Очищение над Сибирью

Европейский союз наук о Земле присвоил высшую свою награду – медаль Альфреда Вегенера директору Института физики атмосферы РАН Георгию Голицыну. Академик Голицын – ведущий в мире специалист по атмосфере. Знаменитая резолюция ООН об угрозе «ядерной зимы» была принята благодаря в том числе его исследованиям. Неуклонно повышающийся градус споров вокруг Киотского протокола, вовлечение в эти споры все большего числа экономистов и политиков, появление самых экзотических гипотез и проектов побудили руководство страны обратиться в ИФА РАН. Ответ института – это, формально говоря, экспертное заключение на прогноз Института экономического анализа.

«На сегодня никакой цикличности, кроме годового цикла, на Земле не выявлено, – подчеркивает академик Голицын. – За исключением циклов солнечной активности, квазидвухлетнего внутреннего цикла и явлений, связанных с Эль-Ниньо (это циклы четырех, шести-семи лет). Других выраженных циклов нет, все изменения связаны с деятельностью человека, повышением доли углекислоты, метана, фреонов, закиси азота. Все самые серьезные математические модели поведения атмосферы Земли не могут объяснить потепление последних десятилетий без учета техногенных факторов. Но с другой стороны: и ограничения Киотского протокола не смогут повлиять на динамику этих факторов».

Главное требование Киото к России: до 2020 года не превысить уровень выбросов 1990 года. Интуитивно все понимают, что наши леса – главный мировой фильтр, очищающий атмосферу всей планеты, и, по идеологии Киото, мы должны получать за это огромные деньги. Но чтобы доказать это, нам надо покрыть свою страну сетью обсерваторий, оснащенных аппаратурой, признаваемой всеми странами, в том числе и «развитыми», потенциальными плательщиками. То есть пойти на предварительные затраты пропорциональные площади страны (пока для нас нереальные).

Ответ ИФА РАН оказался «асимметричным». Передвижная лаборатория.

Назвали ее – ТРОИКА (Транспортируемая обсерватория исследования и контроля атмосферы). В стационарном режиме она может выполнять роль базовой обсерватории GAW (Global Atmospheric Watch – Глобальная система наблюдения атмосферы), а в движении в составе специального или обычного пассажирского поезда – давать сведения о пространственной структуре полей примесей, их эмиссиях и стоках, процессах переноса и химической трансформации. Используемые сетевые технологии и международные калибровочные средства обеспечивают высокое качество данных и привязку их к Мировой сети мониторинга атмосферы. Диапазон измерений содержания примесей от фоновых значений до высоких концентраций вблизи источников.

Идея, родившаяся еще в 90-х годах, была осуществлена совместно с ВНИИ железнодорожного транспорта и Институтом химии Макса Планка (ФРГ). Сегодня ТРОИКА уже проводит регулярные измерения вдоль электрифицированных железных дорог России на протяженных трансконтинентальных маршрутах: Москва–Владивосток, Мурманск–Москва–Кисловодск.

Господствующий перенос воздушных масс, следствие вращения Земли с запада на восток, и непрерывные замеры дают потрясающую картину – как общий клин загрязнения, тянущийся языком от Европы, постепенно сужается, истончается над Сибирью. Процесс очищения виден почти наглядно. Над Биробиджаном было засечено огромное превышение концентрации озона, дальнейший мониторинг показал траекторию – муссонный перенос из Японии и источник – автомобильный парк Страны восходящего солнца. (С экологией, видно, как и с демократией, все непросто. Наши автомобили «грешат» элементарным угарным газом, а высокотехнологичные японские, как оказывается, – летучей органикой. Рядом, на улицах города, вроде все нормально, весь вред – в верхних слоях атмосферы.)

В итоге были определены наиболее загрязненные регионы на территории России. (Район озера Байкал, где из-за устойчивой замкнутой воздушной циркуляции происходит накопление загрязнений в приземном воздухе). Обнаружено, что на территории России концентрация озона в определенных условиях может возрастать до опасных для здоровья людей величин. Это происходит при определенных метеорологических условиях – когда в воздухе много летучих органических соединений. В частности, значительно превосходящие санитарные нормы концентрации (до 340 мкг/м3) формировались в городах Хабаровского края и в г. Москве летом 2002 г. в смоговых ситуациях.

Показано, что высокое содержание метана летом над Западной Сибирью почти целиком вызвано его эмиссиями из увлажненной почвы и болот. Таким образом, были уточнены оценки экспертов об утечках природного газа при его добыче и переработке из-за использования РАО «Газпром» устаревших технологий и оборудования.

В то же время зафиксированы утечки природного газа из магистральных газопроводов в местах их пересечения с железными дорогами. Значительные утечки метана также отмечаются в городах при его использовании населением и промышленными предприятиями.

Еще один интересный экспериментальный факт. Высоковольтные линии электропередачи являются источником озона и других радикалов. В загрязненных районах ЛЭП активизируют окисление выбрасываемых промышленностью и транспортом органических соединений, то есть играют роль очистных сооружений. В чистой же местности увеличение озона не превышает 10–15%, что не оказывает воздействия на окружающую природу и человека.