Чижова Ю.Н., Янченко Н.И., Буданцева Н.А., Баранов А.Н., Ружников В.А., Васильчук Ю.К. —
Оценка влияния арктических и атлантических воздушных масс на изотопный состав снежного покрова города Братска
// Арктика и Антарктика. – 2016. – № 2.
– С. 75 - 85.
DOI: 10.7256/2453-8922.2016.2.21439
URL: https://e-notabene.ru/arctic/article_21439.html
Читать статью
Аннотация: В статье рассмотрено формирование изотопно-кислородного состава снежного покрова г.Братска и свежевыпавшего снега в Байкальском регионе, определены основные траектории воздушных масс, приносящих осадки в течение холодного периода к Братску. Район исследований: г.Братск и пункты в Иркутской области - д. Худяково в 18 км от Иркутска, п. Култук – южная часть озера Байкал, гора Снежная на трассе Иркутск-Большое Голоустное, и в республике Бурятия - Тункинская долина. В Братске было установлено превышение в содержании натрия в 4-66 раз в пробах снежного покрова, отобранных в городе по сравнению с фоновым снежным покровом. При всей очевидности техногенного происхождения натрия в снеге, иногда возникает вопрос о возможной естественной природе Na в осадках, приносимых воздушными массами, например, с арктического побережья. Для проверки данной гипотезы выполнено настоящее исследование. Основными методами исследования являются изотопный (определение содержания стабильного кислорода-18 в снеге, как в свежевыпавшим так и в лежалом снежном покрове) и метод обратных траекторий. Для анализа возможного влияния дальнего переноса на изотопный состав проб снега использовался метод обратных (на 120 ч назад) траекторий, построенных с применением полулагранжевой модели переноса HYSPLIT для периода с декабря 2015 по март 2016 с конечными точками на высоте 3000 м в 12 ч ВСВ. Среднее значение содержания кислорода-18, выраженное в значении δ как содержание тяжелого кислорода относительно стандарта, снежной колонки в г. Братске составило в марте 2015 г. –26,54‰. Внутри снежной пачки значения δ варьируют от горизонта к горизонту от –21,52 до –28,1‰, что является относительно «тяжелым» изотопно-кислородным составом. Было установлено, что влияние арктических воздушных масс на изотопный состав снежного покрова г. Братска крайне невелико. Из 44 дней с осадками за период с декабря 2015 по март 2016 г. 21 случай выпадения осадков связан с западным переносом воздушных масс с Атлантики, 5 случаев связаны с приходом влаги из арктического сектора, 15 – с континентальным источником и 3 – с акваторией Охотского моря.
Abstract: The authors study the formation of isotope-oxygen composition of a snow mantle of Bratsk and the fresh snow in Baikal region and define the main trajectories of air masses, bringing precipitation to the city of Bratsk during the cold seasons. The research area covers the city of Bratsk and the points in Irkutsk region – the village Khidiakovo (18 km from Irkutsk), the village Kultuk on the southern coast of the lake Baikal, the mountain Snezhnaya of the route Irkutsk–Bolshoye Goloustnoye and the Tunkin valley in the Republic of Buryatia. The authors register the exceeded content of sodium (4-66 times) in the city snow mantle samples compared with the background snow mantle. Though the man-caused origin of sodium in snow is obvious, the natural causes are also possible. It can be brought by air masses, for example, from the Arctic coast. The study is aimed at this hypothesis testing. The research methods include the isotope method (assessment of the content of stable oxygen-18 in snow, both fresh and settled) and the reverse trajectory method, based on the Semi-Lagrangian scheme HYSPLIT for the period from December 2015 till March 2016 with the end points at the altitude of 3000m at 12 UTC. The average ratio of oxygen-18 content (expressed in the δ-ratio as the content of heavy oxygen in relation to the standard) in the snow mantle in Bratsk was -26, 54‰ in March 2015. Inside the snowpack the δ-rates vary from the horizon to the horizon from -21,52 to 28,1‰. It is considered as a relatively “heavy” isotope-oxygen composition. The authors find out that the influence of the Arctic air masses on the isotope composition of the snow mantle in Bratsk is quite insignificant. Of 44 precipitation days for the period from December 2015 till March 2016, 21 case was connected with the western air-mass transport from the Arctic, 5 cases were connected with the moisture coming from the Arctic sector, 15 cases – with the continental source and 3 cases – with the Sea of Okhotsk.