Статистичне оцінювання чистого внеску зміни клімату у формування концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі над територією України

Savenets, M., Krainyk, S., Hrama, D., Rudas, M., & Skliar, O. (2025). Statistical Assessment of the Net Contribution of Climate Change to the Formation of Pollutant Concentrations in the Atmospheric Air Over the Territory of Ukraine. Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geography, (1-2 (92-93)), 42–51. https://doi.org/10.17721/1728-2721.2025.92-93.6

Вступ. Забруднення атмосферного повітря та зміна клімату є одними з основних чинників негативного антропогенного впливу на довкілля. Варіативність забруднюючих речовин більшою мірою залежить від викидів, проте залишається недостатньо вивченим роль зміни клімату у формуванні концентрацій, що важливо враховувати при довготерміновому плануванні покращення якості атмосферного повітря та стратегії зменшення викидів. У даній роботі представлено аналіз чистого внеску зміни клімату у формування концентрацій шкідливих домішок на основі застосування статистичного підходу до розкладання часових рядів.

Методи. В основі досліджень лежать місячні дані викидів і концентрацій діоксиду азоту (NO2), фомальдегіду (CH2O) та тропосферного (приземного) озону (O3) із реаналізів Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS) за період з 2003 до 2021 рр., а також дані температури повітря, швидкості вітру і кількості опадів із реаналізу ERA5. Застосування адитивної моделі дозволило розкласти часові ряди концентрацій на сезонну (внутрішньорічну) складову, міжрічні тренди та міжрічну залежність варіативності концентрацій NO2, CH2O й O3 від мінливості кліматичних параметрів.

Результати. Сезонна мінливість концентрацій, що залежить як від зміни метеорологічних умов так і відмінності у викидах забруднюючих речовин, пояснює від 61 до 74% загальної варіативності NO2, та близько 90% CH2O й O3. Міжрічні тенденції досліджуваних забруднюючих речовин, що залежать від зміни антропогенного навантаження, складають від 0,6% до 3,6% для NO2 та переважно менше 1% для CH2O й O3, проте зі статистично значущими змінами. Чистий внесок зміни клімату, оцінений через статистичну залежність міжрічних варіацій аномалій часових рядів забруднюючих речовин з аномаліями кліматичних параметрів, показав, що зміна клімату визначає менше 10% загальної варіативності концентрацій забруднюючих речовин. У середньому цей показник складає близько 5% для NO2, 3% для O3 та лише близько 1% для CH2O.

Висновки. Отримані результати вказують на те, що розроблення стратегій зменшення викидів забруднюючих речовин та покращення якості атмосферного повітря, у першу чергу, має передбачати зменшення прямих антропогенних викидів і їх негативний вплив на здоров’я населення й екосистеми. Проте роль зміни клімату також має бути врахована як значущий чинник у формуванні атмосферного забруднення.