Спектральная отражательная способность атмосферной пыли как косвенный индикатор ее почвенного происхождения

Автор: Савин И.Ю., Виндекер Г.В., Плотникова О.О., Романовская А.Ю.

Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil

Рубрика: Статьи

Статья в выпуске: 117, 2023 года.

Бесплатный доступ

Запыленность атмосферы оказывает влияние как на здоровье человека, так и на изменение климата. Поэтому изучение пыли в атмосфере является одной из важных задач многих научных направлений. Целью наших исследований была косвенная оценка связи атмосферной пыли над пахотными угодьями двух тестовых участков в Тверской и Тульской областях с почвами. Анализировалась пыль на фильтрах аспиратора после прокачки заданных объемов воздуха на уровне 20-30 см над поверхностью пашни. В качестве критерия почвенного происхождения пыли была использована ее спектральная отражательная способность, которая сравнивалась с отражательной способностью размерной фракции почв (50-200 нм), выделенной сухим просеиванием образца пахотного горизонта почвы. Спектральная отражательная способность пыли была рассчитана на основе подходов линейного разделения спектральной смеси с учетом проективного покрытия частичек пыли на фильтрах, которое определялось путем анализа фотографий фильтров, полученных под микроскопом, в ГИС. В результате было установлено, что восстановленные спектры пыли на фильтрах хорошо коррелируют со спектрами одноразмерной фракции почв, выделенной сухим просеиванием, что косвенно подтверждает преобладание на фильтрах именно почвенной пыли. Коэффициенты корреляции Спирмена 0.84-0.90, коэффициент корреляции Тау Кендалла 0.70-0.79 (на уровне значимости p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Еще

Дефляция почв, пахотные почвы, атмосферная пыль, спектральная отражательная способность

Короткий адрес: https://sciup.org/143181141

IDR: 143181141   |   DOI: 10.19047/0136-1694-2023-117-118-139

Список литературы Спектральная отражательная способность атмосферной пыли как косвенный индикатор ее почвенного происхождения

  • Егоров В.Н., Хабаров Д.А. Определение запыленности воздуха (Методические указанаия). М.: 2016.
  • Ивлев Л.С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1982. 365 с.
  • Ивлев Л.С., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем. СПб.: НИИХ СПбГУ, 1999. 194 с.
  • Краткая географическая энциклопедия. Том 3 / Гл. ред. Григорьев А.А. М.: Советсвкая энциклопедия, 1962. 580 с.
  • Петрянов-Соколов И.В. Избранные труды. Законы фильтрации аэрозолей. М.: Наука, 2007. 458 с.
  • Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. М.: Стройиздат, 1974. 207 с.
  • Романовская А.Ю., Савин И.Ю. Аэрозольная пыль почвенного происхождения в атмосфере: источники, количество, свойства (обзор) // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2021. Вып. 109. С. 36-95. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2021-109-36-95.
  • Attiya A.A., Jones B.G. Assessment of mineralogical and chemical properties of airborne dust in Iraq // SN Appl. Sci. 2020. Vol. 2. 1614. https://doi.org/10.1007/s42452-020-03326-5.
  • Baensch-Baltruschat B., Kocher B., Stock F., Reifferscheid G. Tyre and road wear particles (TRWP) - A review of generation, properties, emissions, human health risk, ecotoxicity, and fate in the environment // Science of the Total Environment. 2020. Vol. 733. 1378237. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137823.
  • Bauer E., Ganopolski A. Sensitivity simulations with direct radiative forcing by aeolian dust during glacial cycles // Climate of the Past. 2014. Vol. 10 (4). P. 149-193. https://doi.org/10.5194/cp-10-1333-2014.
  • Ginoux P., Prospero J., Gill T., Hsu N., Zhao M. Global-scale attribution of anthropogenic and natural dust sources and their emission rates based on MODIS Deep Blue aerosol products // Rev. Geophys. 2012. Vol. 50. RG3005. https://doi.org/10.1029/2012RG000388.
  • Harrison R.M., Jones A.M., Gietl J., Yin J., Green D.C. Estimation of the Contributions of Brake Dust, Tire Wear, and Resuspension to Nonexhaust Traffic Particles Derived from Atmospheric Measurements // Environmental Science & Technology. 2012. Vol. 46 (12). P. 6523-6529. https://doi.org/10.1021/es300894r.
  • Houghton J.T., Ding Y., Griggs D.J., Noguer M., van der Linden P.J., Dai X., Maskell K., Jonhnson C.A. Climate Change 2001: the Scientific Basis. Cambridge: Cambridge University Press, 2001.
  • Kandler K., Scheuvens D. Asian and Saharan dust from a chemical/mineralogical point of view: differences and similarities from bulk and single particle measurements // Central Asian Dust Conference (CADUC). 2019. Vol. 99. 03001. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199903001.
  • Katra I. Soil Erosion by Wind and Dust Emission in Semi-Arid Soils Due to Agricultural Activities // Agronomy. 2020. Vol. 10. 89, https://doi.org/10.3390/agronomy10010089.
  • Kok J.F., Ridley D.A., Zhou Q., Miller R.L., Zhao C., Heald C.L., Ward D.S., Albani S., Haustein K. Smaller desert dust cooling effect estimated from analysis of dust size and abundance // Nature Geoscience. 2017. Vol. 10 (4). P. 274-278. https://doi.org/10.1038/ngeo2912.
  • Kokhanovsky A.A. Aerosol Optics. Light Absorption and Scattering by Particles in the Atmosphere. Springer, 2008. 146 p.
  • Mahowald N.M., Rivera G.D.R., Luo C. Comment on “Relative importance of climate and land use in determining present and future global soil dust emission” by I. Tegen et al. // Geophysical Research Letters. 2004. Vol. 31. https://doi.org/10.1029/2004GL021272.
  • Mona L., Liu Z., Müller D., Omar A., Papayannis A., Pappalardo G., Sugimoto N., Vaughan M. Lidar Measurements for Desert Dust Characterization: An Overview // Advances in Meteorology. 2012. Article ID 356265. https://doi.org/10.1155/2012/356265.
  • Prospero J., Ginoux P., Torres O., Nicholson Sh., Gill T. Environmental characterization of global sources of atmospheric soil dust identified with the NIMBUS 7 Total Ozone Mapping Specrometer (TOMS) absorbing aerosol product. // Reviews of Geophysics. 2002. 40. Article ID 1002. https://doi.org/10.1029/2000RG000095.
  • Sharratt B., Auvermann B. Dust Pollution from Agriculture / In: Encyclopedia of Agriculture and Food Systems. 2014. P. 487-504. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-52512-3.00089-9.
  • Taheria F., Forouzani M., Yazdanpanah M., Ajilib A. How farmers perceive the impact of dust phenomenon on agricultural production activities: A Q-methodology study // Journal of Arid Environments. 2020. Vol. 173. 104028. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2019.104028.
  • Varga G., Dagsson-Waldhauserová P., Gresina F. et al. Saharan dust and giant quartz particle transport towards Iceland // Sci. Rep. 2021. Vol. 11. 11891. https://doi.org/10.1038/s41598-021-91481-z.
  • van der Does M., Knippertz P., Zschenderlein P., Giles Harrison R., Stuut J.-B. W. The mysterious long-range transport of giant mineral dust particles // Sci. Adv. 2018. Vol. 4. No. 12. eaau2768. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau2768.
  • Yu H., Tan Q., Chin M., Remer L.A., Kahn R.A., Bian H., Kim D., Zhang Z., Yuan T., Omar A.H. et al. Estimates of African Dust Deposition Along the Trans-Atlantic Transit Using the Decadelong Record of Aerosol Measurements from CALIOP, MODIS, MISR, and IASI // J. Geophys. Res. Atmos. 2019. Vol. 124. P. 7975-7996.
  • Zucca C., Middleton N., Kang U., Liniger H. Shrinking water bodies as hotspots of sand and dust storms: The role of land degradation and sustainable soil and water management // CATENA. 2021. Vol. 207. 105669. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105669.
Еще
Статья научная