observation program.
Ключевые слова: береговая зона, арктические моря, экологический мониторинг, атмосферный перенос, обратные траектории
Keywords: coastal zone, Arctic seas, ecological monitoring, atmospheric transport, reverse trajectories
Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда № 22-77-10074, https://rscf.ru/project/22-77-10074.
Библиографический список
1. Прох Л.З. Словарь ветров. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – 312 с.
2. Лисицын А.П. Маргинальный фильтр океанов // Океанология, 1994. – Т. 34, № 5. – С. 735-747.
3. Котова Е.И., Коробов В.Б., Шевченко В.П. Особенности формирования ионного состава снежного покрова в прибрежной зоне западного сектора Арктических морей России // Современные проблемы науки и образования, 2012. – № 6. – С. 631-638.
4. Liu B., Han R., Tang L., Cheng X. An object–pressure–endurance–resilience system for assessing the vulnerability of coastal zone ecosystems. Ecological Indicators, 2022. Vol. 141. P.109105.
5. Котова Е. И., Коробов В. Б., Шевченко В. П., Иглин С. М. Экологическая ситуация в устьевой области реки Северной Двины (Белое море) // Успехи современного естествознания, 2020. – № 5. – С. 121-129.
6. Kummu M., Guillaume J.H., De Moel H., Eisner S., Florke M., Porkka M., Siebert S., Veldkamp T.I., Ward P.J. The world’s road to water scarcity: shortage and stress in the 20th century and pathways towards sustainability. Scientific Reports, 2016. № 6. P. 38495.
7. Котова Е.И., Коробов В.Б., Павленко В.И. Экстремальные загрязнения на территории Арктической зоны Российской Федерации: случаи и анализ // Проблемы региональной экологии, 2018. – № 1. – С. 67-72.
8. Моря российской Арктики в современных климатических условиях. – СПб.: ААНИИ, 2021. – 360 с.
9. Osadchiev A.A., Frey D.I., Shchuka S.A., Tilinina N.D., Morozov E.G., Zavialov P.O. Structure of the freshened surface layer in the Kara Sea during ice-free periods. Jornal of Geophysical Research: Oceans, 2021. Vol. 126, Iss.1. P. 10-29.
10. Алабян А. М., Панченко Е. Д., Алексеева А. А. Особенности динамики вод в приливных устьях малых рек бассейна Белого моря // Вестник Московского университета. Серия 5: География, 2018. – № 4. – С. 39–48.
11. Иванов Б.В., Уразгильдеева А.В., Парамзин А.Н., Сыроветкин С.С., Драбенко Д.В. Особенности турбулентного теплообмена вблизи всторошенных участков морского льда // Проблемы Арктики и Антарктики, 2020. – Т. 66, № 3. – С. 364–380.
12. Губайдуллин М.Г., Ёстбёл Н., Золотухин А.Б., Коробов В.Б., Мискевич И.В., Муангу Ж.Р., Немировская И.А., Ренниген П., Рид М., Сёрхейм К., Синсгаас И., Сунгуров А.В., Шевченко В.П. Моделирование разливов нефти в западном секторе Российской Арктики. – Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 2016. – 221 с.
13. Salvador P., Artinano B, Pio C., Afonso J., Legrand M., Puxbaum H., Hammer S. Evaluation of aerosol sources at European high altitude background sites with trajectory statistical methods. Atmospheric Environment, 2010. Vol. 44. P. 2316-2329.
14. Виноградова А.А. Дистанционная оценка влияния загрязнения атмосферы на удаленные территории // Геофизические процессы и биосфера, 2014. – Т. 13, № 4. – С. 5–20.
15. Stein A.F., Draxler R.R., Rolph G.D., Stunder B.J.B., Cohen M.D., Ngan F. NOAA’s HYSPLIT Atmospheric Transport and Dispersion Modeling System. Bulletin of the American Meteorological Society, 2015. Vol. 96. P. 2059–2077.
16. Ежегодник выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов и регионов Российской Федерации за 2010 год / ред. А.Ю. Недре. –СПб.: НИИ Атмосфера, 2011. – 560 с.
17. Vinogradova A. A, Ponomareva T. Y. Atmospheric transport of anthropogenic impurities to the Russian arctic (1986–2010). Atmospheric and Oceanic Optics, 2012. Vol. 25. No 6. P. 414-422.
18. Laing J.R., Hopke P.K., Hopke E.F., Husain L., Dutkiewicz V.A., Paatero J., Viisanen Y. Long-term particle measurements in Finnish Arctic: Part I – Chemical composition and trace metal solubility. Atmospheric Environment, 2014. Vol. 88. P. 275–284.
19. Paatero J., Dauvalter V., Derome J., Lehto J., Pasanen J., Vesala T., Miettinen J., Makkonen U., Kyrö E.-M., Jernström J., Isaeva L., Derome K. Effects of Kola Air Pollution on the Environment in the Western Part of the Kola Peninsula and Finnish Lapland - Final Report, 2008. 26 p.
20. Котова Е.И., Пучков А.В., Яковлев Е.Ю., Иванченко Н.Л., Бедрина Д.Д. Состав снежного покрова западной части Ненецкого автономного округа (тяжелые металлы и радиоактивность) // Экологический мониторинг и моделирование экосистем, 2021. – Т. 32, № 3-4. – С. 58-70.
ARCTIC SEAS COASTAL ZONE AS A SPECIAL OBJECT OF ECOLOGICAL MONITORING
E. I. Kotova, Ph. D. (Geography), Director of the North-Western Branch, Leading Scientific Researcher, Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, [email protected], Moscow, Russia
V. B. Korobov, Ph. D. (Geography), Dr. Habil, Leading Scientific Researcher, Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, [email protected], Moscow, Russia
References
1. Prokh L.Z. Slovar' vetrov [Dictionary of winds]. Leningrad, Gidrometeoizdat. 1983. 312 p. [in Russian].
2. Lisitsyn A.P. Marginal'nyy fil'tr okeanov [Marginal filter of the oceans] Okeanologiya [Oceanology]. 1994. Vol. 34. No 5. P. 735-747 [in Russian].
3. Kotova E.I., Korobov V.B., Shevchenko V.P. Osobennosti formirovaniya ionnogo sostava snezhnogo pokrova v pribrezhnoj zone zapadnogo sektora Arkticheskih morej Rossii [Features of the formation of the ionic composition of the snow cover in the coastal zone of the western sector of the Arctic seas of Russia] Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education]. 2012. No 6. P. 631-638 [in Russian].
4. Liu B., Han R., Tang L., Cheng X. An object–pressure–endurance–resilience system for assessing the vulnerability of coastal zone ecosystems. Ecological Indicators, 2022. Vol. 141. P. 109105.
5. Kotova E. I., Korobov V. B., Shevchenko V. P., Iglin S. M. Ekologicheskaya situatsiya v ust'yevoy oblasti reki Severnoy Dviny (Beloye more) [Ecological situation in the mouth area of the Northern Dvina River (the White Sea)] Uspekhi sovremennogo yestestvoznaniya [Successes of modern natural sciences]. 2020. No 5. P. 121-129 [in Russian].
6. Kummu M., Guillaume J.H., De Moel H., Eisner S., Florke M., Porkka M., Siebert S., Veldkamp T.I., Ward P.J. The world’s road to water scarcity: shortage and stress in the 20th century and pathways towards sustainability. Scientific Reports, 2016. Vol. 6. P. 38495.
7. Kotova E.I., Korobov V.B., Pavlenko V.I. Ekstremal'nyye zagryazneniya na territorii Arkticheskoy zony Rossiyskoy Federatsii: sluchai i analiz [Extreme pollution in the Arctic Zone of the Russian Federation: cases and analysis] Problemy regional'noy ekologii [Regional environmental Issues]. 2018. No 1. P. 67-72 [in Russian].
8. Morya rossiyskoy Arktiki v sovremennykh klimaticheskikh usloviyakh [Seas of the Russian Arctic in modern climatic conditions]. St. Petersburg, AARI. 2021. 360 p. [in Russian].
9. Osadchiev A.A., Frey D.I., Shchuka S.A., Tilinina N.D., Morozov E.G., Zavialov P.O. Structure of the freshened surface layer in the Kara Sea during ice-free periods. Jornal of Geophysical Research: Oceans, 2021. Vol. 126. Iss.1. P. 10-29.
10. Alabyan A. M., Panchenko E. D., Alekseeva A. A. Osobennosti dinamiki vod v prilivnykh ust'yakh malykh rek basseyna Belogo morya [Peculiarities of water dynamics in the tidal mouths of small rivers in the White Sea basin] Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5: Geografiya [Moscow University Bulletin. Episode 5: Geography]. 2018. No 4. P. 39–48 [in Russian].
11. Ivanov B.V., Urazgildeeva A.V., Paramzin A.N., Syrovetkin S.S., Drabenko D.V. Osobennosti turbulentnogo teploobmena vblizi vstoroshennykh uchastkov morskogo l'da [Peculiarities of turbulent heat transfer near ragged areas of sea ice] Problemy Arktiki i Antarktiki [Problems of the Arctic and Antarctic]. 2020. Vol. 66. No. 3. P. 364–380 (in Russian).
12. Gubaidullin M.G., Yostbyol N., Zolotukhin A.B., Korobov V.B., Miskevich I.V., Muangu Zh.R., Nemirovskaya I.A., Rennigen P., Reed M., Sørheim K., Sinsgaas I., Sungurov A.V., Shevchenko V.P. Modelirovaniye razlivov nefti v zapadnom sektore Rossiyskoy Arktiki [Modelling of oil spills in the western sector of the Russian Arctic]. Arkhangelsk, Lomonosov Northern (Arctic) Federal University. 2016. 221 p. [in Russian].
13. Salvador P., Artinano B, Pio C., Afonso J., Legrand M., Puxbaum H., Hammer S. Evaluation of aerosol sources at European high altitude background sites with trajectory statistical methods. Atmospheric Environment, 2010. Vol. 44. P. 2316-2329.
14. Vinogradova A.A. Distantsionnaya otsenka vliyaniya zagryazneniya atmosfery na udalennyye territorii [Remote assessment of the influence of atmospheric pollution on remote territories] Geofizicheskiye protsessy i biosfera [Geophysical processes and biosphere]. 2014. Vol. 13, No 4. P. 5–20. [in Russian].
15. Stein A.F., Draxler R.R., Rolph G.D., Stunder B.J.B., Cohen M.D., Ngan F. NOAA’s HYSPLIT Atmospheric Transport and Dispersion Modeling System. Bulletin of the American Meteorological Society, 2015. Vol. 96. P. 2059–2077.
16. Yezhegodnik vybrosov zagryaznyayushchikh veshchestv v atmosfernyy vozdukh gorodov i regionov Rossiyskoy Federatsii za 2010 god [Yearbook of emissions of pollutants into the atmospheric air of cities and regions of the Russian Federation for 2010]. St. Petersburg, NII Atmosfera, 2011. 560 p. [in Russian].
17. Vinogradova A. A, Ponomareva T. Y. Atmospheric transport of anthropogenic impurities to the Russian Arctic (1986–2010). Atmospheric and Oceanic Optics, 2012. Vol. 25. No 6. P. 414-422.
18. Laing J.R., Hopke P.K., Hopke E.F., Husain L., Dutkiewicz V.A., Paatero J., Viisanen Y. Long-term particle measurements in Finnish Arctic: Part I – Chemical composition and trace metal solubility. Atmospheric Environment, 2014. Vol. 88. P. 275–284.
19. Paatero J., Dauvalter V., Derome J., Lehto J., Pasanen J., Vesala T., Miettinen J., Makkonen U., Kyrö E.-M., Jernström J., Isaeva L., Derome K. Effects of Kola Air Pollution on the Environment in the Western Part of the Kola Peninsula and Finnish Lapland - Final Report, 2008. 26 p.
20. Kotova E.I., Puchkov A.V., Yakovlev E.Yu., Ivanchenko N.L., Bedrina D.D. Sostav snezhnogo pokrova zapadnoy chasti Nenetskogo avtonomnogo okruga (tyazhelyye metally i radioaktivnost') [The composition of the snow cover in the western part of Nenets Autonomous Okrug (heavy metals and radioactivity)] Ekologicheskiy monitoring i modelirovaniye ekosistem [Ecological monitoring and modeling of ecosystems]. 2021. Vol. 32. No. 3-4. P. 58-70. [in Russian].
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 18:58:40/24.02.24
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
