Introducere
Charles Darwin a descris fenomenul a observat pe vasul Beagle care punte și toate echipamentele au fost acoperite cu praf fin în secolul al xix-lea. De asemenea, marea era acoperită cu un strat subțire de praf, atâta timp cât vederea era vizibilă. Acest lucru sa întâmplat când a navigat pe coasta atlantică a Africii de Vest în faimoasa sa expediție (Darwin, 1845)., Astăzi este un fenomen bine cunoscut de transport pe distanțe lungi de praf și numeroase efecte secundare care au un impact mare asupra mediului. Particulele aeriene, în funcție de raza lor aerodinamică, pot fi transportate de la câteva sute până la zece mii de kilometri (Prospero, 1999; Husar, 2004). Acest praf mineral provine în mare parte din surse naturale, în timp ce efectul antropic este mult mai mic (Mahowald et al., 2004; Tegen și colab., 2004a, b)., În ultimii ani, o atenție sporită a fost acordată acestui fenomen, deoarece s-a demonstrat că particulele în suspensie contribuie la praf avea un impact major asupra atmosferei si fenomene meteorologice prin absorbția și împrăștierea radiației solare, și reprezintă centre de nucleație ceea ce duce la formarea de nori, ploaie și gheață (Sokolik și Toon, 1999; Schlenger, 2001), în timp ce prezintă o reacție chimică centre de compuși gazoși, prin schimbarea mecanismelor reacțiilor chimice în atmosferă (Andreae și Rosenfeld, 2008)., De asemenea, este necesar să menționăm degradarea semnificativă a solului din sursele de praf, în timp ce depunerea prafului duce la o creștere a nutrienților solului și, prin urmare, la creșterea fertilității acestor zone (Swap et al., 1992). Cu rază lungă de praf de transport afectează, în mare măsură, animale cât și la om, și se pot transmite diferiți agenți patogeni care rezultă într-o amenințare directă la adresa sănătății (Kellogg și Griffin, 2006). Particule de praf cu diametrul aerodinamic mai mic de 2.,5 µm, care conțin în cea mai mare parte transport pe distanțe lungi, afectează în mod direct sănătatea umană și animală, deoarece pătrund ușor în plămâni și în sistemul alveolar sensibil, provocând diverse procese inflamatorii, astm și boli pulmonare obstructive (Prospero et al., 2008; de Longueville et al., 2010). Deși acest fenomen de rază lungă de praf de transport este în general prezent, este necesar să subliniez faptul că Africa de Nord, mai precis Sahara, este cea mai mare sursă de praf mineral, cu aproximativ 0,8 × 109 tone pe an, contribuind cu 20-70% din globală praful mineral (Laurent et al., 2008)., În regiunea Sahara, curenții de aer duc la acumularea de praf, care sunt apoi transportați în Marea Mediterană (Rodríguez et al., 2003; Querol și colab., 2004) și mai departe spre nord până la regiunile arctice sau spre vest până la Atlantic și acolo prin transport pe distanțe lungi peste ocean până la coasta Americii.compoziția chimică și indicele de refracție complex, analiza chimică și mineralogică a particulelor de praf din aer și distribuția mărimii prafului Sahara sunt bine investigate (Kandler et al., 2007, 2009, 2011; Scheuvens și colab.,, 2011, 2013) și conținutul a numeroase specii minerale (Ilit, albit, cuarț, calcit, Dolomit, Halit, hematit etc.), precum și concentrația și raportul speciilor cationice și anionice care reprezintă „amprenta” prafului saharian (Rodríguez et al., 2003; Querol și colab., 2004). Același concept este folosit și pentru a determina existența transporturilor pe distanțe lungi din alte zone (aerosoli marini, orașe mari, zone industriale etc.) care poate completa imaginea complexă a transmiterii și impactul prafului, fie natural, fie antropic.,Islanda este cel mai mare deșert din Europa și Arctica, cu depuneri estimate de praf de 31-40 mil tone pe an (Arnalds et al., 2014). Aceasta poate reprezenta aproximativ 7% din totalul emisiilor globale de praf și până la 21% din emisiile de praf saharian. Aproximativ 3% din praful islandez este estimat să ajungă în Europa (Groot Zwaaftink et al., 2017). Frecvența evenimentelor de praf în Islanda este de 34-135 de zile de praf pe an în medie (Dagsson-Waldhauserova et al., 2014a). Praful islandez este, totuși, diferit de praful crustal, cum ar fi din Sahara., Este praf vulcanic, de culoare inchisa, cu >75% din sticlă vulcanică cu o proporție mare de FeO, Al2O3 și TiO2 (Dagsson-Waldhauserova et al., 2014b; Arnalds și colab., 2016). Identificarea particulelor de praf Islandeze transportate în Europa, cu excepția erupțiilor vulcanice, este totuși rară (Ovadnevaite et al., 2009).au fost utilizate diferite abordări pentru identificarea și caracterizarea zonelor sursă ale maselor de aer., Traiectoriile înapoi sunt tipul cel mai frecvent calculat, HYSPLIT fiind modelul cel mai utilizat pe scară largă, iar particulele în suspensie fiind tipul de poluant cel mai frecvent investigat (Pérez et al., 2015). Precizia modelelor de traiectorie depinde de sursa datelor câmpului eolian, de rezoluția câmpurilor meteorologice disponibile, de tipul traiectoriei etc (Fleming et al ., 2012). Traiectoriile înapoi sunt de obicei estimate din datele arhivate ale câmpului eolian și ale presiunii și reprezintă calea aproximativă de curgere tridimensională a unei parcele de aer., Modelul HYSPLIT a fost utilizat pentru a calcula transportul, amestecarea, transformarea chimică și depunerea de poluanți și materiale periculoase (Stein et al., 2015). Acesta a fost aplicat pe scară largă pentru cercetarea accidentului de la Fukushima și a erupției vulcanului Eyjafjallajökull, precum și a mai multor investigații la nivel mondial privind transportul regional și local de poluare a prafului și a aerului (de exemplu, McGowan și Clark, 2008; Wang et al., 2010; Cristofanelli și colab., 2011; Liu și colab., 2013; Draxler și colab., 2015; Leelõssy și colab., 2017)., Traiectoriile înapoi HYSPLIT au fost frecvent utilizate și în transportul prafului pe distanțe lungi și în intruziunile prafului saharian (Hamonou et al., 1999; Varga și colab., 2013, 2014).principalul motiv pentru care modelul HYSPLIT este utilizat pe scară largă este faptul că este disponibil gratuit și se dovedește extrem de ușor de aplicat (Pérez et al., 2015). Modelul HYSPLIT este accesat prin intermediul aplicațiilor de mediu în timp real și al sistemului de afișare (READY) dezvoltat de laboratorul de resurse Aeriene al NOAA (Arl) (Draxler et al., 2013).,în această lucrare, intenționăm să folosim rapoartele caracteristice ale elementelor ca amprente digitale pentru identificarea particulelor de praf vulcanic islandez în Balcanii centrali. În plus, se discută transportul pe distanțe lungi al aerosolilor atmosferici care intră în atmosferă prin suspendarea materialului elementului crustal din solul de suprafață și deșerturile din Islanda. Cantitatea mare de aerosoli probe în tramvai centrală a Balcanilor zona și suprafața solului Rangárvellir zona în Islanda și analizele lor sunt valoroase unic set de date.,
Materiale și Metode
de Eșantionare
aerosolii Atmosferici au fost măsurate în zona suburbană (Figura 1) de la Belgrad (φ= 44°48′; λ= 20°28′; 240 m altitudine) după 48 de ore cumulate de probe la fiecare 6 zile, incepand de la ora 8 a. m. de Joasă presiune cascadă lovire de către Prof. Dr. Berner cu pompa de vid cu un debit de 25 l min–1 a fost folosit pentru prelevarea de probe (Berner, 1972; Wang și Ioan, 1988). Dimensiuni separate aerosoli au fost colectate de pe Tedlar folii cu următoarele etape: PM0.27-0.53, PM0.53-1.06, PM1.06-2.09, PM2.09-4.11, PM4.11-8.11, și PM8.11-16., Probele și semifabricatele au fost depozitate fiecare în cupe Petri în congelator (-20°C) până la prelucrare.
Suprafata probele de sol au fost colectate în Rangárvellir zona din sudul Islandei (63° N; 20° E; 50m altitudine), în apropiere de Muntele Hekla, Islanda este cel mai activ vulcan și la mare procesele de eroziune (Thorarinsdottir și Arnalds, 2012). Solul din această zonă este format din diverse materiale provenite din vulcani și lavă din jur.,mijloacele compozite zilnice ale înălțimilor geopotențiale și ale vitezei vântului la niveluri izobarice specifice au fost preluate din seturile de date de reanaliză ale centrelor naționale pentru predicția mediului/Centrului Național pentru cercetări atmosferice (NCEP/NCAR) pentru perioada de studiu (2012-2013).probele de aerosoli atmosferici au fost măsurate gravimetric într-un sistem de torpedou cu atmosferă controlată de azot (temperatură 20 ± 5 °C și Umiditate 45 ± 5%)., Digestiile aerosolilor colectati au fost efectuate folosind un sistem avansat de digestie cu microunde (ETHOS 1, Milestone, Italia) cu rotor segmentat HPR-1000/10s si vase PTFE rezistente la presiune. Probele au fost transferate către navele PTFE, folosind HNO3 (62%, UltraPure, Merck), H2O2 (30%, Sigma-Aldrich) și HF (UltraPure, Merck) și apoi încălzite cu energie cu microunde timp de 50 min., Conținutul de elemente în probele de soluție ale aerosolilor atmosferici a fost determinat prin spectrometrie de masă cu plasmă cuplată inductiv (ICP-MS), utilizând un ICAP termo Fisher Scientific Qc ICP-MS (Bremen, Germania) utilizând metoda EPA standard, stoc de calibrare a elementelor de nivel scăzut (10 mg L–1) de elemente. Fiecare al zecelea eșantion a fost gol, colectat folosind aceeași procedură ca și pentru probele de aerosol, dar fără utilizarea pompei pentru a trage aer prin filtru (Karanasiou et al., 2007; Đuričić-Milanković și colab., 2018).,plasma cuplată inductiv iCAP-6500 Duo (Thermo Scientific, Marea Britanie) cu un spectrometru de emisie atomică a fost utilizată pentru determinarea concentrațiilor elementelor din extractele de sol din Islanda. În determinarea concentrațiilor elementelor au fost utilizate metode de asigurare a calității și de control al calității în laborator, inclusiv procedurile standard de operare, calibrarea cu standarde și analiza ambelor semifabricate de reactivi și a replicatelor. Concentrațiile elementelor sunt raportate în mg kg-1 pe o greutate uscată a solului (Sakan et al., 2016).,
De HYSPLIT Modelul Înapoi Traiectorii
HYSPLIT modelul este un sistem complet pentru calculul traiectoriilor complexe de dispersie și depunerea simulări folosind fie fum sau particule abordări (Draxler și Hess, 1998). HYSPLIT continuă să fie unul dintre cele mai utilizate modele de transport și dispersie atmosferică în comunitatea științelor atmosferice (Stein et al., 2015). Modelul HYSPLIT este utilizat pe scară largă pentru a genera traiectorii înapoi în locații de pornire date (de exemplu, Rozwadowska et al., 2010; Freitag și colab., 2014; Pérez și colab., 2015; Su și colab., 2015).,traiectoriile de patru zile Înapoi au fost calculate pentru a urmări istoria aerului cu ajutorul modelului HYSPLIT. Mișcarea particulelor este definită ca suprapunerea unui termen determinist în direcția vântului (advecție) și a unei mișcări turbulente stocastice (Draxler și Hess, 1998). Termenul determinist este interpolat pentru fiecare poziție a particulelor din câmpul eolian furnizat de un model de prognostic numeric al vremii (NWP). Datele meteorologice de intrare sunt obținute din analiza datelor sistemului global de asimilare a datelor (GDAS)., GDAS este rulat operațional de 4 ori pe zi (la 00, 06, 12 și 18 UTC) de către Centrele Naționale pentru predicția mediului (NCEP) ale NOAA. Post-procesarea ncep a GDAS convertește datele de la forma coeficientului spectral la grile de 1 grad latitudine-longitudine (360 cu 181) și de la nivelurile sigma la nivelurile de presiune. ARL NOAA salvează analizele succesive și prognoza 3-h, de patru ori pe zi pentru a produce o arhivă de date continuă. Decizia de a utiliza aceste date a fost cauzată de metode îmbunătățite de asimilare a datelor, precum și de cea mai înaltă rezoluție orizontală, verticală și temporală., Au fost selectate traiectorii de 4 zile înapoi, deoarece este suficient timp pentru a determina căile de transport regionale. Traiectoriile au fost calculate la fiecare 1 h în perioada 14 martie 2012-26 decembrie 2013 pentru patru înălțimi de sosire: 500, 1500, 3000 și 5000 m deasupra nivelului mării. Selecția de 500 m ca cel mai scăzut nivel a rezultat din orografia din jurul stației. Pentru a elucida efectul transportului pe distanțe lungi, traiectoriile sunt analizate la altitudini troposferice joase și medii, până la 5000 m (de exemplu, Ogawa et al., 2004; Sangeetha și colab., 2018)., Traiectoriile și compozite sunt prezentate hărți pentru 700 mb nivel ca cele mai reprezentative HYSPLIT înapoi traiectoria nivel, bazate pe analize anterioare de rază lungă de praf de transport episoade pentru Centrale Europene și Mediteraneene studii de caz (Hamonou et al., 1999; Varga și colab., 2013, 2014).
rezultate
contribuția prafului mineral din surse de latitudine înaltă ale ciclului global de praf nu a fost încă suficient investigată (Baddock et al., 2017)., În trecutul apropiat, Există unele lucrări se referă la transportul atmosferic de cenușă vulcanică islandeză în timpul erupției Eyjafjallajökull (Langmann et al., 2012), precum și praf vulcanic în timpul evenimentelor de furtună (Dagsson-Waldhauserova et al., 2015; Taylor și colab., 2015; Wilkins și colab., 2016) dar nu există încă suficiente investigații referitoare la particulele vulcanice din aerosolii atmosferici provenite din apariția furtunilor de praf în Islanda peste partea continentală a Europei.,în această lucrare am considerat următoarele elemente Al, Ca, Fe, K, Na, Mg și Mn și raporturile lor caracteristice ca amprente ale prafului vulcanic islandez din aerosolii atmosferici suburbani din Balcanii centrali. Conținutul elementelor a fost prezentat în tabelul 1 ca distribuții ale valorilor medii cu deviații standard, minime și maxime în aerosolul suburban segregat în șase fracții Dp pentru probele măsurate și colectate la Belgrad (Đuričić-Milanković et al., 2018) și pentru solul din zona Rangárvellir (Islanda)., Principala diferență între aerosolii atmosferici central al Balcanilor și suprafața solului Rangárvellir zona este că dominantă în masă contribuția Ca este măsurată în aerosoli atmosferici în timp ce element dominant în suprafață de sol a zonei investigate în Islanda este Fe.
Tabelul 1. Conținutul mediu al elementelor din aerosolii atmosferici din zona suburbană a Belgradului (Serbia) și din solul zonei Rangárvellir (Islanda).,rapoartele caracteristice pe care le-am considerat în această lucrare au fost Ca/Al, Fe/Al, K/Al, Mg/Al, Mn/Al, Ca/Fe și Mg/Fe. Tabelul 2 prezintă mediile, abaterile standard, minimele și maximele raporturilor investigate în aerosolii atmosferici din zona suburbană a Balcanilor centrali și în solul de suprafață din sudul Islandei., Aceste rate măsoară în PM de aerosolii atmosferici variază până la câteva ordine de mărimi în funcție de masa de aer de origine, în timp ce abaterile de la valorile medii ale elementelor de raporturi în suprafață soluri de Rangárvellir zona în Islanda sunt semnificativ mai mici indică o similitudine în elemente compoziții de toate probele investigate. Cele mai mari raporturi medii au arătat Ca/Al în aerosolii atmosferici din Balcanii centrali, în timp ce cel mai mare raport mediu în solurile de suprafață din zona Rangárvellir din Islanda este pentru Fe/Al.
Tabelul 2., Media, deviația standard, raportul minim și maxim al caracteristicilor în aerosolul atmosferic al zonei suburbane a Balcanilor centrali și al solului de suprafață din Islanda de Sud.
Înapoi Analiza Traiectoriei
Înapoi traiectorii, la altitudini de 500, 1500, 3000 și 5000 m de 101 cazuri au fost urmărite timp de 96 h folosind HYSPLIT model pentru Belgrad (φ= 44°48′; λ= 20°28′). Traiectoriile sunt clasificate în două grupuri dacă îndeplinesc următoarele criterii: direcția lor de abordare și trecerea peste zonele sursă potențiale (Islanda sau Sahara)., Fiecare dintre cele două grupe de traiectorie începând de la 3000 m este afișată în figurile 2A,respectiv B. Am analizat 101 cazuri și am constatat că au existat 17 (18) cazuri în care traiectoriile s-au apropiat de Belgrad din Islanda (Sahara). Aproape toate traiectoriile din Islanda (figura 2a) au o direcție nord/nord-vest, în timp ce cele din Sahara (figura 2b) o direcție sud/sud-vest. Un exemplu de traiectorii orizontale și verticale ale aerului înapoi din Islanda spre Belgrad este prezentat în figura 2c., Fluxul de pachete de aer în strat până la 3000 m a fost din direcția nord-vest pe 7 decembrie 2013. Se poate observa o ridicare a parcelelor de aer la toate nivelurile. Cazul selectat pentru transportul prafului saharian spre Belgrad la 6 aprilie 2012 este prezentat în figura 2D. traiectoriile înapoi arată un flux de mase de aer din direcția sud și sud-vest în stratul de peste 1500 m. o coborâre a parcelelor de aer peste 1500 m în prima zi este urmată de ridicare și coborâre în ultimele 2 zile.
Figura 2., Traiectorii aeriene înapoi care se apropie de Belgrad pentru înălțimea de sosire de 3000 m din: (a) Islanda (17 cazuri) și (B) Sahara (18 cazuri) în perioada 2012-2013. Traiectoriile de 4 zile înapoi selectate se termină la Belgrad la 500, 1500 și 3000 m pe: (C) 7 decembrie 2013 și (D) 6 aprilie 2012.traiectoriile retrospective HYSPLIT la altitudini diferite de 500, 1500, 3000 și 5000 m au fost considerate căi individuale în studiul de față. Analizele traiectoriei tuturor cazurilor indică faptul că regimul de curgere predominant este NW și SW., Acest lucru este în conformitate cu rezultatele pentru Belgrad în timpul verii și toamnei în 2008 de Mihajlidi-Zelić și colab. (2015).este de așteptat ca fiecare traiectorie individuală să fie asociată cu un model sinoptic, deoarece traiectoriile sunt construite din câmpuri eoliene. Ca o verificare, o hartă compusă a tuturor acelor zile în care traiectoriile sunt atribuite unui anumit grup (cluster) este reprezentată grafic pentru nivelul de 700 hPa (∼3000 m) din Figura 3. Compozitele sunt obținute ca medie a înălțimii geopotențiale și a câmpurilor eoliene, și componenta eoliană meridională a tuturor celor 17 evenimente (figurile 3A,C), adică.,, 18 evenimente (figurile 3b,D) analizate pentru perioada martie 2012–decembrie 2013. Figura 3a prezintă o înălțime geopotențială compozită și un model al fluxului de vânt pentru grupul de traiectorii prezentat în figura 2a, indicând fluxul către Belgrad din direcția nord-vest. Presiune scăzută peste Europa de Nord, cu un jgheab peste Europa de Est, și un sistem de înaltă presiune la vest de Europa produce nord-vest peste Serbia. În aceste situații sinoptice, aerul din Atlantic și, de asemenea, din Islanda se poate apropia de Belgrad., Componentele eoliene meridionale negative sunt situate deasupra Europei (figura 3c), cu cele mai puternice valori deasupra Mării Nordului și Franței, sugerând intruziuni de praf din nord-vest în Europa Centrală și Serbia. Figura 3B prezintă înălțimea geopotențială compozită și modelul fluxului de vânt pentru zilele de traiectorii care se apropie de Belgrad din Africa prezentate în figura 2b. un jgheab foarte adânc există peste Europa de Vest spre Algeria centrală., În urma acestei circulații, praful a fost ridicat din Africa de Nord și transportat peste Marea Mediterană spre sud-estul Europei și, de asemenea, la Belgrad în circulație corespunzătoare. Cele mai puternice fluxuri de vânt meridionale sunt situate deasupra Mării Adriatice de Sud (figura 3D), sugerând intruziuni de praf din sud-sud-vest în Balcani., Sinoptic situații cu traiectorii se apropie Belgrad din Africa de obicei, au fost caracterizate de un ciclon în troposfera inferioară, care a dezvoltat în Italia de nord și extins la partea de nord a Africii și deșertul Sahara (Vukmirović et al., 2004).
Figura 3., Un compozit de geopotential înălțime (m) și fluxul de vânt (m/s) harta (a,B), și meridionali componentă a vântului (C,D) pentru zilele de 17 și 18 evenimente analizate din Martie 2012 până în decembrie 2013, pentru traiectoriile reprezentate în Figura 2A (stânga) și Figura 2B (dreapta), respectiv.în această lucrare am analizat raporturile elementelor caracteristice corespunzătoare materialului crustal din Africa de Nord (Kandler et al., 2007, 2009, 2011; Scheuvens și colab.,, 2011, 2013), și cu sol de origine vulcanică în Islanda în aerosolii atmosferici din zona suburbană central al Balcanilor a maselor de aer care vin din sud și vest regiunile sudice precum și masele de aer vin Islanda de nord-vest direcții.raportul Ca / Al în sol din Islanda este în principal între 0,7 și 1,0, în timp ce în praful African variază. Acest raport, în regiunea Atlas este >1.0, în unele regiuni ale Egiptului și nordul Sudanului <0.5, dar în nordul Mali raportul Ca/Al ≈ 8. Raportul Mg/Al în praful African este >0.,3 (Scheuvens și colab., 2013) și, de asemenea, în solul Islandei de Sud Mg/Al > 0.3. În crustale material din Africa de 0,1< K/Al < 0,5 și am găsit același raport în aerosoli de sud a maselor de aer. Raportul Fe / Al în materialul crustal din Africa a fost de 0,2 și 1,2, în timp ce în materialul crustal din Islanda acest raport este cuprins între 1,0 și 3,0. Mn/Al < 0.03 în materialul crustal din regiunile Africii (Scheuvens et al ., 2013) și, de asemenea, în probele investigate din Islanda acest raport este scăzut, iar valoarea sa este de aproximativ 0.,03 și în unele probe de sedimente fluviale a fost de aproximativ 0,06, în timp ce în cenușa vulcanică a fost aproape de 0,08.Tabelul 3 prezintă raporturile elementelor caracteristice în aerosolii atmosferici suburbani din Balcanii centrali, care corespund raportului în materialul crustal din Africa de Nord în episoadele maselor de aer din sud și sud-vest.
Tabelul 3., Raportul elementelor în aerosolii atmosferici suburbani din Balcanii centrali ” corespunzător raporturilor lor în materialul crustal de suprafață din Africa de Nord (NA) pentru masele de aer provenind din Africa de Nord.Tabelul 4 conține episoade de mase de aer nord-vestice care trec peste Islanda cu raporturi de elemente corespunzătoare raporturilor lor în solurile de suprafață de origine vulcanică din sudul Islandei.
Tabelul 4., Raportul elementelor în aerosolii atmosferici suburbani din Balcanii centrali corespunzător solului vulcanic din sudul Islandei.Tabelul 5 prezintă apariția furtunilor de praf în Islanda cu episoadele corespunzătoare de aerosoli măsurați în zona centrală a Balcanilor.
Tabelul 5. Apariția furtunilor de praf pentru anumite perioade din Islanda în 2012 și 2013.,traiectoriile inverse au calculat pentru fiecare probă prelevată de aerosoli atmosferici în zona centrală a Balcanilor – în total 101 traiectorii inverse care corespund probelor de aerosoli atmosferici colectate în zona suburbană a Balcanilor centrali. Am constatat că 17 din totalul maselor de aer proveneau din zonele din jurul Islandei. În 13 dintre ele am găsit rapoarte ale unor elemente care corespund solului Islandei (praf de vulcan)., Am ales doar acele (1) care trec peste Islanda, (2) pentru care raporturile elementelor caracteristice corespund solului vulcanic din Islanda de Sud (tabelul 5) și (3) care coincid cu apariția furtunii de praf în Islanda (Figura 4). Conform acestui criteriu am găsit 3 episoade pentru a fi luate în considerare ca contribuție a surselor naturale de praf de mare latitudine pe aerosolul Central Balcanic. Luând în considerare aceste criterii, putem afirma cu încredere că zona centrală a Balcanilor se află sub influența prafului islandez., Conform rezultatelor noastre, cel puțin 3% mase de aer care sosesc din Islanda care transportă praf vulcanic suspendat în timpul furtunilor din Islanda. S-a demonstrat că furtunile de praf de evenimente pe 16 și 17 septembrie 2013, corespund cu înapoi traiectoriile maselor de aer ajunge la Belgrad, calculat pentru perioada de la 18 la 20 septembrie 2013, au documentat (Beckett et al., 2017).
Figura 4., Imagini din satelit ale furtunilor de praf din sudul Islandei din 16 septembrie (A) și 17 (B) 2013 capturate în culori adevărate de Spectroradiometrul imagistic cu rezoluție moderată (MODIS) care zboară pe satelitul Terra al NASA (sursa: NASA/MODIS).cea mai mare parte a prafului din deșertul islandez provine din „puncte fierbinți de praf” care se află în vecinătatea ghețarilor și de-a lungul coastei. Astfel de praf provine de la abraziune sub ghețari și depus prin procese glacio-fluviale., Mai departe de punctele fierbinți, praful poate fi depus și pe zonele deșertice departe de aceste hotspoturi și re-suspendat din nou. Punctele principale de praf contribuie cu proporții mai mari de praf din Islanda decât alte zone combinate (Arnalds et al., 2016).variațiile temporale ale raporturilor elementelor caracteristice cu episoadele de praf islandez (IC) și praf din Africa de Nord (NA) au fost prezentate în Figura 5., Săgețile roșii indică perioade cu elemente caracteristice raporturile corespunzătoare prafului African și săgețile negre indică raporturile elementelor caracteristice cu solul vulcanic islandez măsurat în aerosoli atmosferici în zona suburbană a Belgradului. Frecvențele maselor de aer din segmentele NW și Sud sunt aproape aceleași cu ceva mai mari din segmentele NW., Cu toate acestea, un număr semnificativ mai mare de cazuri cu raporturi de elemente caracteristice în aerosolul atmosferic din Balcanii centrali corespunzând materialului crustal African au fost găsite în masele de aer SW și s (Tabelul 3) decât cele care corespund prafului vulcanic din masele de aer din segmentul NW (Tabelul 4). Această diferență este consecința furtunilor de praf mai extinse în Africa de Nord decât apariția furtunii de praf în Islanda.
Figura 5., Variațiile temporale ale raporturilor elementelor cu episoade de praf islandez (IC) și praf din Africa de Nord (NA).au fost analizate raporturile elementelor caracteristice corespunzătoare materialului crustal din Africa de Nord și solului de origine vulcanică din Islanda în aerosolii atmosferici din zona suburbană a Balcanilor centrali. Am luat în considerare masele de aer care provin din regiunile sudice și sud-vestice, precum și masele de aer care vin peste Islanda din direcțiile nord-vestice., Un total de 101 de aer coletul înapoi traiectorii ajungând la Belgrad, în Serbia au fost identificate prin intermediul unui Lagrangian integrat traiectorie (HYSPLIT) la patru final diferit altitudini de 500, 1500, 3000 și 5000 m. Pe scară largă, circulația atmosferică caracteristici ar putea fi considerate a fi asociate cu două grupuri de traiectorii, de la Islanda sau Sahara. Traiectoriile maselor de aer arată că emisiile provenite din surse îndepărtate pot depăși limitele și pot afecta zone sau locuri îndepărtate în care utilizarea anumitor substanțe a fost restricționată., Au fost identificate trei evenimente care întruneau trei condiții stabilite; masele de aer treceau peste Islanda, raporturile elementelor caracteristice corespundeau solului vulcanic din sudul Islandei și aceste mase de aer coincid cu apariția furtunii de praf în Islanda. Putem concluziona că zona centrală a Balcanilor se află sub influența prafului islandez provenit din particule vulcanice resuspendate, cel puțin 3% din masele totale de aer care afectează zona centrală a Balcanilor. Acest lucru arată importanța monitorizării surselor de praf de mare latitudine, în special Islanda ca cel mai mare deșert European și Arctic., Praful vulcanic islandez poate contribui la afectarea calității aerului în Europa continentală.
contribuțiile autorului
DĐ a contribuit la organizarea măsurătorilor, interpretarea rezultatelor și pregătirea manuscrisului. A contribuit la calcularea traiectoriei și la pregătirea manuscrisului. SS a contribuit la analiza solului și prelucrarea datelor. SP a contribuit la măsurarea aerosolilor și prelucrarea datelor. JĐ-M a contribuit la analiza aerosolului și la prelucrarea datelor. DF contribuie la organizarea prelevării și măsurării solului în Islanda., PD-W contribuie la observarea prafului în Islanda și la pregătirea manuscrisului.
de Finanțare
Acest studiu a fost finanțat de către Ministerul Educației, Științei și Dezvoltării Tehnologice din Serbia (Proiecte: ON172001, ON176013, și III43007). Pregătirea acestui manuscris a fost în parte finanțate de către Islandeză Fondul de Cercetare (Rannis) Grant Nr 152248-051 și COSTUL STSM Număr de Referință: COSTUL-STSM-ES1306-34336 (Grant holder DĐ).,
Declarație privind conflictul de interese
autorii declară că cercetarea a fost efectuată în absența oricăror relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretate ca un potențial conflict de interese.,
Aprecieri
autorii recunosc recunostinta NOAA Aer Resurse de Laborator (ARL) pentru furnizarea de HYSPLIT de transport și dispersie model si site-ul GATA (http://ready.arl.noaa.gov), Centre Naționale de Mediu, Predicția/Centrul National pentru Cercetare Atmosferica pentru furnizarea de zi cu zi compozit mijloacele utilizate în această publicație și a COSTURILOR de Acțiune ES1306 – Connecteur.
Berner, A. (1972). Praktische erfahrungen mit einem 20-stufen-lovire. Staub Reinhalt. Luft 32: 315.,Google Scholar
Darwin, C. (1845). Revista de Cercetări în științe Naturale și Geologie din Țările Vizitate în Timpul Călătoriei de H. M. S. Beagle jurul Lumii, Sub Comanda Cpt. Fitz Roy, R. N, 2 Edn. Londra: John Murray.
Google Scholar
Sokolik, I. N., și Toon, O. B. (1999). Încorporarea compoziției mineralogice în modele ale proprietăților radiative ale aerosolului mineral de la lungimi de undă UV la IR. J. Geophys. Rez.104, 9423-9444. doi: 10.,1029/1998jd200048
CrossRef Full Text / Google Scholar