|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Мониторинг антропогенной деятельности Московского мегаполиса по данным GPS-интерферометрии перемещающихся ионосферных возмущенийстатья
- Авторы: Илюшин Я.А., Захаров В.И., Воронцов А.М., Борисова Н.Ю., Шпренгер А.А., Хамидуллин А.Ф.
- Сборник: Окружающая среда и устойчивое развитие регионов вызовы XXI века. Труды III международной конференции/ под ред С.Ю. Селивановской М.В. Кожевниковой – Казань: Изд-во АН РТ
- Год издания: 2017
- Место издания: Изд-во АН РТ Казанский федеральный университет Казань
- Первая страница: 367
- Последняя страница: 369
- Аннотация: В настоящее время во всем мире большое внимание уделяется контролю за состоянием среды обитания человека. Постоянный рост населения земного шара, рост антропогенной нагрузки на природную среду, интенсивное природопользование и потребление природных ресурсов приводит к деградации естественной природной среды, в первую очередь в наиболее плотно заселенных регионах с развитой городской и промышленной инфраструктурой. Центральный промышленный район России, как один из самых населенных и промышленно развитых регионов РФ, характеризуется сложной экологической обстановкой и принадлежит к числу неблагополучных в экологическом отношении. Московский мегаполис, где на относительно малой площади сконцентрировано большое количество населения и промышленных предприятий, является крупным источником возмущений естественной природной среды в регионе. Вследствие высокого потребления электро- и тепловой энергии, моторного топлива, а также сравнительно низкого альбедо городского ландшафта в солнечном свете, город фактически является мощным компактным источником тепла, уходящего в окружающую атмосферу. Также город выбрасывает в атмосферу значительные количества посторонних веществ, в частности водяного пара, а также углекислого газа, сажи, городской пыли, аэрозолей и др., влияющих на тепловой и радиационный баланс в атмосфере. Все это обусловливает сильные возмущения естественных распределений давления, температуры и влажности в атмосфере, генерирует акустогравитационные волновые возмущения, достигающие ионосферных высот. Указанные возмущения в значительной степени определяют региональную динамику атмосферы, местный климат в городе и регионе и перемещение воздушных масс в нем. По этой причине, особую актуальность приобретают методы мониторинга состояния атмосферы в городе и регионе, сочетающие в себе как прецизионные местные измерения in situ, так и дистанционные измерения атмосферных параметров, обеспечивающие оценку усредненных значений на различных масштабах, в т.ч. в областях, не охваченных контактными измерениями. В предлагаемой работе созданы и опробованы новые методики обработки данных наземных наблюдений сигналов спутников глобальных навигационных систем с возможностью обнаружения и оценки параметров атмосферных структур городского и регионального масштаба. В работе выполнен непрерывный радиоинтерферометрический мониторинг GPS-сигналов, принятых в течение летнего периода 2010 г (97 дней) на станциях Московского региона, принадлежащих сетям СНГО (MNGS, Moscow Navigational and geodetic support) и International Geophysical Survay network (IGS). В ионосфере были выделены перемещающиеся ионосферные неоднородности (ПИВ), которые располагаются вокруг Московского мегаполиса и группируются в виде некоторого кольца вокруг него. Рассмотрены эмпирические функции параметров (скоростей движения и наблюдаемых периодов) ПИВ. Показано, что наблюдаемые распределения представляют собой проявления акусто-гравитационных волн и могут быть связаны с особым тепловым режимом, в том числе и городским островом тепла, установившемся в Москве летом 2010 г в условиях блокирующего антициклона. В целях сравнения, аналогичные исследования проведены для г.Фейрбенкс (Канада). Выделенные волновые структуры Канаде в течение лета 2010 г. имеют также акусто-гравитационную природу, но не группируются в виде кольца, поскольку термические эффекты от обоих городов несравнимы. Проведенный в нашей работе анализ учитывает гео- и гелио-физическую активность при интерпретации наблюдаемых волновых структур, что позволяет значительно улучшить качество интерпретации поступающих данных. В результате прецезионной обработки данных определена сложная структура кольцевой группировки ПИВ. На фоне московского мегаполиса, оказывающего определяющее влияние на формирование кольцевой структуры группирования ПИВ, выделены вклады окружающих г. Москву регионов и промышленных зон с высокой концентрацией производственных мощностей. Для г. Тулы с прилегающими окрестностями получена количественная оценка вклада в общий фон ионосферных возмущений на уровне 5-6 %. Следует отметить, что полученная в эксперименте оценка ниже теоретически предполагаемой эффективности генерации ПИВ, которая для г. Тулы прогнозирует величину 10 %. Полученные результаты [1-6] указывают на тесную взаимосвязь и взаимовлияние атмосферных и ионосферных возмущений Московской области и сопредельных регионов, что объясняется мезомасштабными процессами переноса в атмосфере. Исследование выполнено при поддержке фонда РФФИ (грант № 15-45-03266 р_центр_а «Разработка комплексных методов регионального мониторинга атмосферы на основе спутникового и наземного приема навигационных сигналов») Список литературы. 1. Илюшин Я.А., Гаврик А.Л., Захаров В.И. Комплексные методики регионального мониторинга атмосферы на основе спутникового и наземного приема навигационных сигналов. Тезисы докладов XXV Всероссийской школы-конференции "Распространение радиоволн", Томск, 4-9 июля 2016 г. 2. Ilyushin Ya. A., Zakharov V. I., Gavrik A. L., Vorontsov A. M., Borisova N. Yu. Development of complex methods for regional atmospheric monitoring based on space-borne and ground-based registration of navigational signals. Abstracts of the Seventh Moscow Solar System Symposium 7M-S3. Space Research Institute. Moscow, Russia. October 10-14, 2016. 3. Илюшин Я.А., Гаврик А.Л., Захаров В.И. и др. Комплексная методика регионального мониторинга атмосферы на основе регистрации навигационных радиосигналов спутниковыми и наземными приемниками. Тезисы докладов Четырнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса" Москва, ИКИ РАН, 14-18 ноября 2016 г. 4. В.И. Захаров, Г.И. Горчаков Кольцо перемещающихся от московского мегаполиса ионосферных возмущений по GPS- данным // XI ежегодная конференция «Физика плазмы в солнечной системе» 15-19 февраля 2016, ИКИ РАН c.78 5. V.I. Zakharov, G.I. Gorchakov GPS observation of the travelling ionospheric disturbances from Moscow megacity. // 41st COSPAR Scientifc Assembly 2016 Section C: Space Studies of the Upper Atmospheres of the Earth and Planets including Reference Atmospheres; Part C1.4 - Regions of Enhanced Risk for Ionospheric Weather. 6. V.I. Zakharov, G.I. Gorchakov, GPS observation of traveling ionospheric disturbances related to Moscow megacity. Advances in Space Research. 2017. V.59. No.2. P.614-618.
- Добавил в систему: Илюшин Ярослав Александрович