Обсерватория глобального наблюдения за атмосферой им. д-ра Нила Триветта
 Обсерватория в июне 2016 года | |
| Альтернативные названия | Арктическая атмосферная обсерватория NOAA в Алерте |
|---|---|
| Организация | Окружающая среда и изменение климата Канады |
| Расположение | Тревога , Нунавут , Канада |
| Координаты | 82°27′03″с.ш. 62°30′26″з.д. / 82,45083°с.ш. 62,50722°з.д. / 82,45083; -62,50722 |
| Высота | 185 м (607 футов) |
| Учредил | 29 августа 1986 г. ( 1986-08-29 ) |
| Веб-сайт | www.canada.ca/en/environment-climate-change.html |
 Связанные медиа на Commons | |
Глобальная обсерватория наблюдения за атмосферой имени доктора Нила Триветта — это станция наблюдения за атмосферой , которой управляет Министерство охраны окружающей среды и изменения климата Канады. Она расположена примерно в 6 км (3,7 мили) к юго-юго-западу от Алерта , Нунавут , на северо-восточной оконечности острова Элсмир , примерно в 800 км (500 миль) к югу от географического Северного полюса .
Обсерватория является самой северной из 31 глобальной станции в международной сети, координируемой Всемирной метеорологической организацией (ВМО) в рамках ее программы Глобальной службы атмосферы (ГСА) по изучению долгосрочных последствий загрязнения атмосферной среды. [1] Среди этих 31 станции Алерт является одним из трех «суперсайтов для взаимного сравнения» парниковых газов [2] наряду с Мауна-Лоа на Гавайях и Кейп-Грим в Австралии, которые, благодаря своему расположению вдали от промышленной активности, предоставляют международному научному сообществу базовые данные об атмосферной химии.
География
Обсерватория расположена на плато примерно в 6 км (3,7 мили) к югу от станции канадских вооруженных сил (CFS) Alert , которая сама расположена на берегу моря Линкольна , в 15 км (9,3 мили) от устья пролива Нэрса . Регион характеризуется недавней ледниковой активностью, с все еще сохранившимися ледниками, видимыми среди вершин хребта Соединенных Штатов примерно в 40 км (25 милях) к западу. Ландшафт, непосредственно окружающий обсерваторию, волнистый, отмечен скалами и расщелинами, а также рядом небольших рек, которые могут стать непроходимыми во время паводка . [3]
На юге доминирующим видимым объектом являются холмы Винчестера. Несколько небольших пресноводных озер обеспечивают CFS Alert (и, соответственно, обсерваторию) питьевой водой.
Благодаря своей высокой широте обсерватория испытывает 24-часовой световой день с начала апреля до начала сентября, а солнце остается за горизонтом с середины октября до конца февраля, и будут наблюдаться как гражданская полярная ночь, так и морская полярная ночь . Промежуточные периоды отмечены небольшим суточным циклом . Темный сезон отвечает за большую часть уникальной атмосферной химии, которая происходит во время полярного восхода солнца. Отсутствие солнечного света, выступающего в качестве катализатора, вызывает накопление загрязнения из промышленных районов на юге, и полярный вихрь усиливает этот эффект, удерживая загрязнение в пределах высокой Арктики . Во время восхода солнца это загрязнение отвечает за явление, известное как арктическая дымка .
Климат
Климат Алерта очень сухой, с очень небольшим количеством годовых осадков. (Фактически, он считается пустыней.) Дождь обычно выпадает в виде тумана или мороси в течение четырех месяцев, с июня по сентябрь. Сильные снегопады обычно ограничиваются периодом с сентября по ноябрь, но могут повториться после полярного восхода солнца. Туманы обычны из-за близости к океану, особенно летом и осенью. Когда температура опускается ниже нуля в сентябре и октябре, влажный воздух также вызывает накопление инея.
Условия в Алерте холодные, только два месяца в году средняя температура выше точки замерзания. Как и в большинстве мест в Арктике, снег возможен в любой месяц года. Однако в Алерте не так холодно, как в других местах южнее, например, в Эврике , поскольку близость к Северному Ледовитому океану оказывает смягчающее воздействие. Более точно охарактеризовать условия в Алерте как постоянно холодные, а не чрезвычайно холодные.
Преобладающие ветры в обсерватории дуют с юго-запада, что обычно приносит ясное небо и более высокие температуры. Северные ветры с океана обычно сопровождаются туманом и резкими перепадами температуры. Однако северные ветры также нежелательны в обсерватории, поскольку они приносят выхлопные газы от дизельных генераторов станции. (Наличие таких выхлопных газов делает невозможным точное измерение фоновых атмосферных загрязняющих веществ в эти периоды времени, поскольку сигнатура выхлопных газов имеет изменяющийся во времени компонент, на который влияют как условия источника, так и турбулентность. Таким образом, ее нельзя скорректировать, просто вычитая ее из показаний прибора.)
Погодные условия обычно спокойны в течение темных зимних месяцев, как только полярный вихрь установится на сезон. В три из пяти дней в это время года скорость ветра составляет менее 2 м/с (6,6 фут/с). (Однако, когда ветреные условия возникают зимой, они, как правило, бывают экстремальными. Штормы могут длиться по несколько дней подряд.) Эти условия сохраняются до восхода солнца на полярных широтах, но резко меняются с наступлением весенней погоды, которая приносит сильные порывистые ветры.
История
Создание Объединенной арктической метеорологической станции (JAWS) 9 апреля 1950 года [4] ознаменовало начало непрерывных метеорологических измерений в Алерте . Метеостанция часто оказывала поддержку научным исследованиям в Алерте, включая сбор еженедельных образцов для измерения углекислого газа, первый из которых был взят 8 июля 1975 года. [5]
Растущий интерес к изучению таких явлений, как арктическая дымка , привел к проведению конференции в 1977 году в Лиллестрёме , Норвегия, в которой приняли участие ученые из семи разных стран. После этой конференции была создана Арктическая сеть отбора проб воздуха (AASN) для обмена данными между научными организациями в каждой стране-участнице. [6] Для выполнения канадских обязательств по этой программе была создана Канадская арктическая сеть отбора проб аэрозолей (CAASN), в конечном итоге состоящая из трех станций: Mould Bay (апрель 1979 г.), Igloolik (ноябрь 1979 г.) и Alert (июль 1980 г.). [7] В 1984 году программа была сокращена и переориентирована. Программы отбора проб в Igloolik и Mould Bay были прекращены, а программа в Alert стала частью основного мандата недавно реформированной Канадской программы по химии арктических аэрозолей (CAACP). [8]
Постепенно увеличивающийся объем экспериментальных исследований, проводимых в Alert, сделал строительство постоянной обсерватории жизнеспособным вариантом. В 1985 году была основана Канадская базовая программа, а 29 августа следующего года была официально открыта обсерватория Alert Background Air Pollution Monitoring Network (BAPMoN). В 1989 году программа BAPMoN ВМО была объединена с Глобальной системой наблюдения за озоном (GO 3 OS) для формирования Программы глобального наблюдения за атмосферой . [9]
В 1992 году первоначальное здание обсерватории было расширено примерно в три раза, включая добавление 10-метровой (33 фута) башни для пешеходов.
После смерти доктора Нила Триветта в 2002 году (исследователя из Environment Canada, который в значительной степени отвечал за строительство обсерватории), в июле 2006 года она была официально переименована в Обсерваторию глобального наблюдения за атмосферой имени доктора Нила Триветта. [10]
Измерения и исследования
В дополнение к текущим программам образцов колб обсерватория поддерживает основную группу программ непрерывных измерений, которые включают мониторинг аэрозолей , ртути , парниковых газов , озона (как приземного, так и стратосферного), широкополосного солнечного излучения и альбедо , температуры вечной мерзлоты [11] , стойких органических загрязнителей (СОЗ) и метеорологических условий на уровне земли. [12]
Обсерватория также поддерживает экспериментальное тестирование нового оборудования для мониторинга и краткосрочные интенсивные исследовательские программы, например, NETCARE (Сеть по климату и аэрозолям: устранение ключевых неопределенностей в отдаленных районах Канады). [13]
Большая часть исследований и сбора данных в обсерватории является совместным проектом, включая давние партнерские отношения, например, с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), [14] [15] Гейдельбергским университетом , [16] Институтом океанографии Скриппса , [17] CSIRO , [18] Министерством природных ресурсов Канады и Министерством здравоохранения Канады . [19]
События истощения
Хотя с 1988 года [20] было известно , что приземный озон ежегодно подвергается периодическим быстрым истощениям в период с марта по июнь, до 1995 года не было обнаружено, что атмосферная ртуть ведет себя почти идентичным образом. (В том же году в обсерватории были установлены первые приборы для непрерывного мониторинга атмосферной ртути.) До этого времени считалось, что элементарная ртуть сохраняется в атмосфере в течение 6–12 месяцев, что позволяет ей достигать отдаленных мест, таких как Арктика, вдали от источников выбросов.
Весной элементарная ртуть подвергается фотохимически инициированным реакциям окисления и преобразуется в более реактивную и менее стабильную форму ртути в атмосфере. Это был способ, с помощью которого ртуть могла быть удалена из атмосферы и отложена на земле, что ранее не было известно. [21] Эти события позже были названы событиями истощения атмосферной ртути (AMDEs), и лежащая в основе химия, которая связывает их с одновременным истощением озонового слоя, была и продолжает тщательно изучаться. [22]
Смотрите также
Ссылки
- ^ "Глобальные станции ГСА". WMO Extranet . Всемирная метеорологическая организация (ВМО) . Получено 22 января 2017 г.
- ^ "Окружающая среда и изменение климата Канады - Изменение климата - Парниковые газы и аэрозоли". www.ec.gc.ca . Получено 23 января 2017 г. .
- ^ "Окружающая среда и изменение климата Канады - Изменение климата - Оповещение Нунавут". www.ec.gc.ca . Получено 23 января 2017 г. .
- ^ Джонсон, Дж. Питер младший (март 1990 г.). «Учреждение оповещения, Северо-Западные территории, Канада». Арктика . 43 (1): 21– 34. doi : 10.14430/arctic1587 .
- ^ "World Data Centre for Greenhouse Gases". World Data Centre for Greenhouse Gases . Японское метеорологическое агентство . Архивировано из оригинала 6 апреля 2016 года . Получено 22 января 2017 года .
- ^ Rahn, Kenneth A. (январь 1981 г.). «Сеть отбора проб воздуха в Арктике в 1980 г.». Atmospheric Environment . 15 (8): 1349– 1352. Bibcode : 1981AtmEn..15.1349R. doi : 10.1016/0004-6981(81)90340-1.
- ^ Barrie, LA; Hoff, RM; Daggupaty, SM (январь 1981 г.). «Влияние источников загрязнения средних широт на дымку в канадской Арктике». Atmospheric Environment . 15 (8): 1407– 1419. Bibcode : 1981AtmEn..15.1407B. doi : 10.1016/0004-6981(81)90347-4.
- ^ "Canadian Arctic Aerosol Chemistry Program (CAACP)". Environment and Climate Change Canada . Получено 22 января 2017 г.
- ^ "Предыстория и история". WMO Extranet . Всемирная метеорологическая организация . Получено 22 января 2017 г.
- ^ Уитнелл, Тим (2006-08-20). «Ученый удостоен чести за работу». The Hamilton Spectator . Metroland Media Group . Получено 22 января 2017 г. .
- ^ Смит, Шарон Л .; Берджесс, Марго М.; Райзборо, Дэн; Марк Никсон, Ф. (январь 2005 г.). «Последние тенденции с канадских участков сети мониторинга температуры вечной мерзлоты». Permafrost and Periglacial Processes . 16 (1): 19– 30. doi :10.1002/ppp.511. S2CID 129545892.
- ^ "Alert (Canada)". GAWSIS Station Information System . Всемирная метеорологическая организация . Получено 22 января 2017 г.
- ^ "Сайт NETCARE" . www.netcare-project.ca . NETCARE . Проверено 23 января 2017 г.
- ^ "Станции BSRN". www.pangaea.de .
- ^ "ESRL/GMD Aerosols Group - Alert Station Information". esrl.noaa.gov . NOAA . Получено 23 января 2017 г. .
- ^ "Институт умвельтфизики" . www.iup.uni-heidelberg.de .
- ^ "Программа Скриппса CO2". scrippsco2.ucsd.edu .
- ^ Стил, Л. П.; Круммель, П. Б.; Лангенфельдс, Р. Л. «Запись атмосферного углекислого газа от Alert, Северо-Западные территории, Канада». cdiac.ornl.gov . CDIAC . Получено 23 января 2017 г. .
- ^ «Canadian Network of Northern Research Operators » » Тревога – Станция мониторинга атмосферных радионуклидов». cnnro.ca . 2015-03-26 . Получено 23 января 2017 г.
- ^ Barrie, LA; Bottenheim, JW; Schnell, RC; Crutzen, PJ; Rasmussen, RA (14 июля 1988 г.). «Разрушение озона и фотохимические реакции при полярном восходе солнца в нижней арктической атмосфере». Nature . 334 (6178): 138– 141. Bibcode :1988Natur.334..138B. doi :10.1038/334138a0. S2CID 4241649.
- ^ Schroeder, WH; et al. (23 июля 1998 г.). «Арктическое весеннее истощение ртути». Nature . 394 (6691): 331– 332. Bibcode :1998Natur.394..331S. doi :10.1038/28530. S2CID 4357441.
- ^ Steffen, A.; et al. (12 марта 2008 г.). «Синтез химии событий истощения атмосферной ртути в атмосфере и снеге». Atmospheric Chemistry and Physics . 8 (6): 1445–1482 . Bibcode :2008ACP.....8.1445S. doi : 10.5194/acp-8-1445-2008 . hdl : 11250/2360455 .
