Frontiers i Earth Science

Innledning

Charles Darwin beskrev fenomenet han lagt merke til på seilbåt Beagle at dekk og alt utstyret var dekket med fint støv i det nittende århundre. Også, sjøen var dekket med et tynt lag av støv, så lenge synet var synlig. Dette skjedde da den seilte til den Atlantiske kysten av Vest-Afrika i sin berømte ekspedisjon (Darwin, 1845)., I dag er det et velkjent fenomen med lang rekkevidde og transport av støv og mange bivirkninger som har en stor innvirkning på miljøet. Luftbårne partikler, avhengig av deres aerodynamiske radius, kan transporteres fra flere hundre til enda ti tusen kilometer (Prospero, 1999; Huzar, 2004). Dette mineralsk støv for det meste kommer fra naturlige kilder, mens den menneskeskapte effekten er langt mindre (Mahowald et al., 2004; Tegen et al. 2004a,b)., I de senere årene, med økt oppmerksomhet har blitt betalt til dette fenomenet, fordi det har blitt vist at partikler som bidrar til støv har en stor innvirkning på atmosfæriske og meteorologiske fenomener gjennom absorpsjon og spredning av solstråling, og som representerer nucleation sentre som fører til dannelse av skyer, regn og is (Sokolik og Toon, 1999; Arimoto, 2001), mens presentere kjemisk reaksjon sentre for gassformige forbindelser ved å endre mekanismer av kjemiske reaksjoner i atmosfæren (Andreae og Rosenfeld, 2008)., Det er også et behov for å nevne betydelig degradering av jord fra kilder av støv, mens nedfall av støv fører til en økning i de næringsstoffene i jorda, og derfor til økningen i fruktbarheten av disse områdene (Swap et al., 1992). Lang rekkevidde støv transport påvirker i stor grad, dyr så vel som mennesker, og den kan overføre ulike patogener som resulterer i en direkte trussel mot helse (Kellogg og Griffin, 2006). Støv partikler med aerodynamisk diameter mindre enn 2.,5 mikrometer, som for det meste inneholder long-range transport, direkte påvirke menneskers og dyrs helse fordi de jevnt trenge inn i lungene og følsom alveolar systemet forårsaker ulike inflammatoriske prosesser, astma og obstruktiv lungesykdom (Prospero et al., 2008; De Longueville et al., 2010). Selv om dette fenomenet med lang rekkevidde og støv transport er generelt til stede, er det nødvendig å påpeke at Nord-Afrika, mer presist Sahara, er den største kilden av mineralsk støv, med om lag 0,8 × 109 tonn per år, og bidrar med 20-70% av global mineral støv (Laurent et al., 2008)., I Sahara-regionen, luftstrømmer føre til støv bygge-ups, som deretter transportert til Middelhavet (Rodríguez et al., 2003; Querol et al., 2004) og videre nordover til de Arktiske regioner eller vest-Atlanteren og det med lang rekkevidde transport bort over havet til kysten av Amerika.

Kjemisk sammensetning og komplekse refractive index, kjemiske og mineralogiske partikkel analyse av luftbårne støv og størrelsesfordeling av Sahara støv er godt undersøkt (Kandler et al., 2007, 2009, 2011; Scheuvens et al.,, 2011, 2013), og innholdet av mange mineral arter (Illite, Albitt, Kvarts, Kalsitt, Dolomitt, Halite, Hematite, etc.), samt konsentrasjon og forholdet kationisk og anioniske arter som representerer «fingeravtrykk» av Sahara støv (Rodríguez et al., 2003; Querol et al., 2004). Det samme konseptet er også brukt til å fastslå eksistensen av langtransporterte transporter fra andre områder (marine aerosol, store byer, industriområder, etc.) som kan utfylle det komplekse bildet av overføring og virkningen av støv, enten naturlige eller menneskeskapte.,

Island er den største ørkenen i Europa og Arktis med anslått støv deponering av 31-40 mil tonn per år (Arnalds et al., 2014). Dette kan representere ca 7% av det totale globale utslipp av støv og opp til 21% av Sahara-støv-utslipp. Ca 3% av Islandske støv er estimert til å nå Europa (Groot Zwaaftink et al., 2017). Støv event frekvens på Island er 34-135 støv dager per år i gjennomsnitt (Dagsson-Waldhauserova et al., 2014a). Islandske støv er imidlertid forskjellig jordskorpens støv, for eksempel fra Sahara., Det er vulkansk støv, mørke i fargen, med >75% av vulkansk glass med høye andeler av FeO, Al2O3, og TiO2 (Dagsson-Waldhauserova et al., 2014b; Arnalds et al., 2016). Identifisering av Islandske støv partikler transporteres til Europa, bortsett fra vulkanutbrudd, er imidlertid sparsom (Ovadnevaite et al., 2009).

Ulike tilnærminger har blitt brukt til å identifisere og karakterisere kilden områder av luft massene., Bakover baner er som oftest beregnet type, HYSPLIT å være den mest brukte modellen og svevestøv å være den slags miljøgifter som oftest undersøkt (Pérez et al., 2015). Nøyaktigheten av banen modeller er avhengig av at kilden av vind feltet data, oppløsning av tilgjengelige meteorologiske felt, bane type, osv (Fleming et al., 2012). Bakover baner er vanligvis beregnet ut fra arkivert vind-feltet, og trykk data og representerer omtrentlig tre-dimensjonale strømningslinje av en luft-pakker., Den HYSPLIT modellen ble brukt for å beregne transport, blanding, kjemiske transformasjon, og avsetning av miljøgifter og farlig materiale (Stein et al., 2015). Det ble mye brukt til forskning av Fukushima-ulykken og Eyjafjallajökull vulkanutbrudd, så vel som flere over hele verden undersøkelser av regional til lokal skala støv og luftforurensning transport (f.eks., McGowan og Clark, 2008; Wang et al., 2010; Cristofanelli et al., 2011; Liu et al., 2013; Draxler et al., 2015; Leelõssy et al., 2017)., Den HYSPLIT bakover baner har vært flittig brukt også i lang rekkevidde støv transport og Sahara støv inntrengere (Hamonou et al. I 1999; Varga et al., 2013, 2014).

Den viktigste grunnen til at de HYSPLIT modellen er mye brukt er at det er fritt tilgjengelig, og vise seg å være svært enkel å bruke (Pérez et al., 2015). Den HYSPLIT modellen er tilgjengelig via web-basert Real-time Miljø-Programmer og Display sYstem (KLAR) utviklet av NOAA Air Ressurser Laboratorium (ARL) (Draxler et al., 2013).,

I dette arbeidet, ønsker vi å bruke karakteristiske prosenter av elementer som fingeravtrykk for identifisering av Islandsk vulkansk støv partikler i sentral-Balkan. I tillegg, long-range transport av atmosfæriske aerosoler inn atmosfæren av suspensjon av jordskorpens element materiale fra overflaten jord-og ørkener i Island er diskutert. Den store mengden av aerosoler prøver i forstaden sentral Balkan-området, og overflaten jord Rangárvellir området, på Island og i sine analyser gjort er verdifulle unike datasettet.,

Materialer og Metoder

Prøvetaking

Atmosfæriske aerosoler ble målt i et forstadsområde (Figur 1) av Beograd (φ= 44°48′; λ= 20°28′; 240 m høyde) 48 h kumulative prøver hver 6 dager, med start på 8 am lavtrykk cascade impactors av Prof. Dr. Berner med vakuumpumpe med flow rate på 25 l min–1 ble brukt for prøvetaking (Berner, 1972; Wang og John, 1988). Størrelse segregert aerosoler ble samlet inn på Tedlar foils med følgende faser: PM0.27-0.53, PM0.53-1.06, PM 1.06-2.09, P2.09-4.11, PM4.11-8.11, og PM8.11-16., Prøver og feltene ble lagret i Petri koppene i fryseren (-20°C) til behandling.

FIGUR 1

Overflaten jordprøver ble samlet inn i Rangárvellir området i det sørlige Island (63° N, 20° E; 50m høyde), i nærheten av Mt Hekla, Islands mest aktive vulkan, og under høy erosjon prosesser (Thorarinsdottir og Arnalds, 2012). Jord fra dette området består av ulike materialer som stammer fra rundt vulkaner og lava.,

Daglig kompositt hjelp av geopotential høyder og vindhastighet på bestemte isobaric nivåer var hentet fra den Nasjonale Sentre for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) reanalysis datasett for studieperioden (2012-2013).

Analytisk Prosedyre

Prøver av atmosfæriske aerosoler ble gravimetrisk målt i hanskerommet system med kontrollert nitrogen atmosfære (temperatur 20 ± 5 °C og luftfuktighet 45 ± 5%)., Den digestions av samlet aerosoler ble utført ved hjelp av Avansert Mikrobølgeovn Fordøyelsen Systemet (ETHOS 1, Milestone, Italia) med HPR-1000/10S høyt trykk segmentert rotoren og trykkbestandig PTFE fartøy. Prøvene ble overført til PTFE fartøy, ved hjelp av HNO3 (62%, Ultrarent, Merck), H2O2 (30%, Sigma-Aldrich) og HF (Ultrarent, Merck) og deretter varmet opp med mikrobølgeovn energi for 50 min., Innholdet av elementer i løsningen prøver av atmosfæriske aerosoler ble bestemt med induktivt koplet plasma mass spectrometry (ICP-MS), med en Thermo Fisher Scientific iCAP Kk-ICP-MS (Bremen, Tyskland) ved hjelp av EPA Metode Standard, Lave Nivå Elementer Kalibrering Lager (10 mg L–1) av elementer. Hver tiende eksempel var tomt, samlet inn ved å bruke samme prosedyre som for aerosol prøver, men uten bruk av pumpe for å trekke luft gjennom filteret (Karanasiou et al., 2007; Đuričić-Milanković et al., 2018).,

Induktivt koplet plasma iCAP-6500 Duo (Thermo Scientific, Storbritannia) med en atomic utslipp spectrometer ble brukt til å bestemme element konsentrasjoner i ekstrakter av jord fra Island. Laboratoriet kvalitetssikring og kvalitetskontroll metoder ble brukt i element konsentrasjoner besluttsomhet, inkludert standard operating procedures, kalibrering med standarder, og analyse av både reagens som mangler og replikater. Elementer konsentrasjoner er rapportert i mg kg–1 på en tørr vekt av jord (Sakan et al., 2016).,

De HYSPLIT Modell av Bakover Baner

HYSPLIT modellen er et komplett system for beregning baner komplekse spredning og deponering simuleringer ved hjelp av enten en puff eller partikkel tilnærminger (Draxler og Hess, 1998). Den HYSPLIT fortsetter å være en av de mest omfattende brukte atmosfærisk transport og spredning modeller i atmospheric sciences samfunnet (Stein et al., 2015). Den HYSPLIT modellen er mye brukt for å generere bakover baner i gitt starter steder (f.eks., Rozwadowska et al., 2010; Freitag et al., 2014; Pérez et al., 2015; Su et al., 2015).,

Fire dager bakover baner ble beregnet til å spore air historie ved hjelp av HYSPLIT modell. Den partikkelbevegelse er definert som superposisjon av en deterministisk downwind sikt (advection) og en stokastisk turbulent bevegelse (Draxler og Hess, 1998). Den deterministiske sikt er interpolert til hver partikkel posisjon fra vinden feltet er gitt ved en inngang numeriske vær prognostiske (NWP) modell. Inngang meteorologiske data er hentet fra analyser av den Globale Data-Assimilasjon System (gda-verdiene) data., Den gda-verdiene er kjørt operativt 4 ganger om dagen (på 00, 06, 12 og 18 UTC) av NOAA Nasjonale Sentre for Environmental Prediction (NCEP). NCEP post-prosessering av gda-verdiene konverterer data fra spektral koeffisient form til 1 grad latitude-longitude (360 av 181) nett og fra sigma nivåer for å blodtrykk nivåer. NOAA ARL lagrer den etterfølgende analyser og 3-h prognose, fire ganger hver dag for å produsere en kontinuerlig arkivet. Beslutningen om å bruke disse dataene ble forårsaket av forbedret data-assimilasjon metoder så vel som den høyeste horisontale, vertikale og temporal oppløsning., 4 dager bakover baner ble valgt fordi det er tilstrekkelig tid til å bestemme regional transport trasé. Baner ble beregnet hver 1 h fra Mars 14, 2012 til 26. desember 2013 for fire ankomst høyder: 500, 1500, 3000 og 5000 meter over havet. Utvalget på 500 m som det laveste nivå resulterte fra fjell rundt stasjonen. For å belyse effekten av langtransporterte transport, baner er analysert ved lave og middels tropospheric høyder, opp til 5000 m (f.eks., Ogawa et al., 2004; Sangeetha et al., 2018)., Baner og kompositt kartene er presentert for 700 mb nivå som den mest representative HYSPLIT bakover på banen nivå basert på tidligere analyser av langsiktige støv transport episoder for Sentral-europa og Middelhavet case-studier (Hamonou et al. I 1999; Varga et al., 2013, 2014).

Resultater

bidraget av mineralsk støv fra høy-latitude kilder av den globale støv syklus har ikke vært tilstrekkelig undersøkt ennå (Baddock et al., 2017)., I nær fortid er det noen arbeider knyttet til atmosfærisk transport av Islandsk vulkansk aske under utbruddet på Eyjafjallajökull (Langmann et al., 2012), samt vulkansk støv under storm hendelser (Dagsson-Waldhauserova et al., 2015; Taylor et al., 2015; Wilkins et al., 2016), men det er ennå ikke tilstrekkelig undersøkelser knyttet til vulkanske partikler i atmosfæriske aerosoler stammer fra støv stormer forekomster på Island over kontinentale delen av Europa.,

– Elementer Innholdet og Deres Forholdstall

I dette arbeidet har vi vurdert neste elementer Al, Ca, Fe, K, Na, Mg, og Mn og deres karakteristiske forholdstall som fingeravtrykk for Islandsk vulkansk støv i forstaden atmosfæriske aerosoler i sentral-Balkan. Innholdet av elementene som ble vist i Tabell 1 som fordelingen av gjennomsnittlige verdier med standard avvik, minimum og maksimum i forstaden aerosol delt inn i seks Dp fraksjoner for prøvene målt og samlet i Beograd (Đuričić-Milanković et al., 2018) og for jord av den Rangárvellir området (Island)., Den viktigste forskjellen mellom atmosfæriske aerosoler av sentral Balkan og overflate jord Rangárvellir området er det dominerende masse bidrag på Ca er målt i atmosfæriske aerosoler mens dominerende element i overflaten jord av undersøkt område i Island er Fe.

TABELL 1

Tabell 1. Gjennomsnittlig innhold av elementer i atmosfæriske aerosoler av forstadsområde av Beograd (Serbia) og i jord i Rangárvellir området (Island).,

Den karakteristiske forholdstall som vi vurdert i dette arbeidet var Ca/Al, Fe/Al, K/Al, Mg/Al, Mn/Al, Ca/Fe, Mg/Fe. Tabell 2 viser gjennomsnitt, standardavvik, minimum og maksimum av undersøkt prosenter i atmosfæriske aerosoler av forstads sentral Balkan-området og i overflaten jord på Sør-Island., Disse prosenter målt i PM av atmosfæriske aerosoler variere opp til flere bestillinger av størrelsene avhengig air masse opprinnelse, mens avvik fra gjennomsnittet verdier av elementer prosenter i overflaten jord av Rangárvellir området i Island er betydelig lavere indikerer likheten i elementer komposisjoner av alle undersøkte prøver. Den høyeste gjennomsnittlige forholdstall viste Ca/Al i atmosfæriske aerosoler i sentral-Balkan, mens den høyeste gjennomsnittlige forholdstall i overflaten jord Rangárvellir området i Island er for Fe/Al.

TABELL 2

Tabell 2., Gjennomsnitt, standardavvik, minimum og maksimum karakteristiske prosenter i atmosfæriske aerosoler av forstads sentral Balkan-området, og overflaten jord i Sør-Island.

De Bakover på Banen Analyse

Bakover baner i en høyde av 500, 1500, 3000 og 5000 m for 101 tilfeller ble sporet til 96 h ved hjelp av HYSPLIT modell for Beograd (φ= 44°48′; λ= 20°28′). Baner er klassifisert i to grupper dersom de oppfyller følgende kriterier: deres retning av tilnærming og passering over potensielle kildeområder (Island eller Sahara)., Hver av de to banen grupper som starter på 3000 m er vist i figur 2A,B, henholdsvis. Vi analysert 101 saker, og fant at det var 17 (18) i tilfeller som baner nærmet Beograd fra Island (Sahara). Nesten alle baner fra Island (Figur 2A) har en nord/nordvestlig retning, mens de fra Sahara (Figur 2B) en sør/sørvestlig retning. Et eksempel på horisontal og vertikal bakover air baner fra Island mot Beograd er vist i Figur 2C., Flyten av luft-pakker i lag opp til 3000 m var fra northwestern retning desember 7, 2013. Det kan sees en heving av luft-pakker på alle nivåer. Utvalgte case for Sahara støv transport mot Beograd April 6, 2012 er presentert i Figur 2D. Bakover baner viser en flyt av luft massene fra sør og sørvestlige retning i lag over 1500 m. En senking av luft-pakker over 1500 m i den første dag følges ved løfting og senking i de siste 2 dagene.

FIGUR 2

Figur 2., Bakover air baner nærmer Beograd for ankomst høyde av 3000 m fra: (A) Island (17 tilfeller) og (B) – Sahara (18 tilfeller) i perioden 2012-2013. Utvalgte 4 dager bakover baner slutter i Beograd på 500, 1500 og 3000 m på: (C) desember 7, 2013 og (D) April 6, 2012.

HYSPLIT bakover baner i forskjellige høyder på 500, 1500, 3000 og 5000 m ble regnet som enkelte baner i den foreliggende studien. Banen analyser av alle tilfeller indikere at den dominerende flyt-regimet er i NV og SV., Dette er i samsvar med resultatene til Beograd i løpet av sommeren og høsten i 2008 av Mihajlidi-Zelić et al. (2015).

Det er forventet at hver enkelt banen være forbundet med en sammenfattende mønster, siden baner er konstruert fra vind-feltene. Som en bekreftelse, en kompositt-kart av alle de dager da baner er tilordnet til en bestemt gruppe (cluster) er plottet for nivået på 700 hPa (∼3000 m) i Figur 3. Kompositter er innhentet som gjennomsnittet av geopotential høyde og vinden felt, og meridional vind del av alle de 17 hendelser (figur 3A,C), dvs.,, 18 hendelser (Figur 3B,D) analysert for Mars 2012–desember 2013 perioden. Figur 3A viser et sammensatt geopotential høyde og vinden flyt mønsteret for klyngen av baner som er presentert i Figur 2A, som indikerer strømme til Beograd fra en nordvestlig retning. Lavtrykk over Nord-Europa, med et trau over Øst-Europa, og et høyt press systemet vest-Europa produserer northwesterlies over Serbia. I disse synoptiske situasjoner, luft fra Atlanterhavet, og også fra Island kan henvende deg til Beograd., Den negative meridional vind komponenter er plassert over Europa (Figur 3C), med størst verdier over Nordsjøen og Frankrike, noe som tyder på støv inntrenging fra nordvest i sentral-Europa og Serbia. Figur 3B viser kompositt geopotential høyde og vinden flyt mønsteret for dager av baner nærmer Beograd fra Afrika presentert i Figur 2B. En svært dype trau som finnes over Vest-Europa mot sentrale Algerie., Etter denne sirkulasjonen, støv ble plukket opp fra Nord-Afrika, og fraktet over Middelhavet mot Sørøst-Europa, og også til Beograd i tilsvarende sirkulasjon. Den sterkeste meridional vinden strømmer er plassert over den sørlige Adriaterhavet (Figur 3D), noe som tyder støv inntrenging fra sør-sørvest inn i Balkan., Sammenfattende situasjoner med baner nærmer Beograd fra Afrika vanligvis var preget av en syklon i nedre troposfæren, som har utviklet seg over nord-Italia og utvidet til den nordlige delen av Afrika og Sahara-ørkenen (Vukmirović et al., 2004).

FIGUR 3

Figur 3., En kompositt geopotential høyde (m) og vind flyt (m/s) kart (A,B), og meridional vind komponent (C,D) for dagene 17 og 18 hendelser analysert fra Mars 2012 til desember 2013 for baner som er representert i Figur 2A (til venstre) og Figur 2B (høyre), henholdsvis.

Kjemisk Fingeravtrykk Modell

I dette arbeidet har vi analysert av karakteristiske elementer forholdstall tilsvarende med jordskorpens materiale i Nord-Afrika (Kandler et al., 2007, 2009, 2011; Scheuvens et al.,, 2011, 2013), og med jord av vulkansk opprinnelse i Island i atmosfæriske aerosoler av forstads-området i det sentrale Balkan luft massene kommer fra sør-og vest-sørlige regioner, så vel som air massene kommer over Island fra northwestern retninger.

Ca/Al-forhold i jord fra Island i hovedsak er mellom 0.7 og 1,0, mens i den Afrikanske støv er varierende. Dette forholdet i Atlas regionen er >1.0, i enkelte regioner i Egypt og nord-Sudan <0.5 men i nord-Mali forholdet Ca/Al ≈ 8. Forholdet Mg/Al i Afrikanske støv er >0.,3 (Scheuvens et al., 2013) og også i jordsmonnet på sør-Island Mg/Al > 0.3. I jordskorpens materiale av Afrika 0.1< K/Al < 0,5 og vi finner det samme forholdet i aerosoler fra sør-air massene. Forholdet Fe/Al i jordskorpens materiale av Afrika var på 0,2 og 1,2 mens i jordskorpens materiale fra Island dette forholdet er mellom 1.0 og 3.0. Mn/Al < 0.03 i jordskorpens materiale av Afrika (Scheuvens et al., 2013) og også i undersøkte prøver fra Island dette forholdet er lave og dens verdi er rundt 0.,03 og i noen prøver av elven sedimenter det ble ca 0.06 mens i volcano ash det var i nærheten 0.08.

Tabell 3 viser karakteristiske elementer prosenter i forstad atmosfæriske aerosoler i sentral-Balkan som er tilsvarende med forholdet i jordskorpens materiale av Nord-Afrika i sør og sør-vest-air massene episoder.

TABELL 3

Tabell 3., Elementer forhold i forstaden atmosfæriske aerosoler av sentral Balkan tilsvarende med sine prosenter i overflaten jordskorpens materiale i Nord-Afrika (NA) for air massene kommer fra Nord-Afrika.

Tabell 4 inneholder episoder av north western air massene som passerer over Island med element forholdstall tilsvarende med sine prosenter i overflaten av jord vulkaner opprinnelse i sør-Island.

TABELL 4

Tabell 4., Element prosenter i forstad atmosfæriske aerosoler av sentral Balkan tilsvarende med vulkansk jord i Sør-Island.

Tabell 5 viser støv storm forekomst i Island med tilsvarende episoder av målt aerosoler i sentrum av Balkan-området.

TABELL 5

Tabell 5. Støv storm forekomst for utvalgte perioder på Island i 2012 og 2013.,

Bakover baner har beregnet for hvert tatt prøve av atmosfæriske aerosoler i sentrum av Balkan-området – i sum 101 bakover baner som er tilsvarende med prøver av atmosfæriske aerosoler samlet i et forstadsområde i sentral-Balkan. Vi fant at 17 av totalt air massene kommer fra områdene rundt Island. I 13 av dem vi fant prosenter av noen elementer som er tilsvarende til Island jord (volcano støv)., Vi har valgt bare de (1) som passerer over Island, (2) som den karakteristiske elementer forholdene er tilsvarende vulkansk jord i Sør-Island (Tabell 5), og (3) som er sammenfallende med støv storm forekomst i Island (Figur 4). I henhold til dette kriteriet vi fant 3 episoder for vederlag som bidrag av Høy Breddegrad Støv naturlige kilder på sentrale Balkan aerosol. Å ta hensyn til disse kriteriene kan vi pålitelig hevder at sentrale Balkan-området er under Islandske støv påvirker., I henhold til våre resultater på minst 3% luft massene som kommer fra Island bærer suspendert vulkansk støv under storm forekomster i Island. Det er vist at støv stormer forekomster på 16. og 17. September 2013 med tilsvarende bakover baner av luft massene nå Beograd beregnet for perioden fra 18. til 20. September 2013, har dokumentert (Beckett et al., 2017).

FIGUR 4

Figur 4., Satellitt bilder av støv stormer i Sør-Island på September 16 (A) og 17 (B) 2013 fanget i true color med Moderate Resolution Imaging Spektroradiometer (MODIS) flyr på nasas Terra-satellitt (Kilde: NASA/MODIS).

de Fleste av støv fra den Islandske ørkenen stammer fra «støv hot-spots» som er i nærheten av isbreer og langs kysten. Slikt støv er hentet fra slitasje under isbreer og avsatt av glacio-fluviale prosesser., Videre fra hot spots, støv kan også være avsatt på øde områder vekk fra slike soner og resuspendert igjen. Den primære støv-hotspots bidra til større deler av støv fra Island enn andre områder kombinert (Arnalds et al., 2016).

Tidsmessige variasjoner av karakteristisk element forholdstall med episoder av Islandske støv (IC) og Nord-Afrika støv (NA) har vist på Figur 5., Røde piler viser perioder med karakteristiske elementer forholdstall tilsvarende Afrikanske støv og svarte piler viser karakteristiske elementer forholdstall med Islandsk vulkansk jord målt i atmosfæriske aerosoler i forstedene-området i Beograd. Frekvenser av luft massene fra NW og sør-segmenter er nesten det samme med noe høyere fra NW segmenter., Likevel, et betydelig større antall saker med karakteristiske elementer prosenter i atmosfæriske aerosoler av sentral Balkan tilsvarende Afrikanske jordskorpens materialet ble funnet i SW og S air massene (Tabell 3) enn de som er tilsvarende vulkansk støv i luften massene fra NW-segmentet (Tabell 4). Denne forskjellen er en konsekvens av mer omfattende støv stormer i Nord-Afrika enn støv storm forekomst i Island.

FIGUR 5

Figur 5., Temporale variasjoner av elementer forholdstall med episoder av Islandske støv (IC) og Nord-Afrika støv (NA).

Konklusjon

Karakteristiske elementer forholdstall tilsvarende med jordskorpens materiale i Nord-Afrika og jord av vulkansk opprinnelse i Island i atmosfæriske aerosoler av forstads-området i det sentrale Balkan ble analysert. Vi vurderte air massene kommer fra det sørlige og sørvestlige regioner samt air massene kommer over Island fra northwestern retninger., Av en total av 101 air pakken bakover baner nå Beograd i Serbia ble identifisert ved hjelp av en Lagrangesk integrert banen (HYSPLIT) på fire ulike forhold høyder på 500, 1500, 3000 og 5000 m. Storskala atmosfærisk sirkulasjon funksjoner kan bli sett å bli assosiert med to klynger av baner, fra Island eller Sahara. Air masse baner viser at utslipp fra fjerne kilder kan krysse grenser og konsekvenser fjerntliggende områder eller steder der bruk av visse stoffer har vært begrenset., Tre hendelser møte tre sett betingelser ble identifisert; air massene ble passerer over Island, den karakteristiske elementer forholdstall tilsvarte vulkansk jord i Sør-Island og air disse massene sammenfaller med støv storm forekomst i Island. Vi kan konkludere med at sentrale Balkan-området er under innflytelse av Islandske støvet stammer fra resuspendert vulkanske partikler minst 3% av total air massene som påvirker sentrale Balkan. Dette viser viktigheten av å overvåke Høye breddegrader Støv kilder, spesielt Island som den største Europeiske og Arktisk ørken., Islandsk vulkansk støv kan bidra til dårligere luftkvalitet i fastlands-Europa.

Forfatter Bidrag

DĐ bidratt i organiseringen av målinger, tolkning av resultater, og klargjøring av manuskriptet. DET bidro i banen beregning og klargjøring av manuskriptet. SS bidratt i å analysere jord og behandling av data. SP har bidratt i aerosol måling og databehandling. JĐ-M bidratt i analyse av aerosol og databehandling. DF bidra i organiseringen av jordprøver og måling i Island., PD-W bidra i støv observasjon i Island og klargjøring av manuskriptet.

Midler

Denne studien ble finansiert av Departementet for Utdanning, Vitenskap og Teknologisk Utvikling av Serbia (Prosjekter: ON172001, ON176013, og III43007). Utarbeidelse av dette manuskriptet var delvis finansiert av den Islandske Research Fund (Rannis) Tildeling Nr 152248-051 og KOSTE STSM referansenummer: KOSTNAD STSM-ES1306-34336 (Grant holderen DĐ).,

interessekonflikt Uttalelse

forfatterne erklærer at forskningen ble utført i fravær av kommersielle eller finansielle forhold som kan oppfattes som en potensiell interessekonflikt.,

Erkjennelsene

forfatterne takknemlig erkjenner NOAA Air Ressurser Laboratorium (ARL) for levering av HYSPLIT transport og spredning modell og KLAR nettstedet (http://ready.arl.noaa.gov), Nasjonale Sentre for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research for å gi daglig kompositt betyr brukt i denne publikasjonen og COST Action ES1306 – Connecteur.

Berner, A. (1972). Praktische erfahrungen mit einem 20-stufen-impactor. Staub Reinhalt. Luft 32:315.,

Google Scholar

Darwin, C. (1845). Tidsskrift for Undersøkelser i den Naturlige Historie og Geologi av de Landene du har Besøkt Under Reisen av H. M. S. Beagle Verden Rundt, Under Kommando av Capt. Fitz Roy, R. N, 2 Edn. London: John Murray.

Google Scholar

Sokolik, I. N., og Toon, O. B. (1999). Inkorporering av mineralogiske sammensetning i modeller av radiative egenskaper av mineral aerosol fra UV og IR-bølgelengder. J. Geophys. Res. 104, 9423-9444. doi: 10.,1029/1998jd200048

CrossRef Full Tekst | Google Scholar

Leave a Comment