Периоды с высоким уровнем загрязнения воздуха на территории крупного города продолжительностью в несколько дней в значительной степени обусловлены развитием синоптических процессов. Для выявления синоптических ситуаций, определяющих такие периоды, проводится следующая обработка. По материалам наблюдений за несколько лет отдельно в холодную и теплую часть года выделяются случаи, когда значение параметра превышает 0,3 (или 0,25, если в городе редко отмечается >0,3) в течение трех дней подряд и более. Отбирается не менее 10 таких периодов. Затем анализируются синоптические ситуации, наблюдающиеся в течение этих периодов. Для сравнения изучаются синоптические процессы в периоды длительного сохранения относительно чистого воздуха в городе (<0,10...0,15). На основании этих предварительных разработок устанавливаются типы ситуации, характерные для периодов с высоким загрязнением атмосферы. Следующий этап работы - выбор указанных ситуаций по синоптическим материалам всего используемого ряда наблюдений и рассмотрение сопутствующего загрязнения воздуха. Если при заданной ситуации повторяемость периодов с относительно высоким уровнем загрязнения воздуха не слишком велика, проводится более детальный анализ. Ставится задача выделения уточненных ситуаций, при осуществлении которых в подавляющем большинстве случаев наблюдалось бы относительно высокое загрязнение.
Подобную разработку следует проводить по материалам наблюдений в каждом городе в отдельности.
Ниже приводятся результаты, полученные на основе ее выполнения по материалам 6-летних наблюдений в нескольких городах, расположенных в различных регионах (Санкт-Петербург, Донецк, Архангельск, Екатеринбург, Чита, Владивосток).
Было выделено 118 периодов, когда в течение трех дней и более отмечалось 0,3. В результате анализа осуществившихся в эти периоды синоптических процессов определены ситуации, характерные для формирования значительного загрязнения воздуха в городе. Выявлены следующие типы неблагоприятных синоптических ситуаций: I - малоподвижный антициклон или гребень, II - малоградиентное барическое поле, III - некоторые периферии антициклона. Для большей части Европейской территории страны (ЕТС) и на Урале - это западная и северо-западная периферия, в южной части ЕТС - южная, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке - восточная периферия антициклона.
В соответствии с принятым приемом анализа информации, указанные ситуации длительностью не менее трех дней были отобраны для каждого из названных городов по всему ряду наблюдений. Некоторые уточнения к ним, полученные в результате дополнительного анализа, состояли в следующем.
Из ситуаций типа I исключены случаи формирования малоподвижных антициклонов в результате ультраполярных вторжений. В ситуации типа II не включены случаи, когда в результате локальных возмущений в районе данного города скорость ветра превышала 6 м/с. Из типа III исключены ситуации с большими градиентами давления.
Характерные синоптические ситуации показаны на рис.6, а сведения о повторяемости относительно высокого загрязнения воздуха при их осуществлении представлены в табл.4. При определении этой повторяемости условно учитывались периоды, когда значение параметра превышало 0,2 более чем в 50% времени (не менее чем 2 дня из 3; 3 дня из 4 или 5 и т. д.).
Рис.6. Устойчивые синоптические ситуации, определяющие формирование длительных периодов
с относительно высоким уровнем загрязнения воздуха в городах
Таблица 4
Периоды с высоким уровнем загрязнения воздуха в городах
при неблагоприятных синоптических ситуациях на территории страны
Синоптическая ситуация | Общее число периодов | В том числе | Повторяемость (%) периодов с высоким уровнем загрязнения воздуха |
Центральная часть малоподвижного антициклона или ось гребня | 109 | 88 | 81 |
Безградиентное барическое поле | 57 | 39 | 68 |
Западная, северо-западная, северная периферия антициклона (большая часть ЕТС, Урал) | 65 | 53 | 82 |
Южная периферия антициклона (юг ЕТС) | 15 | 14 | 93 |
Восточная периферия антициклона (Восточная Сибирь, Дальний Восток) | 37 | 30 | 81 |
Всего | 283 | 224 | 79 |
Как видно из табл.4, всего было выделено 283 периода с неблагоприятными синоптическими ситуациями, которые в 79% случаев сопровождались повышенными значениями параметра .