Библиографическое описание:ПРОГРАММНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ИНВЕРСИЙ И ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ КРАСНОЯРСКА : научное издание / М. И. Малимонов, В. В. Заворуев, Т. В. Якубайлик, О. Э. Якубайлик. - Текст : непосредственный // Южно-Сибирский научный вестник. - 2025. - № 6. - С. 179-184. - ISSN 2304-1943, DOI 10.25699/SSSB.2025.64.6.029.
Аннотация:В работе рассматривается актуальная проблема оперативного мониторинга температурных инверсий в приземном слое атмосферы, которые, являясь одним из ключевых метеорологических факторов, способствуют значительному накоплению загрязняющих веществ в воздушном бассейне промышленных городов. Для решения задач визуализации и комплексного анализа данных, получаемых от метеорологического температурного профилемера МТР-5, установленного в Красноярске, было разработано специализированное веб-приложение, призванное преодолеть ограничения стандартного программного обеспечения. В статье подробно описаны выбранные для реализации технологии, включая серверную платформу Node.js, клиентский фреймворк Vue.js и библиотеки для построения графиков (Plotly.js, Apache ECharts), а также архитектура решения, которая обеспечивает динамическую загрузку данных за произвольные промежутки времени, построение термограмм, тепловых карт инверсий и графиков термической стратификации атмосферы. На основе анализа трехлетнего массива наблюдений (2022-2024 гг.) продемонстрированы аналитические возможности приложения для выявления эмпирических связей между метеорологическими условиями и качеством воздуха. В частности, установлено, что экстремальное загрязнение воздуха взвешенными частицами PM2.5 наблюдается преимущественно при сочетании приземных инверсий (ниже 150 метров) и слабого ветра (менее 2 м/с), в то время как мощные приподнятые инверсии не всегда приводят к превышению предельно допустимых концентраций. Статистический анализ показал высокую повторяемость инверсий в зимний период (более 50% времени), при этом на долю интенсивных инверсий с перепадом температур свыше 10°C приходится не менее 10% всего зимнего времени. Разработанный инструмент существенно упрощает процесс анализа больших массивов метеорологических данных и может быть успешно интегрирован в действующие системы экологического мониторинга для оперативного контроля термической структуры пограничного слоя атмосферы и прогнозирования качества воздуха.
This paper examines the pressing issue of operational monitoring of temperature inversions in the atmospheric surface layer, which, as a key meteorological factor, contributes to the significant accumulation of pollutants in the air basins of industrial cities. To address the visualization and comprehensive analysis of data obtained from the MTR-5 meteorological temperature profiler installed in Krasnoyarsk, a specialized web application was developed to overcome the limitations of standard software. The article describes in detail the technologies selected for implementation, including the Node.js server platform, the Vue.js client framework, and graphing libraries (Plotly.js, Apache ECharts). It also describes the solution architecture, which enables dynamic data loading for arbitrary time intervals, the construction of thermograms, inversion heat maps, and atmospheric thermal stratification graphs. Based on the analysis of a three-year dataset (2022-2024), the analytical capabilities of the application for identifying empirical relationships between meteorological conditions and air quality are demonstrated. Specifically, it was found that extreme air pollution with suspended particles PM2.5 is observed predominantly during a combination of surface inversions (below 150 meters) and weak winds (less than 2 m/s), while strong elevated inversions do not always lead to exceedances of maximum permissible concentrations. Statistical analysis revealed a high frequency of inversions in winter (more than 50% of the time), with intense inversions with temperature differences exceeding 10°C accounting for at least 10% of the entire winter period. The developed tool significantly simplifies the process of analyzing large sets of meteorological data and can be successfully integrated into existing environmental monitoring systems for the operational monitoring of the thermal structure of the atmospheric boundary layer and air quality forecasting.
Издательство:Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Политех", ООО "Центр ультразвуковых технологий, Бийск
Источник:Южно-Сибирский научный вестник
Выпуск:№ 6
Номера страниц:179-184
Держатель оригинала документа:Институт вычислительного моделирования СО РАН, Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН»
Количество экземпляров:
Твёрдая копия издания отсутствует в фонде библиотеки
