Rajoja Maan Tiede

Johdanto

Charles Darwin kuvaili ilmiötä hän huomasi purjevene Beagle, että kannen ja kaikki laitteet olivat peitetty hieno pöly yhdeksästoista luvulla. Meri oli myös ohuen pölykerroksen peitossa niin kauan kuin näky näkyi. Näin kävi, kun se purjehti kuuluisalla tutkimusmatkallaan (Darwin, 1845) Länsi-Afrikan Atlantin rannikolle., Nykyään se on tunnettu ilmiö pölyn kaukokulkeutumisesta ja lukuisista haittavaikutuksista, joilla on suuri vaikutus ympäristöön. Ilmassa hiukkasia, riippuen niiden aerodynaaminen säde, voidaan kuljettaa useita satoja jopa kymmenen tuhatta kilometriä (Prospero, 1999; Husar, 2004). Tämä mineraalipöly tulee enimmäkseen luonnollisista lähteistä, kun taas ihmisen aiheuttama vaikutus on paljon pienempi(Mahowald et al., 2004; Tegen et al., 2004 A,b)., Viime vuosina on kiinnitetty entistä enemmän huomiota tähän ilmiöön, koska se on osoitettu, että ilmassa hiukkasia, edistää pöly on merkittävä vaikutus ilmakehän ja sääilmiöiden läpi absorptio ja sironta auringon säteilyä, ja edustavat nukleaatio keskuksia johtaa muodostumista pilvet, sade ja ice (Sokolik ja Toon, 1999; Arimoto, 2001), kun taas esittelee kemiallisen reaktion keskukset kaasumaisia yhdisteitä muuttamalla mekanismeja kemiallisia reaktioita ilmakehässä (Andreae ja Rosenfeld, 2008)., On myös mainittava maaperän merkittävä hajoaminen pölylähteistä, kun taas pölyn Laskeuma johtaa maaperän ravinteiden lisääntymiseen ja siten näiden alueiden hedelmällisyyden lisääntymiseen (Swap et al., 1992). Pitkän kantaman pölykuljetus vaikuttaa suuressa määrin eläimiin ja ihmisiin, ja se voi levittää erilaisia taudinaiheuttajia, jotka aiheuttavat suoran uhan terveydelle (Kellogg and Griffin, 2006). Pölyhiukkaset, joiden aerodynaaminen halkaisija on alle 2.,5 µm, joka useimmiten sisältää pitkän matkan liikenne, vaikuttavat suoraan ihmisten ja eläinten terveyttä, koska ne sujuvasti tunkeutua keuhkoihin ja herkkä keuhkorakkuloiden järjestelmä aiheuttaa erilaisia tulehduksia, astma ja keuhkoahtaumatauti (Prospero ym., 2008; De Longueville ym., 2010). Vaikka tämä pitkän matkan pölykuljetusilmiö on yleensä läsnä, on tarpeen huomauttaa, että Pohjois-Afrikka, tarkemmin Sahara, on suurin mineraalipölyn lähde, jossa on noin 0,8 × 109 tonnia vuodessa, mikä edistää 20-70% maailmanlaajuisesta mineraalipölystä (Laurent et al., 2008)., Saharan alueella ilmavirtaukset johtavat pölyn kerääntymiseen, joka kulkeutuu sitten Välimerelle (Rodríguez et al., 2003; Querol et al., 2004) ja edelleen pohjoiseen arktisille alueille tai länteen Atlantille ja sieltä kaukoliikenteen kautta valtameren yli Amerikan rannikolle.

kemiallinen koostumus ja kompleksinen taitekerroin, ilmassa leijuvan pölyn kemiallinen ja mineraloginen hiukkasanalyysi sekä Saharan pölyn kokojakauma tutkitaan hyvin (Kandler et al., 2007, 2009, 2011; Scheuvens ym.,, 2011, 2013) ja lukuisten mineraalilajien (illiitti, Albiitti, kvartsi, kalsiitti, dolomiitti, Haliitti, hematiitti jne.) sekä Saharan pölyn ”sormenjälkeä” edustavien kationisten ja anionisten lajien (Rodríguez et al., 2003; Querol et al., 2004). Samaa käsitettä käytetään myös määrittämään kaukokuljetusten olemassaolo muilta alueilta (merelliset aerosolit, suuret kaupungit, teollisuusalueet jne.), joka voi täydentää monimutkaista kuvaa siirtymisestä ja pölyn vaikutuksesta, olipa kyse luonnollisesta tai ihmisen toiminnasta.,

Islanti on Euroopan ja arktisen alueen suurin aavikko, jonka arvioitu pölylaskeuma on 31-40 miljoonaa tonnia vuodessa (Arnalds et al., 2014). Tämä voi edustaa noin 7% koko maailman pölypäästöt ja jopa 21 prosenttia Saharan pöly päästöt. Noin 3% islantilaisesta pölystä arvioidaan saapuvan Eurooppaan (Groot Zwaaftink et al., 2017). Dust event frequency Islannissa on keskimäärin 34-135 pölypäivää vuodessa (Dagsson-Waldhauserova et al., 2014a). Islantilainen pöly on kuitenkin erilaista kuin esimerkiksi Saharasta peräisin oleva maankuoripöly., Se on vulkaaninen pöly, tumma väri, jossa >75% vulkaanista lasia, joissa on suuri määrä FeO, Al2O3, ja TiO2 (Dagsson-Waldhauserova et al., 2014b; Arnalds et al., 2016). Eurooppaan kulkeutuvien islantilaisten pölyhiukkasten tunnistaminen tulivuorenpurkauksia lukuun ottamatta on kuitenkin vähäistä (Ovadnevaiitti et al., 2009).

eri lähestymistapoja on käytetty ilmamassojen lähdealueiden tunnistamiseen ja luonnehtimiseen., Takaperin liikeradat ovat yleisimmin laskettu tyyppi, HYSPLIT on yleisimmin käytetty malli ja hiukkaset ovat sellaisia epäpuhtaus useimmin tutkittu (Pérez et al., 2015). Lentoratamallien tarkkuus riippuu tuulikenttätietojen lähteestä, käytettävissä olevien meteorologisten kenttien resoluutiosta, lentoratatatyypistä jne. (Fleming et al., 2012). Taaksepäin liikeradat ovat tyypillisesti arvioitu arkistoitujen tuulen kenttä-ja painetietoja ja ovat suunnilleen kolme-ulotteinen virtaus polku lentoliikenteen paketti., HYSPLIT-mallia käytettiin epäpuhtauksien ja vaarallisten aineiden kuljetusten, sekoittamisen, kemiallisen muuntamisen sekä laskeuman laskemiseen (Stein et al., 2015). Se oli laajasti sovellettu tutkimus Fukushiman onnettomuus ja Eyjafjallajökull-tulivuoren purkaus, sekä useita maailmanlaajuisesti tutkimuksia, alueellisella että paikallisella tasolla pöly ja ilmansaasteet liikenteen (esim., McGowan ja Clark, 2008; Wang et al., 2010; Cristofanelli ym., 2011; Liu et al., 2013; Draxler ym., 2015; Leelõssy ym., 2017)., Se HYSPLIT taaksepäin liikeradat on käytetty usein myös pitkän kantaman pöly kuljetus ja Saharan pölyä kohoumia (Hamonou et al., 1999; Varga ym., 2013, 2014).

tärkein syy, miksi HYSPLIT-mallia on laajalti käytetty, joka on vapaasti käytettävissä ja todistaa, erittäin helppo soveltaa (Pérez et al., 2015). HYSPLIT-malliin pääsee NOAA: n Air Resources Laboratoryn (ARL) (Draxler et al., 2013).,

tässä työssä, aiomme käyttää ominaisuus tunnusluvut elementtejä, kuten sormenjälkien tunnistus Islannin tulivuoren pöly hiukkasia, keski-Balkanin. Lisäksi pitkän kantaman kuljetusta ilmakehän aerosoleja ilmakehään, jonka keskeyttäminen maankuoren elementti materiaalin pinnasta maaperän ja aavikot Islannissa on keskusteltu. Suuri määrä aerosoleja näytteitä esikaupunkialueilla keski-Balkanin alue ja pinta maaperän Rangárvellir alueella, Islannissa ja niiden analyysit ovat tehneet arvokasta ainutlaatuinen aineisto.,

Materiaalit ja Menetelmät

Näytteenotto

Ilmakehän aerosolit mitattiin esikaupunkialueilla (Kuva 1) Belgrad (φ= 44°48′; λ= 20°28′; 240 m korkeus) 48 s kumulatiivinen näytteitä joka 6. päivää, alkaen klo 8. Alhainen paine cascade iskulaitteiden Prof. Tri Berner tyhjiö pumpun virtaus 25 l min–1 käytettiin näytteenottoa varten (Berner, 1972; Wang ja John, 1988). Kokoerotetut aerosolit kerättiin Tedlar-kalvoihin seuraavin vaihein: PM0, 27-0, 53-1.06, PM1.06-2.09, PM2.09-4.11, PM4.11-8.11 ja PM8.11-16., Näytteet ja paukkupatruunat säilytettiin kukin Petri-kupeissa pakastimessa (-20°C) käsittelyyn asti.

Pinta maanäytteitä kerättiin Rangárvellir alue etelä-Islannissa (63° N, 20° E; 50m korkeus) jonka lähistöltä löytyy muun muassa Mt Hekla, Islannin aktiivisin tulivuori, ja alle korkea eroosion prosesseja (Thorarinsdottir ja Arnalds, 2012). Tämän alueen maaperä koostuu erilaisista materiaaleista, jotka ovat peräisin ympäröivistä tulivuorista ja laavasta.,

geopotentiaalisten korkeuksien ja tuulen nopeuden päivittäiset yhdistelmämenetelmät tietyillä isobaarisilla tasoilla haettiin National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP / NCAR) – tutkimusjaksolta (2012-2013).

Analyyttinen Menettely

Näytteitä ilmakehän aerosolit olivat gravimetrinen mitattuna hansikaslokero järjestelmä, jossa on ohjattu typpi-ilmakehä (lämpötila 20 ± 5 °C ja suhteellinen kosteus 45 ± 5%)., Kerättyjen aerosolien sulattaminen suoritettiin Advanced Microwave Digestion System-järjestelmällä (ETHOS 1, Milestone, Italia) HPR-1000/10s-korkeapainesegmentoidulla roottorilla ja paineenkestävillä PTFE-astioilla. Näytteet siirrettiin PTFE-aluksiin käyttäen HNO3: a (62%, UltraPure, Merck), H2O2: ta (30%, Sigma-Aldrich) ja HF: ää (UltraPure, Merck) ja kuumennettiin sitten mikroaaltoenergialla 50 min., Ilmakehän aerosolien liuosnäytteiden alkuaineiden pitoisuus määritettiin induktiivisesti kytketyllä plasmamassaspektrometrialla (ICP-MS) käyttäen Thermo Fisher Scientific iCAP Qc ICP-MS (Bremen, Saksa) EPA–Menetelmästandardia, alkuaineiden Kalibrointivarastoa (10 mg L-1). Joka kymmenes näyte oli tyhjä, kerätään käyttäen samaa menettelyä kuin aerosoli näytteitä, mutta ilman käyttää pumppu vetää ilmaa suodattimen läpi (Karanasiou et al., 2007; Đuričić-Milanković ym., 2018).,

Induktiivisesti kytketty plasma iCAP-6500 Duo (Thermo Scientific, Yhdistynyt Kuningaskunta), jossa on atomic emission spectrometer käytettiin määritettäessä elementti pitoisuudet otteita maaperän Islannista. Laboratorion laadunvarmistus ja laadunvalvonta menetelmiä käytettiin elementti pitoisuuksien määrittäminen, mukaan lukien standard operating procedures, kalibrointi standardeja, ja analyysi sekä reagenssi-aihioita ja jäljittelee. Alkuainepitoisuudet ilmoitetaan mg kg–1: nä maaperän kuivapainosta (Sakan et al., 2016).,

Myös HYSPLIT-Mallia Taaksepäin Liikeradat

HYSPLIT-mallia on täydellinen järjestelmä computing trajectories monimutkainen hajonta ja laskeuma simulaatioita käyttäen joko puff tai hiukkanen lähestymistapoja (Draxler ja Hess, 1998). Se HYSPLIT edelleen yksi laajimmin käytetty ilmakehässä ja hajonta malleja ilmakehän tieteiden yhteisön (Stein et al., 2015). HYSPLIT-mallia käytetään laajalti taaksepäin suuntautuvien lentoratojen tuottamiseen tietyissä lähtökohdissa (esim. Rozwadowska et al., 2010; Freitag ym., 2014; Pérez ym., 2015; Su et al., 2015).,

neljä päivää taaksepäin suuntautuneet liikeradat laskettiin HYSPLIT-mallin avulla ilmahistorian jäljittämiseksi. Hiukkasen liike on määritelty päällekkäisyys deterministinen myötätuuleen aikavälillä (advektio) ja stokastinen myrskyisä liikkeen (Draxler ja Hess, 1998). Deterministinen termi on interpoloitu, jotta jokainen hiukkanen kantaa tuulelta kenttään panos numeeriset sää ennusteen (NWP) malli. Syöttösäätieto saadaan globaalin tiedon Assimilaatiojärjestelmän (Gdas) tietojen analysoinnista., Niiden viitteellisestä päiväsaannista on ajaa toiminnallisesti 4 kertaa päivässä (kello 00, 06, 12 ja 18 UTC), jonka NOAA: n National Centers for Environmental Prediction (NCEP). NCEP jälkikäsittely viitteellisestä päiväsaannista muuntaa tiedot spektrin kerroin lomake 1 aste leveys-ja pituusaste (360 181) ristikot ja sigma tasot paine tasoilla. NOAA: n ARL tallentaa peräkkäiset analyysit ja 3-h-ennusteen neljä kertaa päivässä jatkuvan tietoarkiston tuottamiseksi. Päätös näiden tietojen käytöstä johtui tehostetuista tietojen assimilaatiomenetelmistä sekä korkeimmasta horisontaalisesta, vertikaalisesta ja ajallisesta erottelukyvystä., 4 päivää taaksepäin suuntautuneet reitit valittiin, koska alueellisten liikenneväylien määrittämiseen on riittävästi aikaa. Lentoradat laskettiin 1 tunnin välein 14.maaliskuuta 2012-26. joulukuuta 2013 neljän saapumiskorkeuden osalta: 500, 1500, 3000 ja 5000 metrin korkeudella merenpinnasta. 500 metrin valinta alimmaksi tasoksi johtui aseman ympärillä olevasta orografiasta. Selvennän vaikutus kaukokulkeutuminen, liikeradat ovat analysoineet alhainen ja puolivälissä alailmakehän korkeuksissa, jopa 5000 m (esim, Ogawa et al., 2004; Sangeetha ym., 2018)., Lentoradat ja yhdistelmäkartat esitetään 700 mb: n tasolle edustavimpana HYSPLIT-lentoradan tasona, joka perustuu Keski-Euroopan ja Välimeren alueen tapaustutkimusten pitkän kantaman pölykuljetusjaksojen aiempiin analyyseihin (Hamonou et al., 1999; Varga ym., 2013, 2014).

tuloksia

globaalin pölykierron korkean leveysasteen lähteistä peräisin olevan mineraalipölyn osuutta ei ole vielä riittävästi tutkittu (Baddock et al., 2017)., Lähimenneisyydessä on joitakin teoksia liittyvät ilmakehässä Islannin tulivuoren tuhka aikana purkaus Eyjafjallajökull (Langmann et al., 2012) sekä tulivuorenpurkauksia myrskytapahtumien aikana (Dagsson-Waldhauserova et al., 2015; Taylor ym., 2015; Wilkins ym., 2016), mutta vielä ei ole riittävästi tutkimuksia, jotka liittyvät ilmakehän aerosolien vulkaanisiin hiukkasiin, jotka ovat peräisin Islannin pölymyrskyistä Manner-Euroopan yllä.,

– Elementtien Sisältö ja Niiden Suhteet

tässä työssä meidän pitää ensi elementit Al, Ca, Fe, K, Na, Mg ja Mn ja niiden ominaisuus tunnusluvut kuten sormenjälkiä Islannin tulivuoren pölyä esikaupunkialueilla ilmakehän aerosolit keski-Balkanin. Elementtien sisältö on esitetty taulukossa 1 keskimääräisten arvojen jakaumina, joiden keskihajonnat ovat keskihajonnat, vähimmäis-ja enimmäispitoisuudet esikaupunkien aerosoleissa, jotka on jaettu kuuteen Dp-fraktioon Belgradissa (Đuričić-Milanković et al., 2018) sekä Rangárvellirin alueen (Islanti) maaperän osalta., Tärkein ero ilmakehän aerosolit keski-Balkanin ja pinta maaperän Rangárvellir alueella on, että hallitseva massa panos Ca on mitannut ilmakehän aerosoli, kun hallitseva elementti pinta maaperän tutkittu alue Islannissa on Fe.

tässä työssä tarkastelemamme ominaissuhteet olivat Ca/Al, Fe/Al, K/Al, Mg/Al, Mn/Al, Ca / Fe ja Mg / Fe. Taulukossa 2 esitetään Keski-Balkanin esikaupunkialueen ja Etelä-Islannin pintamaan ilmakehässä olevien aerosolien tutkittujen suhdelukujen keskiarvot, keskihajonnat, minimit ja maksimit., Nämä ilmakehän aerosolien HIUKKASPÄÄSTÖINÄ mitatut suhteet vaihtelevat ilmamassasta riippuen jopa useita suuruusluokkia, kun taas poikkeamat alkuaineiden suhdeluvun keskiarvoista Islannin Rangárvellirin alueen pintamailla ovat huomattavasti alhaisemmat, mikä osoittaa kaikkien tutkittujen näytteiden alkuainekoostumusten samankaltaisuuden. Keski-Balkanin ilmakehän aerosoleissa korkein keskimääräinen suhdeluku oli Ca / Al, kun taas Islannin Rangárvellirin alueen pintamaan korkein keskimääräinen suhdeluku oli Fe / Al.

taaksepäin suuntautuvan lentoradan analyysi

taaksepäin suuntautuneet lentoradat 500, 1500, 3000 ja 5000 m 101 tapauksessa jäljitettiin 96 tunnin osalta Belgradin HYSPLIT-mallin avulla (φ= 44°48′; λ= 20°28′). Liikeradat luokitellaan kahteen ryhmään, jos ne täyttävät seuraavat kriteerit: niiden lähestymissuunta ja kulkusuunta mahdollisilla lähdealueilla (Islannissa tai Saharassa)., Kumpikin kahdesta 3000 metristä alkavasta lentoryhmästä esitetään kuvissa 2A, B vastaavasti. Analysoimme 101 tapausta ja huomasimme, että oli 17 (18) tapausta, joissa trajectories lähestyi Belgradia Islannista (Saharasta). Lähes kaikilla Islannin lentoradoilla (Kuva 2a) on pohjoinen/Pohjoinen suunta, kun taas Saharasta (Kuva 2b) etelään/southwesterly suuntaan. Kuvassa 2C on esimerkki horisontaalisista ja pystysuorista taaksepäin suuntautuvista lentoradoista Islannista Belgradiin., Ilmalohkojen virtaus 3 000 metrin korkeuteen asti oli luoteesta 7.joulukuuta 2013. Sen voi nähdä nostavan ilmalohkoja kaikilla tasoilla. Valittu tapaus Saharan pölykuljetuksesta kohti Belgradia 6. huhtikuuta 2012 on esitetty kuvassa 2D. taaksepäin suuntautuneet lentoradat osoittavat ilmamassojen virtaavan etelästä ja lounaasta yli 1500 m: n kerrokseen.ilmalohkojen laskeminen yli 1500 m: n ensimmäisenä päivänä tapahtuu nostamalla ja laskemalla viimeisten 2 päivän aikana.

HYSPLIT taaksepäin liikeradat eri korkeuksilla 500, 1500, 3000 ja 5000 m oli laskea mahdollisimman yksilöllisiä polkuja tässä tutkimuksessa. Kaikkien tapausten lentorata-analyysit osoittavat, että vallitseva virtausjärjestelmä on NW ja SW., Tämä on Mihajlidi-Zelić et alin Belgradin kesän ja syksyn 2008 tulosten mukaista. (2015).

jokaisen yksittäisen lentoradan oletetaan liittyvän synoptiseen kuvioon, koska lentoradat on rakennettu tuulikentistä. Tarkastuksena esitetään yhdistelmäkartta kaikista niistä päivistä, joina liikeradat on osoitettu tietylle ryhmälle (klusteri), 700 hPa: n (∼3000 m) tasolle kuviossa 3. Komposiitit saadaan geopotentiaalisen korkeuden ja tuulipeltojen keskiarvona ja meridiaalinen tuulikomponentti kaikista 17 tapahtumasta (kuvat 3a, C), ts.,,18 tapahtumaa (luvut 3b, D) analysoitiin maaliskuun 2012–joulukuun 2013 ajanjaksolle. Kuvassa 3a on yhdistetty geopotentiaalinen korkeus-ja tuulivirtauskuvio Kuvassa 2a esitetylle lentoratojen ryppäälle, mikä osoittaa virtauksen Belgradiin luoteesta. Matalapaine Pohjois-Euroopan yllä, kaukalo Itä-Euroopan yllä, ja korkeapainejärjestelmä Euroopasta länteen tuottaa Northwestern yli Serbian. Näissä synoptisissa tilanteissa ilma Atlantilta ja myös Islannista voi lähestyä Belgradia., Negatiiviset meridionaaliset tuulikomponentit sijaitsevat Euroopan yllä (Kuva 3C), ja voimakkaimmat arvot ovat Pohjanmeren ja Ranskan yläpuolella, mikä viittaa luoteesta Keski-Eurooppaan ja Serbiaan suuntautuvaan pölyn tunkeutumiseen. Kuva 3B näyttää komposiitti geopotential korkeus ja tuulen virtaus kuvio päivää liikeradat lähestyy Belgradin Afrikasta esitetty Kuvassa 2B. Erittäin syvä kaukalo on olemassa yli Länsi-Euroopasta kohti keski-Algeriassa., Tämän kierron jälkeen pöly poimittiin Pohjois-Afrikasta ja kuljetettiin Välimeren yli kohti Kaakkois-Eurooppaa ja myös Belgradiin vastaavassa liikkeessä. Vahvin meridional tuuli virtaa sijaitsevat yläpuolella eteläinen Adrianmeri (Kuva 3D), mikä viittaa siihen, pölyn tunkeutumista etelä-lounaaseen osaksi Balkania., Synoptiset tilanteet Afrikasta Belgradia lähestyvien lentoratojen kanssa olivat yleensä tyypillisiä alempaan troposfääriin kuuluvalle hirmumyrskylle, joka kehittyi Pohjois-Italian yllä ja ulottui Afrikan pohjoisosaan ja Saharan aavikolle (Vukmirović et al., 2004).

Kemialliset Sormenjäljet Malli

tässä työssä analysoimme ominaispiirteistä tunnusluvut vastaa maankuoren materiaalia Pohjois-Afrikka (Kandler et al., 2007, 2009, 2011; Scheuvens ym.,, 2011, 2013), ja jossa Islannissa on vulkaanista alkuperää olevaa maa-ainesta Keski-Balkanin esikaupunkialueen ilmakehän aerosoleissa, joiden ilmamassat tulevat eteläisiltä ja läntisiltä eteläisiltä alueilta, sekä ilmamassoja, jotka tulevat Islannin yli luoteissuunnista.

Islannin maaperän Ca / Al-suhde on pääasiassa 0, 7-1, 0, kun taas Afrikan pölyt vaihtelevat. Tämä suhde Atlas alueella on >1.0, joillakin alueilla Egyptissä ja pohjois-Sudanissa <0.5, mutta pohjois-Malissa suhde Ca/Al ≈ 8. Suhde Mg/Al-Afrikan pöly on >0.,3 (Scheuvens ym., 2013) ja myös Etelä-Islannin maaperässä Mg/Al > 0, 3. Maankuoren materiaalia Afrikan 0.1< K/Al < 0.5 ja löysimme sama suhde aerosolit etelä-ilmamassat. Suhde Fe/Al maankuoren materiaalia Afrikassa olivat 0,2 ja 1.2, kun maankuoren materiaalia Islanti tämä suhde on välillä 1.0 ja 3.0. Mn/Al < 0.03 maankuoren materiaalia Afrikan alueiden (Scheuvens et al., 2013) ja myös Islannin tutkituissa näytteissä tämä suhde on pieni ja sen arvo on noin 0.,03 ja joissakin näytteissä joen sedimenttejä se oli noin 0,06 kun taas tulivuoren tuhka se oli lähellä 0,08.

taulukossa 3 esitetään Keski-Balkanin esikaupunkien ilmakehän aerosolien ominaissuhteet, jotka vastaavat etelä-ja lounaisilmamassojen osalta Pohjois-Afrikan kuoriaineksen suhdetta.

Taulukko 4 sisältää episodeja Islannin yli kulkevista luoteisilmamassoista, joiden elementtisuhteet vastaavat niiden suhdetta Etelä-Islannissa syntyneiden tulivuorten pintamaassa.

Taulukko 5 osoittaa pölymyrskyjen esiintymisen Islannissa ja vastaavat mitattujen aerosolien jaksot Keski-Balkanin alueella.

taaksepäin suuntautuneet lentoradat on laskettu kunkin Keski – Balkanin alueen ilmakehän aerosolinäytteen osalta-yhteensä 101 taaksepäin suuntautuvaa lentorataa, jotka vastaavat Keski-Balkanin esikaupunkialueella kerättyjä ilmakehän aerosolinäytteitä. Islantia ympäröiviltä alueilta tuli yhteensä 17 ilmamassaa. 13 niistä löysimme suhdeluvut joitakin elementtejä, jotka vastaavat Islannin maaperän (tulivuoren pöly)., Olemme valinneet vain ne (1), jotka kulkevat Islannin yli, (2), joiden ominaispiirteet vastaavat Etelä-Islannin vulkaanista maaperää (Taulukko 5), ja (3), jotka sattuvat samaan aikaan Islannissa esiintyvän pölymyrskyn kanssa (kuva 4). Tämän arviointiperusteen mukaan löysimme 3 jaksoa, jotka on otettava huomioon korkean leveysasteen Pölylähteiden osuutena Keski-Balkanin aerosolissa. Kun otetaan huomioon nämä kriteerit, voimme luotettavasti väittää, että keski-Balkanin alue on Islannin pölyn alla., Tuloksiemme mukaan ainakin 3% Islantiin saapuvista ilmamassoista kuljettaa riippuvaa tulivuorenpölyä Islannin myrskytapahtumien aikana. On osoitettu, että 16.ja 17. syyskuuta 2013 tapahtuvat pölymyrskyt, jotka vastaavat Belgradiin 18. -20. syyskuuta 2013 laskettuja lentoratoja, ovat dokumentoineet (Beckett et al., 2017).

suurin osa Islannin autiomaan pölystä on peräisin ”pölypesäkkeistä”, jotka ovat jäätiköiden läheisyydessä ja rannikolla. Tällainen pöly on peräisin kulutusta alla jäätiköt ja tallettanut glacio-fluviaaliset prosessit., Kauempana kuumista paikoista pölyä voi myös kerääntyä aavikkoalueille pois näistä hotspoteista ja uudelleen suspendoida. Ensisijainen pöly-kuormittajat edistää suurempi mittasuhteet pöly Islannista kuin muut alueet yhteensä (Arnalds et al., 2016).

Ajallisista vaihteluista ominainen elementti suhteet jaksot Islannin pöly (IC) ja Pohjois-Afrikassa pöly (NA) on esitetty Kuvassa 5., Punaiset nuolet tarkoittavat ajanjaksoja, joiden ominaispiirteiden suhde vastaa afrikkalaista pölyä ja mustat nuolet osoittavat tunnusomaisia elementtejä suhteessa islantilaiseen vulkaaniseen maaperään mitattuna ilmakehän aerosoleissa Belgradin esikaupunkialueella. NW: n ja eteläisen segmentin ilmamassojen taajuudet ovat lähes samat, NW: n segmenteistä jonkin verran korkeammat., Kuitenkin huomattavasti suurempi määrä tapauksissa ominaisuus elementtejä tunnusluvut ilmakehän aerosoli keski-Balkanin vastaa Afrikan maankuoren materiaalia löytyi SW ja S-air massat (Taulukko 3) kuin ne, jotka eivät vastaa vulkaanista pölyä ilmamassat NW-segmentin (Taulukko 4). Ero johtuu Pohjois-Afrikan laajemmista pölymyrskyistä kuin Islannin pölymyrskyistä.

päätelmä

Pohjois-Afrikan kuorimateriaaliin ja Islannissa vulkaanista alkuperää olevaan maaperään liittyviä ominaisuuksia analysoitiin Keski-Balkanin esikaupunkialueen ilmakehän aerosoleissa. Ajattelimme, että ilmamassat tulevat eteläisiltä ja lounaisilta alueilta sekä ilmamassat tulevat Islannin yli luoteisista suunnista., Yhteensä 101 air parcel taaksepäin liikeradat päästä Serbian Belgradissa tunnistettiin avulla Lagrangen integroitu kehityskaari (HYSPLIT) neljä eri päättyy korkeus 500, 1500, 3000 ja 5000 m. Suuren mittakaavan ilmakehän liikkeeseen ominaisuudet voidaan nähdä liittyvän kaksi klustereita liikeradat, Islannista tai Sahara. Lentoradat osoittavat, että kaukaisista lähteistä peräisin olevat päästöt voivat ylittää rajat ja vaikuttaa syrjäisiin alueisiin tai paikkoihin, joissa tiettyjen aineiden käyttöä on rajoitettu., Kolme tapahtumaa, jotka täyttivät kolme asetettua edellytystä, tunnistettiin; ilmamassat kulkivat Islannin yli, ominaiselementtisuhteet vastasivat tuliperäistä maaperää Etelä-Islannissa ja nämä ilmamassat osuivat samaan aikaan Islannissa esiintyvän pölymyrskyn kanssa. Voimme päätellä, että keski-Balkanin alueella on islantilaista pölyä, joka on peräisin uudelleen sekoittuneista vulkaanisista hiukkasista, joiden osuus Keski-Balkanin ilmamassoista on vähintään 3 prosenttia. Tämä osoittaa, että on tärkeää valvoa Korkea Leveyttä Pölyn lähteitä, erityisesti Islanti Euroopan suurin ja Arktinen autiomaassa., Islantilainen tulivuorenpöly voi heikentää ilmanlaatua Manner-Euroopassa.

Kirjoittaja Maksut

DĐ osaltaan organisaation mittausten, tulosten tulkinta, ja valmistella käsikirjoitus. Se osallistui liikeradan laskemiseen ja käsikirjoituksen valmisteluun. SS osallistui maaperän analysointiin ja tietojen käsittelyyn. SP osallistui aerosolien mittaamiseen ja tietojenkäsittelyyn. JĐ-M osallistui aerosolin ja tietojenkäsittelyn analysointiin. DF osallistuu maaperän näytteenoton ja mittaamisen järjestämiseen Islannissa., PD – w osallistuu Islannin pölyn tarkkailuun ja käsikirjoituksen valmisteluun.

Rahoitus

Tämän tutkimuksen on rahoittanut opetusministeriö, Tiede ja Teknologinen Kehitys Serbia (Hankkeet: ON172001, ON176013, ja III43007). Käsikirjoituksen laatiminen rahoitettiin osittain Islannin Tutkimusrahaston (Rannis) avustuksella nro 152248-051 ja COST STSM-viitenumerolla: COST-STSM-ES1306-34336 (avustuksen haltija DĐ).,

eturistiriita Lausunto

kirjoittajat ilmoittavat, että tutkimus on tehty ilman mitään kaupallisia tai taloudellisia suhteita, jotka voitaisiin tulkita mahdollisia eturistiriitoja.,

kiitokset

kirjoittajat tunnustavat kiitollisina NOAA Air Resources Laboratoryn (ARL) HYLSPLIT transport and dispersion model and READY website (http://ready.arl.noaa.gov), National Centers for Environmental Prediction / National Center for Atmosphermospheric Research for providing the daily composite means used in this publication and to COST Action ES1306 – Connecteur.