Вплив хвиль тепла на рівень забруднення атмосферного повітря міста Києва

Shevchenko, O., Yatsenko, Y., Kryvobok, D., & Snizhko, S. (2023). The Impact of Heat Waves on the Level of Air Pollution in Kyiv. Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geography, (1-2), 48-55. https://doi.org/10.17721/1728-2721.2023.87.1

На рівень забруднення атмосферного повітря великих міст значною мірою впливають метеорологічні чинники, зокрема хвилі тепла (ХТ). Протягом останніх десятиліть кількість й інтенсивність хвиль тепла зросла в усьому світі, включаючи Україну. Хвилі тепла є інтенсивнішими у великих містах у зв’язку з наявністю штучних поверхонь і меншою кількістю зелених зон. Метою цього дослідження є вивчення впливу хвиль тепла на рівень забруднення атмосферного повітря в місті Києві.

Для виконання даного дослідження використано інформацію про концентрації формальдегіду, діоксиду азоту й діоксиду сірки, виміряні на шести постах спостереження за забрудненням повітря (ПСЗ), протягом літніх місяців у 2017–2021 рр. у Києві. Для ідентифікації випадків ХТ у літні місяці застосовано максимальну добову температуру повітря за 1961–1990 і 2017–2021 рр. Для опису синоптичних умов, які сприяють формуванню хвиль тепла, використано добові значення тиску на рівні моря (висота геопотенціалу 500 гПа, температура на поверхні 850 гПа).

Установлено вплив хвиль тепла на концентрації діоксиду азоту, формальдегіду й діоксиду сірки в атмосферному повітрі міста Києва. Показано зростання концентрацій цих забруднювальних речовин (ЗР) під час ХТ на всіх досліджуваних ПСЗ (незалежно від вихідного рівня забруднення повітря) та поступове зниження їхніх концентрацій після завершення ХТ. Проаналізовано циркуляційні процеси, що призводять до утворення ХТ над територією України. Показано, що під час хвиль тепла, які спостерігалися в Києві протягом 2017–2021 рр., у всіх випадках, за винятком одного, баричне поле, яке формувалося над досліджуваною територією, мало майже однакову структуру й форму. Підтверджено, що формування ХТ у Києві пов'язане з антициклонічними утвореннями в атмосфері. Показано, що вплив хвиль тепла на концентрації формальдегіду пояснюється тим, що під час ХТ виникають дуже сприятливі умови для перебігу фотохімічних реакцій з речовин-прекурсорів, що призводить до збільшення концентрацій цієї ЗР, тоді як вплив на концентрації діоксиду сірки й діоксиду азоту зумовлений тим, що для ХТ характерні всі ознаки антициклонічної погоди (низькі швидкості вітру (або штиль), інверсії тощо), які є сприятливими умовами для накопичення ЗР в атмосфері.