Нижние слои атмосферы состоят из смеси газов

Оценка качеств данных
Принципиальное значение для правильной интерпретации данных измерений с подвижной платформы имеет ответ на вопрос – насколько сильно искажаются значения концентраций примесей в приземном воздухе под влиянием движения поезда с вагоном-лабораторией и встречных поездов относительно их невозмущенного фонового?
Влияние собственного поезда
При изменении скорости движения и торможении перед остановкой на показания приборов могут действовать различные факторы. Поэтому были проанализированы данные наблюдений на участках торможения перед остановкой, во время стоянки и при последующем разгоне.

Рис 1. Вариации измеряемых параметров до и после остановок при отсутствии (а) и наличии (в) инверсий

На рис. 1 показаны изменения концентрации О 3, NO, NO2, а также метеопараметров и градиента температуры в слое 0-50 м до и после остановок в виде осредненных отклонений от средних их значений на каждом участке. Осредненные по всем участкам суточные изменения концентрации примесей и метеопараметров приведены в виде пунктирной линии и средние отклонения даны относительно нее.

На рисунке 1. также показаны удвоенные значения среднеквадратичных значений. Заштрихованные области – средние продолжительности замедления и набора скорости.
В целом изменения всех величин очень малы. Обращает на себя внимание лишь некоторое увеличение в границах населенных пунктов концентрации NOx и вертикального градиента температуры, отрицательного днем и положительного ночью. Концентрация озона немного в пределах абсолютной погрешности приборов возрастает при торможении и снижается во время стоянки. Изменения концентрации CO, CO2 и CH4 и радиационных характеристик не зарегистрировано.
Влияние встречных поездов
Для оценки влияния встречных поездов рассматривались участки пути продолжительностью ±10 мин. относительно прохождения встречного поезда. На рис. 2 приведены вариации содержания примесей, температуры, градиента температуры и влажности с учетом их суточных изменений в районе встреч поездов при отсутствии и наличии инверсий. Заштрихованная область соответствует реальному времени прохождения встречных поездов с учетом неопределенностей, связанных с задержкой отметки оператора, длительностью прохождения анализируемого воздуха по воздушным коммуникациям и временем реагирования прибора.



Рис 2. Вариации измеряемых параметров при прохождении встречных поездов при наличии (а) и при отсутствии (в) инверсий.

В отсутствие инверсий (рис. 2а) встречные поезда вызывают небольшое, в пределах 1ppb, уменьшение регистрируемого прибором содержания озона, концентрация NO2 тоже несколько снижается, однако эти уменьшения не является значимыми. Практически не меняется содержание NO, что говорит об отсутствии эмиссий от встречных поездов на электрической тяге. В инверсионных условиях (рис. 2б) каких-либо значимых изменений содержания примесей, температурной стратификации и влажности не обнаружено. Концентрации химически более устойчивых примесей CO, CO2, CH4 изменяются в еще более малых пределах.

Основной вывод
Измерения в движущейся по электрифицированной железной дороге платформе в основном отражают фоновое состояние атмосферы. Однако на на интенсивных участках пути, при наличии ночных температурных инверсий и в отсутствии ветра, загрязнение воздуха может быть значительным, и транспортная магистраль может рассматриваться как загрязняющее атмосферу предприятие.
Список литературы

1. Экология города. Под ред. Стольберга Ф.В. К.: 2000г.

2. Мэннинг, Уильям Дж., Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений.1985г.
3. Бреншнайдер Б. Охрана воздушного бассейна от загрязнении. 1989г.