Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли
Впервые установлены пространственно-временные особенности загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы (SO2), диоксидом азота (NO2), диоксидом углерода (СO2), оксидом углерода (CO) и аэрозолем над Украиной и Европой. Показано, что риски умеренного загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы в...
Saved in:
| Published in: | Геотехнічна механіка |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2013
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87406 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли / Р.А. Родригес Залепинос // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 112. — С. 256-266. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859597692756295680 |
|---|---|
| author | Родригес Залепинос, Р.А. |
| author_facet | Родригес Залепинос, Р.А. |
| citation_txt | Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли / Р.А. Родригес Залепинос // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 112. — С. 256-266. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехнічна механіка |
| description | Впервые установлены пространственно-временные особенности загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы (SO2), диоксидом азота (NO2), диоксидом углерода (СO2), оксидом углерода (CO) и аэрозолем над Украиной и Европой. Показано, что риски умеренного загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы восточной и западной частей Украины относятся как 2:1. Показано, что умеренные и высокие риски наиболее загрязненных аэрозолем областей Европы (за исключением севера Италии) и Украины (город Киев, Донецкая и Одесская области) относятся примерно как 1:1. Уровни умеренных рисков для г. Киев, Донецкой и Одесской областей относятся к умеренным уровням рисков других областей Украины как 1,8:1. Максимальные риски умеренного загрязнения диоксидом азота атмосферы Европы и Украины относятся как 3:1. При анализе динамики изменения концентрации диоксида углерода для атмосферы всей Земли за последние 8 лет (2004–2011 гг.) обнаружен прирост на более чем 20 ppm. Показано, что атмосфера Украины подвержена такому же уровню загрязнения оксидом углерода, как и атмосфера стран Европы.
Вперше встановлені просторово-часові особливості забруднення атмосферного повітря діоксидом сірки (SO2), діоксидом азоту (NO2), діоксидом вуглецю (СO2), оксидом вуглецю (CO) і аерозолем над Україною і Європою. Показано, що ризики помірного забруднення атмосферного повітря діоксидом сірки східної і західної частин України ставляться як 2:1. Показано, що помірні і високі ризики найбільш забруднених аерозолем областей Європи (за винятком півночі Італії) і України (місто Київ, Донецька та Одеська області) відносяться приблизно як 1:1. Рівні помірних ризиків для м. Київ, Донецькій та Одеській областей відносяться до помірних рівнях ризиків інших областей України як 1,8:1. Максимальні ризики помірного забруднення діоксидом азоту атмосфери Європи та України ставляться як 3:1. При аналізі динаміки зміни концентрації діоксиду вуглецю для атмосфери всієї Землі за останні 8 років (2004–2011 рр.) виявлений приріст на більш ніж 20 ppm. Показано, що атмосфера України схильна до такого ж рівня забруднення оксидом вуглецю, як і атмосфера країн Європи.
For the first time spatio-temporal characteristics of air pollution by sulfur dioxide (SO2), nitrogen dioxide (NO2), carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO) and aerosol over Ukraine and Europe are established. It was shown that moderate risks of air pollution by sulfur dioxide of eastern and western parts of Ukraine relate as 2:1. It was shown that values of moderate and high risks of European areas most polluted by aerosol (except the north of Italy) and Ukraine (Kyiv, Donetsk and Odessa regions) are approximately related as 1:1. Moderate levels of risks for Kiev, Donetsk and Odessa regions relate to moderate risk levels of other Ukrainian regions as 1.8:1. The maximum risk value of moderate pollution by nitrogen dioxide of the atmosphere of Europe and Ukraine relate as 3:1. The analysis of concentration dynamics of carbon dioxide for atmosphere of the whole earth for the last 8 years (2004–2011) revealed the increase for more than 20 ppm. It is shown that the atmosphere of Ukraine exposed to the same level of carbon monoxide pollution, as the atmosphere of other European countries.
|
| first_indexed | 2025-11-27T22:25:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
______________________________________________________________________________________________
256
УДК 504.064.36:504.064.37
Р.А. Родригес Залепинос, канд. техн. наук, доцент
(ГВУЗ «ДонНТУ»)
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО
ВОЗДУХА ЕВРОПЫ И УКРАИНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ
ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Р.А. Родрігес Заліпиніс, канд. техн. наук, доцент
(ДВНЗ «ДонНТУ»)
ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ
ЄВРОПИ ТА УКРАЇНИ З ВИКОРИСТАННЯМ ДАНИХ
ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ
R.A. Rodriges Zalipynis, Ph.D. (Tech.), Associate Professor
(Donetsk National Technical University)
COMPARATIVE ASSESSMENT OF AIR POLLUTION IN EUROPE AND
UKRAINE USING EARTH REMOTE SENSING DATA
Аннотация. Впервые установлены пространственно-временные особенности загрязне-
ния атмосферного воздуха диоксидом серы (SO2), диоксидом азота (NO2), диоксидом углеро-
да (СO2), оксидом углерода (CO) и аэрозолем над Украиной и Европой. Показано, что риски
умеренного загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы восточной и западной частей
Украины относятся как 2:1. Показано, что умеренные и высокие риски наиболее загрязнен-
ных аэрозолем областей Европы (за исключением севера Италии) и Украины (город Киев,
Донецкая и Одесская области) относятся примерно как 1:1. Уровни умеренных рисков для г.
Киев, Донецкой и Одесской областей относятся к умеренным уровням рисков других облас-
тей Украины как 1,8:1. Максимальные риски умеренного загрязнения диоксидом азота атмо-
сферы Европы и Украины относятся как 3:1. При анализе динамики изменения концентрации
диоксида углерода для атмосферы всей Земли за последние 8 лет (2004–2011 гг.) обнаружен
прирост на более чем 20 ppm. Показано, что атмосфера Украины подвержена такому же
уровню загрязнения оксидом углерода, как и атмосфера стран Европы.
Ключевые слова: диоксид серы, диоксид азота, диоксид углерода, оксид углерода, аэро-
золь
На сегодняшний день, имеющаяся информация о загрязнении окружающей
природной среды Украины основывается на наблюдениях малочисленной сети
стационарных постов контроля атмосферного воздуха, расположенных в круп-
ных городах страны (162 поста Украинского гидрометеоцентра в 53 городах).
По этим данным получить целостную и достоверную картину загрязнения ат-
мосферы над территорией всего государства невозможно. Данные дистанцион-
ного зондирования Земли (ДЗЗ) позволяют получать экологическую информа-
цию с высоким разрешением, достоверностью, покрытием и частотой.
В связи с этим, работы, выполняющие достоверную оценку состояния за-
грязнения атмосферного воздуха Украины по сравнению со странами Европы
довольно редки. Большие объемы и сложные форматы данных ДЗЗ дополни-
тельно затрудняют их применение для целей оценки.
© Р.А. Родригес Залепинос, 2013
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
________________________________________________________________________________________________
257
Cовременные IT решения, например, Climate Wikience [1, 2], позволяют од-
ному специалисту выполнить большой объем работ с использованием данных
ДЗЗ.
Постановка задачи. Для достижения цели исследований выполнены оценки
рисков загрязнения атмосферного воздуха для регионов Европы и Украины по
методу [3], который отличается учетом фактически наблюдаемых пространст-
венно-временных полей загрязнения воздуха с разрешением до 27,5 км × 18 км,
что позволило сравнить регионы Европы и Украины по степеням техногенно-
экологических рисков и построить карты уровней рисков.
Изложение материала и результатов. Были использованы ежедневные
данные различных продуктов ДЗЗ и повторного анализа (ПА) за последние
7−12 лет (табл. 1). Данные за один день представляют собой глобальную регу-
лярную широтно-долготную решетку (РШДР). Указано приблизительное про-
странственное разрешение для широт Украины.
Таблица 1 – Перечень использованных экологических и метеорологических показателей
Показатель Погрешность и
единицы изм.
Радиометр
либо ПА Разрешение Временной
интервал
Диоксид серы (SO2) 5
Диоксид азота (NO2) –
Озон (O3) 6
еД OMI 0,25°×0,25°
27,5×18 км
01.10.2004
20.06.2012
Оптическая толщина аэ-
розоля, ОТА (для 0,55
мкм)
15% –
Озон (O3) – еД
MODIS 1,0°×1,0°
110×72 км
02.03.2000
04.10.2012
Оксид
углерода (CO) 10% еД MOPITT 1,0°×1,0°
110×72 км
03.03.2000
31.10.2012
Диоксид
углерода (СO2)
2 ppm AIRS 2,0°×2,5°
220×144 км
01.01.2004
29.02.2012
Скорость и
направление ветра – м/с MERRA 1/2°×2/3°
55×48 км
01.01.2000
31.12.2012
Величина ОТА безразмерна. Погрешность установлена экспериментально и
указывает максимальное отклонение показателя от значений, наблюдаемых с
помощью измерительных приборов, установленных на наземных постах, верти-
кальных зондах атмосферы, самолетах и т.п. Прочерк – эксперименты не за-
вершены.
Для данных радиометра MODIS для каждой ячейки 1,0°×1,0° использовано
максимальное значение ОТА и максимальная концентрация озона для регионов
с разрешением 10×10 км и 5×5 км соответственно, попавших в данную ячейку.
Впервые для каждого показателя получены временные ряды для каждой
ячейки РШДР для территории Украины (SO2, O3), Европы (NO2, СО, ОТА) и
всего Земного шара (СO2). Их временное разрешение такое же высокое, как и у
исходных показателей.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
______________________________________________________________________________________________
258
Для диоксида серы и диоксида азота использована концентрация в верти-
кальном атмосферном столбе приземного слоя атмосферы, а для остальных ве-
ществ по всей высоте атмосферы. Концентрации определяются в единицах
Добсона (еД), 1 еД = 2.69 × 1016 молекул/см2 и ppm (parts per million) для диок-
сида углерода.
Характеристики ветра взяты на высоте 50 м от поверхности Земли с интер-
валом 1 час. Ежедневные данные получены отбором и усреднением значений с
9.00 до 12.00 по местному Украинскому времени.
По данным экологических паспортов регионов Украины за 2010 г. отобраны
все предприятия, ТЕС и ТЕЦ, выбрасывающие диоксид серы. По космическим
снимкам Google найдены крупные организованные источники выбросов пред-
приятий. Координаты дымовых труб взяты в качестве фактического располо-
жения источников выбросов.
В качестве координаты ячейки РШДР далее в тексте используется широта и
долгота ее юго-западного угла. Широта изменяется от –90 до +90, а долгота от
–180 до +180.
Карта рисков высокого разрешения наглядно отражает характерную картину
загрязнения атмосферного воздуха и позволяет ответить на ряд актуальных во-
просов экологической безопасности. Например, насколько уровень загрязнения
атмосферы выше на востоке Украины, чем на западе; какой регион страны име-
ет самые высокие риски загрязнения; какова степень загрязнения атмосферы
Украины в сравнении с другими странами.
В данном исследовании под риском загрязнения атмосферы понимается ве-
роятность случаев, когда наблюдается определенный уровень загрязнения воз-
духа веществом над изучаемой территорией.
Для каждой ячейки подсчитывается количество дней S(a, b) с концентраци-
ей загрязняющего вещества в диапазоне значений a..b еД, а также количество
дней T, для которых имеются данные наблюдений. Риск загрязнения для ячейки
считается равным R(a, b) = S(a, b) / T.
Учитывая диапазон значений концентрации SO2, в данной работе низким
уровнем загрязнения атмосферы этим веществом считается диапазон значений
0,5..1,5 еД, умеренным 1,5..2,5 еД (рис. 1), высоким 2,5..3,5 еД, очень высоким
3,5..5,0 еД. Шкала подобрана экспериментально, чтобы учесть как можно
больше особенностей загрязнения SO2 и обеспечить приемлемое количество
интервалов при построении диаграммы относительных частот. Шкала начина-
ется от 0,5 еД, чтобы частично устранить погрешности измерений.
Разработка метода обоснована тем, что ежедневные карты часто имеют
обширные области с отсутствующими данными из-за облачности во время зон-
дирования территории радиометром, искажаясь вдобавок погрешностями в из-
мерениях. Композитные карты (средняя концентрация вещества за период для
территории) не учитывают данные из всего доступного интервала времени.
Иногда выбрать репрезентативный период, в течении которого наблюдается ха-
рактерная картина загрязнения воздуха для построения композитной карты не-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
________________________________________________________________________________________________
259
возможно. Например, для Украины число дней с умеренным уровнем загрязне-
ния атмосферы SO2 составляет менее 10% за 7,5 лет (рис. 1). В то же время,
число случаев такого уровня загрязнения до 5 раз выше для восточной Украи-
ны, чем для ее западной части (рис. 1).
Рисунок 1 – Карта рисков умеренного уровня загрязнения атмосферы Украины диоксидом
серы с разрешением 27,5 км × 18 км
Одним из преимуществ наличия временных рядов метеорологических пара-
метров является возможность установить зависимости концентрации загряз-
няющего вещества в ячейке от скорости и направления ветра. Это позволяет
оценить степень загрязнения атмосферы вблизи техногенных объектов, устано-
вить наиболее подверженные загрязнению территории, а также оценить даль-
ность распространения вредного вещества.
В процессе исследований было установлено, что максимальный риск за-
грязнения диоксидом серы наблюдается практически всегда не в ячейке, кото-
рая соответствует крупному источнику выбросов, а на некотором расстоянии от
нее.
Поскольку концентрация вещества определяется для всей ячейки, можно
предположить, что чувствительность радиометра OMI не позволяет обнаружить
узкую полосу дымового шлейфа вблизи источника. На некотором расстоянии
от дымовой трубы за счет диффузии облако загрязнения становится достаточно
широким и содержание вещества в атмосфере уже фиксируется радиометром.
Если это так, то можно судить о дальности переноса диоксида серы от источни-
ка выброса и зоне его влияния.
На полярной диаграмме, на основе наблюдений за весь доступный период
времени, для каждой скорости и направления ветра из узла (482/3°, 24°) решетки
MERRA показана средняя концентрация диоксида серы в ячейке (49,25°, 24,25°)
для РШДР радиометра OMI, которая расположена на северо-западе от Бур-
штынской ТЕС (рис. 2а). Аналогичные данные представлены для узла решетки
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
______________________________________________________________________________________________
260
MERRA (49°, 38°) и ячейки (49°, 38°), которая расположена на северо-востоке
от Славянской ТЕС (рис. 2б).
(а) (б)
Рисунок 2 – Влияние Бурштынской (а) и Славянской ТЕС (б) на уровень загрязнения возду-
ха SO2 в зависимости от скорости и направления ветра
Центру диаграммы соответствует нулевая скорость ветра, которая возраста-
ет радиально. Как видно из рисунка 2а, максимальные концентрации SO2 на-
блюдаются при юго-восточном ветре со скоростью 2–4 м/с, а минимальные при
северо-западном ветре. На юго-востоке, на расстоянии 30 км от центра ячейки
(49,25°, 24,25°) находятся источники выбросов Бурштынской ТЕС. Для Луган-
ской ТЕС расстояние, где наблюдается влияние станции, может достигать 45
км.
Риск
Риск
Рисунок 3 – Карта рисков умеренного загрязнения атмосферы аэрозолем территории Европы
и Украины с разрешением 1,0°×1,0°
Используя предложенный выше метод оценки рисков, выполнено построе-
ние карт рисков загрязнения атмосферного воздуха аэрозолем над территорией
Европы.
Учитывая диапазон изменения значений ОТА, очень низким уровнем за-
грязнения аэрозолем считается диапазон значений 0,0..0,2, низким 0,2..0,4, уме-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
________________________________________________________________________________________________
261
ренным 0,4..0,6 (рис. 3), высоким 0,6..0,8, очень высоким 0,8..1,0, катастрофиче-
ским 1,0..5,0. Шкала рисков и шаг подобраны экспериментально. Также экспе-
риментально установлено, что шаг 0,2 позволяет отобразить большинство осо-
бенностей распределения загрязнения.
Для расчета количества дней T, для которых имеются данные наблюдений
ОТА, выбраны дни со значениями ОТА в диапазоне –0,05..5.
Из карты на рис. 3 исключена область на севере Италии между широтами
44° и 46°, долготами 7° и 13° по причине высоких значений рисков (≈0,45), что
вызывает низкую детализацию остальной части Европы.
Для анализа атмосферы над городом необходимо иметь временной ряд за-
грязняющего вещества для как можно меньшей территории. Предельно малую
возможную площадь для какого-либо продукта ДЗЗ либо ПА покрывает одна
ячейка РШДР. Такой анализ можно провести благодаря предложенному в дан-
ной диссертации представлению данных ДЗЗ в виде множества временных ря-
дов для каждой ячейки РШДР. Это демонстрирует еще одно преимущество
предложенного представления данных ДЗЗ.
Временные ряды среднемесячной ОТА ярко выражают существенное сни-
жение содержания аэрозоля над некоторыми городами Европы (рис. 4).
Рисунок 4 – Среднемесячная оптическая толщина аэрозоля над городами
Рим (слева) и Лондон (справа) с линиями тренда
Для более уверенного суждения о динамике концентрации аэрозоля над го-
родами Европы выполнена декомпозиция среднемесячных временных рядов
ОТА с помощью метода STL. Из одного ряда можно выделить сезонный цикл,
тренд и остаточные флуктуации в виде шума (рис. 5).
Поскольку пробелы в рядах (рис. 4) вызваны отсутствием данных для неко-
торых зимних месяцев по причине облачности, характерной для этого сезона, а
метод STL требует непрерывного временного ряда, то для заполнения недос-
тающих значений использовалась линейная аппроксимация.
Таким образом, за 12 лет над Римом содержание аэрозоля уменьшилось
примерно на среднюю концентрацию, характерную для одного из зимних меся-
цев (0,2), с 0,45 до 0,25. Аналогичные исследования не обнаруживают снижения
концентрации аэрозоля в атмосфере над городами Украины.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
______________________________________________________________________________________________
262
Следует отметить, что площадь ячейки 1,0°×1,0° обычно выше площади го-
рода и в ячейку может попадать часть близлежащей акватории, поэтому не все-
гда техногенные факторы доминируют в общей величине ОТА в ячейке.
С
ез
он
ны
й
ци
кл
Тр
ен
д
Ш
ум
Рисунок 5 – Декомпозиция временного ряда
среднемесячной оптической толщины аэрозоля над Римом, Италия
Также установлено, что над городами значение ОТА редко превышает 1,0.
Например, для Москвы, одного из наиболее подверженных аэрозольному за-
грязнению городов, зафиксировано всего лишь более 30 случаев значения ОТА
выше 1,0 за последние 12 лет. Частично это можно отнести к природным фак-
торам, например, пожарам на окрестных территориях (рис. 8). Для большинства
городов Европы такие случаи наблюдаются еще реже.
Динамика ОТА над границей
Харьковской и Белгородской об-
ластей
Рисунок 6 – (а) Карта значений ОТА за 09.08.2010 г. (торфяные пожары в России); (б) Дина-
мика ОТА для ячейки (50°, 37°), август 2010 г.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
________________________________________________________________________________________________
263
Проанализированы риски загрязнения атмосферного воздуха диоксидом
азота и оксидом углерода над территорией Украины и Европы.
Низким уровнем загрязнения диоксидом азота считается диапазон значе-
ний 0,0..0,2 еД, умеренным 0,2..0,4 еД (рис. 7), высоким 0,4..0,6 еД, очень высо-
ким 0,6..0,8 еД, катастрофическим – более 0,8 еД.
Риск (карта Европы)
Риск (карта Украины)
Рисунок 7 – Карта рисков умеренного уровня загрязнения атмосферы Украины и Европы
диоксидом азота с разрешением примерно 27,5 км × 18 км
Концентрация оксида углерода ниже 100 еД считается низким уровнем за-
грязнения, умеренным от 100..150 еД (рис. 8), высоким – более 150 еД.
Риск
Рисунок 8 – Карта рисков умеренного уровня загрязнения атмосферы Украины и Европы ок-
сидом углерода с разрешением 1,0°×1,0°
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
______________________________________________________________________________________________
264
Анализ динамики концентрации диоксида углерода (CO2) обнаруживает
очевидный рост его содержания в атмосфере не только над территорией Украи-
ны, но и над любой другой точкой планеты (рис. 9).
Ppm ppm
(а) (б)
Рисунок 9 – Среднемесячная концентрация (а) и ее тренд (метод STL) (б) диоксида углерода
(CO2) в атмосфере над территорией Украины (47°, 35°) (сплошная линия) и тропиками (–11°,
15°) (пунктирная)
Для более уверенного суждения, из временных рядов среднемесячной кон-
центрации CO2 каждой ячейки РШДР разрешением 2,0°×2,5° для всей Земли
(данные ниже –61° широты отсутствуют) извлечены тренды методом STL и вы-
числена их усредненная разность ∆ppm следующим образом. Пусть v = <v1, v2,
…, v98> и w = <w1, w2, …, w98> – извлеченные тренды из произвольной и фик-
сированной на протяжении вычислений ячейки соответственно. Число 98 явля-
ется количеством месяцев с января 2004 г. по февраль 2012 г. Усредненная раз-
ность ∆ppm для тренда v равна ∑(vi – wi)/98, где i = 1, 2,…, 98. Прибавив к ∆ppm
минимальную из полученных усредненных разностей, получим карту на рис.
10. Использовано только 16 цветов для повышения контрастности изображения.
∆ ppm
Рисунок 10 – Карта усредненных разностей трендов диоксида углерода для участка Земли
между широтами –61° и 89° с разрешением 2,0°×2,5°
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
________________________________________________________________________________________________
265
Из карты на рис. 10 следует, что среднемесячная концентрация диоксида уг-
лерода однородна над Земным шаром (отличается на не более 6,5 ppm, что со-
ставляет менее 2% общей концентрации над любой точкой Земли). Это свиде-
тельствует о хорошем перемешивании диоксида углерода в атмосфере.
Следовательно, в среднем концентрацию CO2 над Украиной, США, Китаем,
западной Европой и северным полюсом можно считать одинаковой.
Выводы. Climate Wikience предоставляет беспрецедентные возможности
для одного эксперта или группы специалистов быстро выполнять очень боль-
шой объем анализа данных в практически важных областях исследований.
Результаты интересны не только с научной, но и с геополитической точки
зрения, поскольку экологи и общественность в Украине привыкли говорить о
высокой техногенной загруженности восточных регионов нашей страны. Как
следствие, принято считать атмосферный воздух, например в Донецком регио-
не, наиболее загрязненным в Европе, что далеко не так. Например, максималь-
ные риски умеренного загрязнения диоксидом азота атмосферы Европы и Ук-
раины относятся как 3:1. Воздух в городах Европы просто чище, потому что
опасные предприятия вынесены за территорию городов и существуют решения
обеспечения экологически эффективного движения транспорта. Однако этого
нельзя сказать обо всей атмосфере развитых стран Европы.
Возможности Climate Wikience позволяют создавать аналогичные IT-
системы в самых различных направлениях анализа и представления данных,
например, социально-экономическом развитии стран и регионов, визуализации
данных Всемирного банка и Программы развития ООН, создании Европейской
информационной экологической сети SEIS, развитии государственной системы
экологического мониторинга Украины.
Благодарности. Эта работа была поддержана грантом No. UKM1-2973-DO-
09 Фонда гражданских исследований и развития США (CRDF). Любые мнения,
анализы, выводы либо рекомендации, выраженные в этой статье, принадлежат
автору, и не обязательно отражают официальные взгляды либо мнения CRDF.
Электронная версия этой статьи с цветными картами рисков находится в
свободном доступе по адресу http://wikience.donntu.edu.ua/rodriges
________________________________
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Rodriges Zalipynis, R.A. Representing Earth remote sensing data as time series / R.A. Rodriges
Zalipynis // Наук. праці Донецького національного технічного університету. Сер.: Системний аналіз
та інформаційні технології у науках про природу та суспільство, 2012.- №1(2) – 2(3). – С. 135 – 145.
2. Climate Wikience [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://wikience.donntu.edu.ua/.
3. Родригес Залепинос, Р.А. Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха диоксидом
серы над территорией Украины / Р.А. Родригес Залепинос, Г.В. Аверин // Труды Второго междуна-
родного научно-практического семинара «Повховские научные чтения» – Под общ. ред. А.Б. Ступи-
на. – Донецк: ДонНУ, 20 декабря 2012 г. – С. 131 – 137.
______________________________
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №112
______________________________________________________________________________________________
266
REFERENCES
1. R.A. Rodriges Zalipynis (2012), «Representing Earth remote sensing data as time series», System
analysis and information technologies in social and environmental sciences, no. 1(2) – 2(3), pp. 135 – 145.
2. Climate Wikience [Electronic resource] – Access mode: http://wikience.donntu.edu.ua/.
3. R.A. Rodriges Zalipynis and G.V. Averin (2012), «Ecological assessment of air pollution by sulfur
dioxide over the territory of Ukraine», Trudy Vtorogo mezhdunarodnogo nauchno-prakticheskogo ceminara
«Povkhovskiye nauchniye chteniya», – Donetsk: DonNU. – pp. 131 – 137.
______________________________
Об авторе
Родригес Залепинос Рамон Антонио, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры ком-
пьютерных систем мониторинга Государственного высшего учебного заведения «Донецкий нацио-
нальный технический университет» (ГВУЗ «ДонНТУ»), Донецк, Украина, rodriges@csm.donntu.edu.ua
About the author
Rodriges Zalipynis Ramon Antonio, Candidate of Technical Scienses (Ph. D.), Associate Professor of
the department of computer systems for monitoring of Donetsk National Technical University, Donetsk,
Ukraine, rodriges@csm.donntu.edu.ua
______________________________
Анотація. Вперше встановлені просторово-часові особливості забруднення атмосферно-
го повітря діоксидом сірки (SO2), діоксидом азоту (NO2), діоксидом вуглецю (СO2), оксидом
вуглецю (CO) і аерозолем над Україною і Європою. Показано, що ризики помірного забруд-
нення атмосферного повітря діоксидом сірки східної і західної частин України ставляться як
2:1. Показано, що помірні і високі ризики найбільш забруднених аерозолем областей Європи
(за винятком півночі Італії) і України (місто Київ, Донецька та Одеська області) відносяться
приблизно як 1:1. Рівні помірних ризиків для м. Київ, Донецькій та Одеській областей відно-
сяться до помірних рівнях ризиків інших областей України як 1,8:1. Максимальні ризики по-
мірного забруднення діоксидом азоту атмосфери Європи та України ставляться як 3:1. При
аналізі динаміки зміни концентрації діоксиду вуглецю для атмосфери всієї Землі за останні 8
років (2004–2011 рр.) виявлений приріст на більш ніж 20 ppm. Показано, що атмосфера Укра-
їни схильна до такого ж рівня забруднення оксидом вуглецю, як і атмосфера країн Європи.
Ключові слова: дані дистанційного зондування Землі, часові ряди, діоксид сірки , діок-
сид азоту, діоксид вуглецю, оксид вуглецю, озон, аерозоль
Abstract. For the first time spatio-temporal characteristics of air pollution by sulfur dioxide
(SO2), nitrogen dioxide (NO2), carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO) and aerosol over
Ukraine and Europe are established. It was shown that moderate risks of air pollution by sulfur
dioxide of eastern and western parts of Ukraine relate as 2:1. It was shown that values of moderate
and high risks of European areas most polluted by aerosol (except the north of Italy) and Ukraine
(Kyiv, Donetsk and Odessa regions) are approximately related as 1:1. Moderate levels of risks for
Kiev, Donetsk and Odessa regions relate to moderate risk levels of other Ukrainian regions as 1.8:1.
The maximum risk value of moderate pollution by nitrogen dioxide of the atmosphere of Europe
and Ukraine relate as 3:1. The analysis of concentration dynamics of carbon dioxide for atmosphere
of the whole earth for the last 8 years (2004–2011) revealed the increase for more than 20 ppm. It is
shown that the atmosphere of Ukraine exposed to the same level of carbon monoxide pollution, as
the atmosphere of other European countries.
Keywords: sulfur dioxide, nitrogen dioxide, carbon dioxide, carbon monoxide, aerosol
Статья поступила в редакцию 25.09.2013
Рекомендовано к печати д-ром техн. наук Т.В. Бунько
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-87406 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T22:25:47Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Родригес Залепинос, Р.А. 2015-10-17T19:14:47Z 2015-10-17T19:14:47Z 2013 Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли / Р.А. Родригес Залепинос // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 112. — С. 256-266. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87406 504.064.36:504.064.37 Впервые установлены пространственно-временные особенности загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы (SO2), диоксидом азота (NO2), диоксидом углерода (СO2), оксидом углерода (CO) и аэрозолем над Украиной и Европой. Показано, что риски умеренного загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы восточной и западной частей Украины относятся как 2:1. Показано, что умеренные и высокие риски наиболее загрязненных аэрозолем областей Европы (за исключением севера Италии) и Украины (город Киев, Донецкая и Одесская области) относятся примерно как 1:1. Уровни умеренных рисков для г. Киев, Донецкой и Одесской областей относятся к умеренным уровням рисков других областей Украины как 1,8:1. Максимальные риски умеренного загрязнения диоксидом азота атмосферы Европы и Украины относятся как 3:1. При анализе динамики изменения концентрации диоксида углерода для атмосферы всей Земли за последние 8 лет (2004–2011 гг.) обнаружен прирост на более чем 20 ppm. Показано, что атмосфера Украины подвержена такому же уровню загрязнения оксидом углерода, как и атмосфера стран Европы. Вперше встановлені просторово-часові особливості забруднення атмосферного повітря діоксидом сірки (SO2), діоксидом азоту (NO2), діоксидом вуглецю (СO2), оксидом вуглецю (CO) і аерозолем над Україною і Європою. Показано, що ризики помірного забруднення атмосферного повітря діоксидом сірки східної і західної частин України ставляться як 2:1. Показано, що помірні і високі ризики найбільш забруднених аерозолем областей Європи (за винятком півночі Італії) і України (місто Київ, Донецька та Одеська області) відносяться приблизно як 1:1. Рівні помірних ризиків для м. Київ, Донецькій та Одеській областей відносяться до помірних рівнях ризиків інших областей України як 1,8:1. Максимальні ризики помірного забруднення діоксидом азоту атмосфери Європи та України ставляться як 3:1. При аналізі динаміки зміни концентрації діоксиду вуглецю для атмосфери всієї Землі за останні 8 років (2004–2011 рр.) виявлений приріст на більш ніж 20 ppm. Показано, що атмосфера України схильна до такого ж рівня забруднення оксидом вуглецю, як і атмосфера країн Європи. For the first time spatio-temporal characteristics of air pollution by sulfur dioxide (SO2), nitrogen dioxide (NO2), carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO) and aerosol over Ukraine and Europe are established. It was shown that moderate risks of air pollution by sulfur dioxide of eastern and western parts of Ukraine relate as 2:1. It was shown that values of moderate and high risks of European areas most polluted by aerosol (except the north of Italy) and Ukraine (Kyiv, Donetsk and Odessa regions) are approximately related as 1:1. Moderate levels of risks for Kiev, Donetsk and Odessa regions relate to moderate risk levels of other Ukrainian regions as 1.8:1. The maximum risk value of moderate pollution by nitrogen dioxide of the atmosphere of Europe and Ukraine relate as 3:1. The analysis of concentration dynamics of carbon dioxide for atmosphere of the whole earth for the last 8 years (2004–2011) revealed the increase for more than 20 ppm. It is shown that the atmosphere of Ukraine exposed to the same level of carbon monoxide pollution, as the atmosphere of other European countries. Эта работа была поддержана грантом No. UKM1-2973-DO-09 Фонда гражданских исследований и развития США (CRDF). Любые мнения, анализы, выводы либо рекомендации, выраженные в этой статье, принадлежат автору, и не обязательно отражают официальные взгляды либо мнения CRDF. Электронная версия этой статьи с цветными картами рисков находится в свободном доступе по адресу http://wikience.donntu.edu.ua/rodriges ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехнічна механіка Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли Порівняльна оцінка забруднення атмосферного повітря України з використанням даних дистанційного зондування землі Comparative estimation of contamination of atmospheric air of Ukraine with the use of information of the remote sensing of Earth Article published earlier |
| spellingShingle | Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли Родригес Залепинос, Р.А. |
| title | Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли |
| title_alt | Порівняльна оцінка забруднення атмосферного повітря України з використанням даних дистанційного зондування землі Comparative estimation of contamination of atmospheric air of Ukraine with the use of information of the remote sensing of Earth |
| title_full | Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли |
| title_fullStr | Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли |
| title_full_unstemmed | Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли |
| title_short | Сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха Украины с использованием данных дистанционного зондирования Земли |
| title_sort | сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха украины с использованием данных дистанционного зондирования земли |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87406 |
| work_keys_str_mv | AT rodrigeszalepinosra sravnitelʹnaâocenkazagrâzneniâatmosfernogovozduhaukrainysispolʹzovaniemdannyhdistancionnogozondirovaniâzemli AT rodrigeszalepinosra porívnâlʹnaocínkazabrudnennâatmosfernogopovítrâukraínizvikoristannâmdanihdistancíinogozonduvannâzemlí AT rodrigeszalepinosra comparativeestimationofcontaminationofatmosphericairofukrainewiththeuseofinformationoftheremotesensingofearth |