Możliwość wykorzystania automatycznych pomiarów opadu atmosferycznego oraz stężenia pyłu PM2.5 do wyznaczeniu współczynników wymywania

• Autorzy: Drzeniecka-Osiadacz A. , Sawiński T.

Warianty tytułu

EN

The potential of use of automatic measurements of precipitation and PM2.5 concentration in determination of scavenging coefficient

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym celem pracy jest ocena możliwości wyznaczenia współczynników wymywania na podstawie pomiarów rzeczywistych stężenia pyłu zawieszonego o frakcji poniżej 2,5 /žm (PM) oraz natężenia i rodzaju opadu, prowadzonych w sposób ciągły, a także ocena zmienności stężenia pyłu zawieszonego w zależności od warunków opadowych. W analizie wykorzystano dane zgromadzone w Obserwatorium Zakładu Klimatologii i Ochrony Atmosfery Uniwersytetu Wrocławskiego. Pyłomierz TEOM 1400a zapewniał ciągły monitoring pyłu zawieszonego PM 5. Pomiar opadu był przeprowadzony przy użyciu laserowego miernika opadu Parsivel. W pracy przedstawiono analizę danych zgromadzonych w okresie od początku maja 2010 do końca kwietnia 2011. Wyliczone współczynniki wymywania na podstawie całego zbioru danych wahały się w bardzo szerokich granicach, od -0,02311 do 0,05380 s-1. Ponieważ intensywność usuwania aerozolu atmosferycznego najczęściej jest określana medianą ze zbioru wszystkich wyliczonych wielkości współczynnika wymywania, wielkość ta w analizowanym okresie wyniosła 3,28^10'5 s-1. Wynik ten jest zbliżony do wielkości podawanych w literaturze. Charakterystyka współczynników wymywania została również przedstawiona w zależności od rodzaju opadu i jego natężenie (tab.4). Średnia i mediana współczynnika wymywania w poszczególnych typach wahała się w zakresie 10-4 – 10-5 s-1 największe wartości przyjmując w przypadku mżawki o słabym natężeniu (Me=1,62^10-4), deszczu z mżawką (Me = 1,07^10-4) i deszczu marznącego (Me=1,4140-4). Ponadto uwagę zwracają przypadki nietypowe, nieodpowiadające schematowi: wystąpienie opadu wymywanie PM z atmosfery. Ich występowanie wskazuje, że w dalszych analizach należy uwzględnić dodatkowe, niezwiązane z opadem czynniki, mogące wpływać na zmienność stężenia pyłu zawieszonego.

EN

The main objective of presented work was to determine the variability of particulate matter less than 2,5/žm (PM2.5), in relation to actual weather conditions. The analysis was based on the data collected by Meteorological Observatory of Department of Climatology and Atmosphere Protection (Wrocław University). Continuous monitoring of PM2 5 was carried out by automatic dust concentration monitor TEOM 1400a. For the measurement of precipitation optical disdrometer PARSIVEL was used. The paper presents an analysis of data collected in the period from the start of May 2010 to the end of April 2011. The scavenging coefficients calculated for the entire dataset ranged in the wide limits, between -0,02311 and 0,05380 s-1. The intensity of the atmospheric aerosol removal is most often described as the median of dataset of all calculated coefficients, so for analyzed period its value was determined on 3,28 10-5 s-1. This result is close to the values reported in the literature. Characteristics of scavenging coefficients for different intensities and types of precipitation were also calculated. Average value and median of scavenging coefficient for each type of precipitation ranged from 10-4 to 10-5 s-1. Maximum values were calculated for low intensity drizzle (Me=1,62-10-4), rain with drizzle (Me=1,07-10-4) and freezing rain (Me = 1,41-10-4). The cases that do not correspond to the scheme: occurrence of precipitation ^ intensive scavenging are especially noteworthy. Their presence points, that further analysis should take into account additional factors, not related to precipitation, which may affect variations of particulate matter concentration.

Słowa kluczowe

PL

PM2.5; natężenie opadu; pomiary in situ; współczynnik wymywania

EN

PM2.5; precipitation intensity; in situ measurements; scavenging coefficient

• Wydawca: Polskie Towarzystwa Geofizyczne ; Komitet Geofizyki PAN
• Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
• Rocznik: 2012
• Tom: Z. 2
• Strony: 267--279
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Drzeniecka-Osiadacz A.

autor

Sawiński T.

• Zakład Klimatologii i Ochrony Atmosfery, Instytut Geografii i Rozwoju Regionalnego, Uniwersytet Wrocławski,

Bibliografia

• 1.Andronache C, 2003, Estimated variability of below-cloud aerosol removal by rainfall for observed aerosol size distributions. Atmos. Chem. Phys., 3, 131-143.
• 2.Andronache C. Gronholm T., Laakso L., Phillips V.T.J., Venalainen A., 2006, Scavenging ofultrafine particles by rainfall at a boreal site: observations and model estimations. Atmos. Chem. Phys., 6, 4739-4754.
• 3.Ayers G.P., 2004, Potential for simultaneous measurement ofPMw PM25and PMt for air quality monitoring purposes using a single TEOM. Atmos. Environ., 38, 3453-3458.
• 4.Bae S.Y., Jung C.H., Kim Y.P., 2010, Derivation and verification of an aerosol dynamics expression for the below-cloud scavenging process using the moment method. J. of Aerosol Sci., 41, 266-280.
• 5.Chomicz K., 1951, Ulewy i deszcze nawalne w Polsce. Wiad.i Służby Hydr. i Met., 2, 3, 1-88.
• 6.Hameed S., Sperber K., 1986, Estimates of the sulfate scavenging coefficient from sequential precipitation samples on Long Island. Tellus, 388, 11833-11839.
• 7.Hueglin C, Gehring R., Baltensberger U., Gysel M., Monn C, Vonmont H., 2005, Chemical characterization of PM2.5, PM10 and coarse particles at urban, near-city and rural sites in Switzerland. Atmos. Environ., 39, 637-651.
• 8.Kappos A.D, Bruckmann P., Eikmann T., Englert N., Heinrich U., Hoeppe P., Koch E., Krause G., Kreyling W.G., Rauchfuss K., Rombout P., Schultz-Klemp V., Thiel W.R., Wichmann H-E., 2004, Health effects of particles in ambient air. Int. J. Hyg. Environ, Health, 207, 339-407.
• 9.Kyro E.M., Gronholm T., Vuollekoski H., Virkkula A., Kulmala M., Laakso L., 2009, Snow scavenging of ultrafine particles: field measurements and parameterization. Boreal Env. Res., 14, 527-538.
• 10.Laakso L., Gronholm T., Rannik U., Kosmale M., Fiedler V., Vehkamaki H., Kulmala M., 2003, Ultrafine particle scavenging coefficients calculated from 6 years field measurements. Atmos. Environ., 37, 3605-3613.
• 11.Majewski G., Przewoźniczuk W., Kleniewska M., Rozbicka K., 2009, Analiza zmienności wybranych zanieczyszczeń powietrza w zależności od opadów atmosferycznych w rejonie Ursynowa. Acta Agrophysica, 13, 419-434.
• 12.Maria S.S., Russell L. M., 2005, Organie and Inorganic Aerosol Below-Cloud Scavenging by Suburban New Jersey Precipitation. Environ. Sci. Technol., 39, 4793-4800.
• 13.Paramonov M., Gronholm T., Virkkula A., 2011, Below-cloud scavenging of aerosol particles by snow at an urban site in Finland. Boreal Env. Res., 16, 304-320.
• 14.Seinfeld J.H., Pandis S.N., 2006, Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. Second ed. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, USA., ss. 1232.
• 15.Viana M., Perez C., Querol X., Alastuey A., Nickovic S., Baldasano J. M., 2005, Spatial and temporal variability of PM levels and composition in a complex summer atmospheric scenario in Barcelona (NE Spain). Atmos. Environ., 39, 5343-5361.
• 16.WHO, 2004, Health Aspects of Air Pollution - answers to follow-up questions from CAFE. Report on a WHO working group meeting, Bonn, Germany 15-16 January 2004.