Использование геоинформационных систем в зондировании эколого-хозяйственной сети городской среды северных территорий

Глобальное изменение климата и его влияние на окружающую среду — одна из главных проблем XXI века. В Арктической зоне, где сосредоточены значительные запасы нефти и газа, потепление происходит в 2–3 раза быстрее, чем в среднем по миру. На фоне усиленного арктического потепления тепловое загрязнение создало постоянные городские острова тепла, где городские температуры на 1–2 ºС выше, чем в прилегающих районах. Поэтому целью исследования стала геоинформационная оценка климатических и антропогенных характеристик в различных зонах г. Тюмени (рекреационные зоны (парки и водоемы) и зона городских магистралей) летом 2021 года. В исследованиях использовалась программа Earth, статистическая обработка результатов проводилась с помощью программного обеспечения «IBM SPSS Statistics 21». Установлено, что в летний период 2021 года наблюдается наличие циркадного суточного ритма как в рекреационных зонах (парки и водоемы) так и в зоне городских магистралей (скорость ветра, температура и относительная влажность воздуха, концентрация CO, CO₂, SO₂, NO₂). Обнаруженные корреляционные взаимосвязи между климатическими характеристиками и антропогенными загрязняющими веществами и аэрозолями свидетельствуют о том, что глобальное изменение климата сопряжено с ухудшением экологической ситуации в условиях городской среды и не зависит от ландшафтных особенностей города.

1. IPCC : Climate Change 2013 : The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Edited by T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner [et al.]. – Text : electronic. – Cambridge : Cambridge University Press. – 2013. – 1535 p. – URL: https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/.

2. Improvements in the GISTEMP Uncertainty Model / N. J. L. Lenssen, G. A. Schmidt, J. E. Hansen [et al.]. – DOI 10.1029/2018jd029522. – Direct text // Journal of Geophysical Research : Atmospheres. – 2019. – Vol. 124, Issue 12. – P. 6307–6326.

3. Папцов, А. Г. Глобальная продовольственная безопасность в условиях климатических изменений : монография / А. Г. Папцов, Н. А. Шеламова. – Москва : РАН, 2018. – 132 с. – Текст : непосредственный.

4. Shindell, D. Local and remote contributions to Arctic warming / D. Shindell. – Text : electronic // Geophysical Research Letters. – 2007. – Vol. 34, Issue 14. – URL: https://doi.org/10.1029/2007GL030221.

5. Polar amplification dominated by local forcing and feedbacks / M. F. Stuecker, C. M. Bitz, K. C. Armour [et al.]. – DOI 10.1038/s41558-018-0339-y. – Direct text // Nature Climate Change. – 2018. – Vol. 8. – P. 1076–1081.

6. Shindell, D. Climate response to regional radiative forcing during the twentieth century / D. Shindell, G. Faluvegi. – DOI 10.1038/ngeo473. – Direct text // Nature Geoscience. – 2009. – Vol. 2, Issue 4. – P. 294–300.

7. Source attribution of Arctic black carbon and sulfate aerosols and associated Arctic surface warming during 1980–2018 / L. Ren, Y. Yang, H. Wang [et al.]. – DOI 10.5194/acp-20-9067-2020. – Direct text // Atmospheric Chemistry and Physics. – 2020. – Vol. 20, Issue 14. – P. 9067–9085.

8. Арктический ледяной покров становится сезонным? / В. В. Иванов, В. А. Алексеев, Т. А. Алексеева [и др.]. – DOI 10.7868/S0205961413040076. – Текст : непосредственный // Исследование Земли из космоса. – 2013. – № 4. – С. 50–65.

9. Global estimates of mortality associated with long-term exposure to outdoor fine particulate matter / R. Burnett, H. Chen, M. Szyszkowicz [et al.]. – DOI 10.1073/pnas.1803222115. – Direct text // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2018. – Vol. 115, Issue 38. – P. 9592–9597.

10. Cardiovascular disease burden from ambient air pollution in Europe reassessed using novel hazard ratio functions / J. Lelieveld, K. Klingmüller, A. Pozzer [et al.]. – DOI 10.1093/eurheartj/ehz135. – Direct text // European Heart Journal. – 2019. – Vol. 40, Issue 20. – P. 1590–1596.

11. Bounding the role of black carbon in the climate system: a scientific assessment / T. C. Bond, S. J. Doherty, D. W. Fahey [et al.]. – DOI 10.1002/jgrd.50171. – Direct text // Journal of Geophysical Research : Atmospheres. – 2013. – Vol. 118, Issue 11. – P. 5380–5552.

12. A technology-based global inventory of black and organic carbon emissions from combustion / T. C. Bond, D. G. Streets, K. F. Yarber [et al.]. – Text : electronic // Journal of Geophysical Research : Atmospheres. – 2014. – Vol. 109. – URL: https://doi.org/10.1029/2003jd003697.

13. Jacobson, M. Z. Strong radiative heating due to the mixing state of black carbon in the atmospheric aerosols / M. Z. Jacobson. – Direct text // Nature. – 2001. – Vol. 409. – P. 695–698.

14. Латышева, И. В. Циркуляционные условия внезапных стратосферных потеплений в Северном полушарии в XXI веке / И. В. Латышева, К. А. Лощенко, Е. В. Шахаева. – Текст : непосредственный // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле». – 2013. – Т. 6, № 1. – С. 106–121.

15. Клименко, В. В. Документальные свидетельства сильных колебаний климата Российской Арктики в XV–XX вв. / В. В. Клименко, Н. А. Астрина. – Текст : непосредственный // История и современность. – 2006. – № 1. – С. 179–217.

16. Клименко, В. В. Комплексная реконструкция температуры Российской Арктики за последние два тысячелетия / В. В. Клименко, В. В. Мацковский, Д. Дальманн. – Текст : непосредственный // Арктика : экология и экономика. – 2013. – № 4 (12). – С. 84–95.

17. Petrov, S. Urban development of heat island territories and the health of the northern indigenous population / S. Petrov, N. Mamaeva, M. Narushko. – Text : electronic // MATEC Web of Conferences. – 2017. – Vol. 105. – URL: https://doi.org/10.1051/matecconf/201710601035.

18. Доклад о климатических рисках на территории Российской Федерации : монография / Е. М. Акентьева, Е. И. Александров, Г. В. Алексеев [и др.] ; под редакцией В. М. Катцова ; Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), Климатический центр Росгидромета. – Санкт-Петербург : Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова. – 2017. – 106 с. – Текст : непосредственный.

19. Петров, С. А. Использование спутниковых технологий для оценки климатических трендов в акватории Арктики / С. А. Петров, Н. Л. Мамаева. – DOI 10.7868/9785604610848091. – Текст : непосредственный // Современные исследования трансформации криосферы и вопросы геотехнической безопасности сооружений в Арктике : сборник трудов конференции (Салехард, 03–12 ноября 2021 года) / Под редакцией В. П. Мельников, М. Р. Садуртдинов. – Салехард, 2021. – С. 339–342.

20. Present and future aerosol impacts on Arctic climate change in the GISS-E2.1 Earth system model / U. Im, K. Tsigaridis, G. Faluvegi [et al.]. – DOI 10.5194/acp-21-10413-2021. – Direct text // Atmospheric Chemistry and Physics. – 2021. – Vol. 21, Issue 13. – P. 10413–10438.

21. Multidecadal trends in aerosol radiative forcing over the Arctic : Contribution of changes in anthropogenic aerosol to Arctic warming since 1980 / T. J. Breider, L. J. Mickley, D. J. Jacob [et al.]. – DOI 10.1002/2016JD025321. – Direct text // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. – 2017. – Vol. 122, Issue 6. – P. 3573–3594.