Stężenie radonu (Rn-222) w przygruntowej warstwie powietrza w środkowej i południowej Polsce na tle cyrkulacji atmosferycznej

• Autorzy: Podstawczyńska A. , Piotrowski P.

Warianty tytułu

EN

Concentration of radon (Rn-222) in the air layer near the ground in central and south Poland against the background of atmospheric circulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem opracowania była próba oceny wpływu transportu atmosferycznego na wartość stężenia radonu (Rn-222) w przygruntowej warstwie powietrza na stacji w środkowej Polsce (Ciosny, 25 km na północ od Łodzi) i w Krakowie. Stężenia Rn-222 były rejestrowane co godzinę w klatce meteorologicznej 2 m nad gruntem za pomocą automatycznej komory jonizacyjnej (Alpha GUARDŽ PQ2000 Pro) w latach 2008-2009. W pracy wykorzystano wskaźniki cyrkulacji atmosferycznej w postaci kie-runku wiatru geostroficznego i wirowości wiatru geostroficznego związanej ze zmianami prędkości wiatru w określonym kierunku, które zastosowano odpowiednio do wyznaczenia kierunku napływu mas powietrza oraz charakteru cyrkulacji w okresie dobowym. W Krakowie stwierdzono wzrost stężeń Rn-222 niezależnie od charakteru cyrkulacji w czasie adwekcji powietrza z kierunków SW i S. W środkowej Polsce najwyższe stężenie Rn-222 występowało w czasie cyrkulacji antycyklonalnej z kierunku SE i E, natomiast w przypadku cyrkulacji cyklonalnej z kierunku S i E. Uprzywilejowane kierunki adwekcji dla wartości stężeń Rn-222 wskazują na kontynentalne masy powietrza o większej zawartości tego radionuklidu niż masy morskie. Podczas cyrkulacji cyklonalnej przeciętne stężenia Rn-222 są niższe niż w czasie cyrkulacji antycyklonalnej i zanika wyraźny rytm dobowy stężeń z maksimum w godzinach porannych. Zanik wiatru i inwersja przygruntowa temperatury powietrza sprzyja koncentracji Rn-222 .

EN

The purpose of the present study was the attempt of evaluate the influence of atmospheric transport on radon (Rn-222) concentration in the air layer near the ground at the station Ciosny in central Poland (the village situated in agrarian area, 25 km to the north of Lodz) and in suburban area in Kraków. The hourly measurements of Rn-222 concentration (in 60-minute intervals) were recorded at 2 m above the ground with using AlphaGUARDŽ PQ2000PRO (ionization chamber) in 2008-2009. The data base of the study also consisted of temperature lapse rate in the air stratum 0.2-2 m above the ground, wind speed, indices of atmospheric circulation i.e. direction of geostrophic wind and shear vorticity calculated from the daily average of sea level pressure (source of the data: NCEP Reanalysis). Rn-222 concentration was analyzed in relation to 8 directions of air masses advection during cyclonic and anticyclonic circulation. In Krakow, the increase of Rn-222 concentration was observed during the SW and S geostrophic wind direction independently on circulation type. In central Poland increase of Rn-222 concentration occurred during anticyclonic circulation from the direction SE and E and during cyclonic circulation from the S and E direction. The mentioned directions of advection indicated the influence of air masses from continental origin. In general, the Rn-222 concentration in continental air is typically much greater than in maritime air. Cyclonic circulation influence on the decrease of the average Rn-222 concentration and it disturb the clear daily pattern of Rn-222 concentration with maximum in the morning hours. The inversion of air temperature near the ground and the calm weather are the favorable conditions to increase of Rn-222 concentration.

Słowa kluczowe

PL

stężenie radonu (Rn-222); kierunek wiatru geostroficznego; cyrkulacja cyklonalna; cyrkulacja antycyklonalna; Polska środkowa; Kraków

EN

radon concentration (Rn-222); direction of geostrophic wind; cyclonic circulation; anticyclonic circulation; Central Poland; Cracow

• Wydawca: Polskie Towarzystwa Geofizyczne ; Komitet Geofizyki PAN
• Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
• Rocznik: 2010
• Tom: Z. 3-4
• Strony: 145--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Podstawczyńska A.

autor

Piotrowski P.

• Katedra Meteorologii i Klimatologii UŁ

Bibliografia

• 1.Arnold D., Vargas A., Ortega X, 2009, Analysis of outdoor radon progeny concentration measured at the Spanish radioactive aerosol automatic monitoring network. Applied Radiation and Isotopes, 67, 833-838.
• 2.Carvalho F.P., 1995, Origins and concentrations of 222Rn, 2m Pb, 2m Bi, and 2m Pb in the surface air at Lisbon, Portugal, at the Atlantic edge of the European continental landmass, Atmos. Environment, 29, 1809-1819.
• 3.Chambers S., Zahorowski W., Matsumoto K., U e mats u, 2009, Seasonal variability of radon-derived fetach For sado Island, Japan, based on 3 years of observations: 2002-2004. Atmos. Environment, 43, 271-279.
• 4.Cohen E, Robertson L.B., 2002, Latitudinal distribution ofradon-222 flux from continents. Tellus 54 (B), 127-133.
• 5.Duefias C, Perez M., Fernandez C, Carretero J., 1996, Radon concentrations in surface air and vertical atmospheric stability of the lower atmosphere. J. of Environmental Radioactivity, 31, 87-102.
• 6.Jenkinson A.F., Collison P., 1977, An initial climatology of gales over the North Sea. Synoptic Climatology Branch Memorandum 62, Meteorological Office, Bracknell, 18 s.
• 7.Jones P.D., Hulme M., Briffa K. R., 1992, A comparison of Lamb circulation types with an objective classification scheme. Int. J. Climatol., 13, 655-663.
• 8.Kalnay E., Kanamitsu R., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gandin L., Iredell M., Saha S., White G., Woolen J., Zhu Y., Chelliah M" Ebisuzaki W., Higgins W, Janowiak J., Mo K. C, Ropelewski C, Wang J., Leetmaa A., Reynolds R., Jenne R., Joseph D., 1996, The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project. Bull. Amer. Meteorol. Soc, 77, 437-471.
• 9.Kopcewicz T, 1968, O wpływie rodzaju mas powietrza na koncentrację naturalnych radionuklidów -pochodnych radonu i toronu - w przyziemnej warstwie powietrza. Prz. Geof., 4, 333-344.
• 10.Kopcewicz T, 1974, O zmianach promieniotwórczości naturalnej powietrza. Prz. Geof., 3-4, 181-203.
• 11.Morizumi J., Nagamine K., lida T, Ikebe Y., 1996, Estimation of areal flux of atmospheric methane in an urban area of Nagoya, Japan, inferred from atmospheric radon-222 data. Atmos. Environment, 30, 1543-1549.
• 12.Omori Y., Thobo I., Nagahama H., Ishikawa Y., Takahashi M., Sato H., Sekine T., 2009, Variation of atmospheric radon concentration with bimodal seasonality. Radiation Measurements, 44, 1045-1050.
• 13.Piotrowski P., 2009, Obiektywna metoda klasyfikacji cyrkulacji atmosferycznej dla Polski. Folia Geogr.Physica, 10, 216 s.
• 14.Plewa M., Plewa S., 1999, Radon w środowisku naturalnym i jego migracja do budynków mieszkalnych. Prace Geologiczne, 145, Wyd. Nauk. PWN, Polska Akademia Nauk w Krakowie, 94 s.
• 15.Podstawczyńska A, Kozak K., Hovhannisyan H., Pawlak W., 2009, Zmienność stężenia radonu (222-Rn) w powietrzu na tle warunków meteorologicznych na obszarze miejskim i zamiejskim. Prace Geogr. IGiGP UJ, nr 122, 133-146.
• 16.Porstendórfer J., Butterweck G., Reineking A., 1991, Diurnal variation of concentration of radon and its short-lived daughters in the atmosphere near the ground. Atmos. Environment, 25, 709-713.
• 17.Przylibski T.A., 2005, Radon składnik swoisty wód leczniczych Sudetów. Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005, 329 s.
• 18.Radiologiczny Atlas Polski 2005, 2006, Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, A.RA. JAGART, Warszawa.
• 19.Raport Komitetu Naukowego ONZ ds. Skutków Promieniowania Atomowego (UNSCEAR - United), 2000, Sources and effects of ionizing radiation. Annex B, Exposures from natural radiation sources, http://www.unscear.org/docs/reports/2008/09-86753_Report_2008_Annex_B.pdf, 84-141.
• 20.Roczny Raport Państwowej Agencji Atomistyki, 2009, Działalność prezesa Państwowej Agencji Atomistyki oraz ocena stanu bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej w Polsce w 2008 roku. Warszawa, czerwiec 2009, http://www.paa.gov.pl/
• 21.Sesana S., Barbieri L., Facchi U., Marcazzan G., 1998,222Rn as a tracer of atmospheric motions: a study in Milan. Radiation Protection Dosimetry, 78, 65-71.
• 22.Winkler R., Ruckerbauer E, Trautmannsheimer M., Tschiersch J., Karg E., 2001, Diurnal and seasonal variation of the equlibrium state between short-lived radon decay products and radon gas in the ground-level air. Radiation Environment Biophysic, 40, 115-123.