Lidar

1. Лидараар тоос, утаа, агаарын
бохирдлыг илрүүлэх
Д.Жүгдэр 1,2, Н.Сугимото2, И.Мацуй2, M. Нишикава2
1 Institute of Meteorology and Hydrology, Mongolia
2 National Institute for Environmental Studies, Japan

2. Оршил
• ЗХ Азийн орнуудын хамтын ажиллагааны хүрээнд
агаар мандлын тоос, аэрозолыг судлах зорилгоор
лидарын сүлжээг Японы Байгаль орчны үндэсний
хүрээлэн буй болгосон.
• Лидарын сүлжээнд 20 орчим станц орох бөгөөд
Япон, Солонгос, Хятад, Тайланд, Монгол зэрэг
орнууд орж байгаа.
• Лидарын мэдээ нь Азийн шороон шуурга, агаарын
бохирдол, цацрагийн ачаалал, уур амьсгалын
судалгаанд хэрэглэгдэж байна.
• Монгол дахь лидарын сүлжээний зорилго нь
шороо тоосны орон зай цаг хугацааны өөрчлөлт,
Улаанбаатарын агаарын чанарыг судлах явдал юм.

3. Илтгэлийн агуулга
• Лидарын тухай ойлголт
• Статистик судалгааны үр дүн
• Аэрозол, тоосыг лидараар илрүүлсэн
байдал
• Улаанбаатарын утааны давхарга

4. Лидар
Ulaanbaatar
Sainshand
Dalanzadgad
Zamyn
uud
лидар
PM10/
PM2.5
Container
• УБ, Сайншанд,
Замын-Үүдэд
лидар
суурилуулсан

5. Monitoring Station
Visibility meter
TSP/PM10 monitor
LIDAR
Улаанбаатар
Сайншанд
Даланзадгад Замын-Үүд
Лазер
Тоос,
аэрозол
лазер
LIDAR
Лидарын ажиллагааны зарчим

6. Лидарын хэмжилт
• Лидар 3 сувагтай, 532нм,
1064 нм-ийн долгионоор
ажилладаг.
• 20 см-ийн диаметртэй
телескоф дээр тоос,
аэрозолоос ойж ирсэн
сигналыг хүлээж авна
• Лидараар 6 м-ийн
алхамтайгаар 18 км хүртэл
өндөрт хэмжилт хийнэ.
Тоос
аэрозол
лазер
лидар

7. Лидарын параметрүүд
• Бүх төрлийн лидарын хэмжилт лидарын
тэгшитгэд үндэслэгдэнэ.
• Лидарын параметрүүд:
– Attenuated backscatter coefficient—
Долгионы буцан сарнилт бууралтын
коеффициент (532 нм),
– depolarization ratio -- эс-туйлшралын
харьцаа,
– extinction coefficients--унтралтын
коеффициент

8. Шороон шуургыг лидараар
илрүүлэх

9. 2008 оны 5 сарын 26-27-ны
шороон шуурга, Синоптик явц:
 Нутгийн зүүн хэсэгт
циклон үүсч төвийн
даралт нь 988 гПа
болж гүнзгийрсэн.
 Энэ циклон, хүйтэн
фронтын нөлөөгөөр
шороо босч хүчтэй
шороон шуурга
Монголд, мөн ЗХ Азид
ажиглагдсан

10. Хиймэл дагуулын зураг
(Terra/MODIS) at 1216 LST 26 May 2008
• Тоосны үүл
/давхарга/
хүйтэн
фронтын
орчинд
илэрсэн /шар
өнгөөр харуулав/
ЦУОШГ-ын Байгаль орчны мэдээллийн
төвд боловсруулав

11. Замын-Үүдэд хэмжсэн салхи,оптик
алслалт, PM10 –ын агууламж
26 May 2008 (UTC)
• Салхины их хурд
24 м/с хүрсэн
• Минимум оптик
алслалт 10 цагийн
турш 700 м-ээс
бага байсан
• Цагийн дундаж
PM10 –ын агууламж
10 цагийн турш
300-1228 µg m-3
байв
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0
5
10
15
20
25
30
0 3 6 9 12 15 18 21
PM10concentration,µgm-3
Windspeed,ms-1andvisibility,km
Time, UTC
PM10 Wind speed Visibility

12. Замын-Үүдийн
Лидарын мэдээ:
• 2008.05.26-нд
нягт тоосон
давхарга газрын
гадаргаас дээш
0.5 км хүртэл
өндөрт тархсан
• 2008.05.27-нд
тоос 3 км өндөрт
тархсан
Heavy dust episode

13. 2008 оны 5 сарын 19-20-ны хүчтэй шороон шуурга
Салхийн их
хурд, м/с
Тоос PM10,
PM2.5,
µg m-3
Алсын Б.
харагдац <1 км
Минимум АБХ,
м
Сайншанд 22.1 1409 / 384 8 цаг 189 м
Замын-Үүд 18.7 1139 / 404 7 цаг 319 м
0
5
10
15
20
25
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1 6 12 18 0 6 12 18
19-May-08 20-May-08
Windspeed,ms-1&visibility,km
Dustconcentrations,µgm-3
Date, time (UTC)
Zamyn-Uud
PM2.5 PM10 Visibility, km Wind speed
0
5
10
15
20
25
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1 6 12 18 0 6 12 18
19-May-08 20-May-08
Windspeed,ms-1&visibility,km
Dustconcentrations,µgm-3
Date, time (UTC)
Sainshand
PM2.5 PM10 Visibility Wind speed
c

14. Замын-Үүд, 2011 оны 4-р сар

15. Статистик анализ:
Тоосны дээд хилийн өндрийн давтагдал
• Говьд шороон шуурга 3-5 сард их давтагдалтай
• 2008 оны хавар ШШ илүү их ажиглагдсан
0
2
4
6
8
10
12
O D F A J A O D F A J A O D F A
2007 2008 2009 2010
Frequency,%
Year, monthZamyn-Uud Sainshand

16. Тоосны давхаргын дээд хилийн
давтагдал
• Шороогоор шуурах үед
тоос агаар мандалд 5.5 км
хүртэд өндөрт тархана.
• Дундаж өндөр нь 2.0 -2.2
км.
• Тоос 1 км- өндөрт илүү их
давтагдалтай 23% - 28%
байв.
0 10 20 30
0
1
2
3
4
5
6
Frequency, %
Height,km
Zamyn-Uud
low medium high
0 10 20 30
0
1
2
3
4
5
6
Frequency, %
Height,km
Sainshand
low medium high

17. Түймрийн утаа, агаарын
бохирдлыг лидараар илрүүлэх

18. 2) Улаанбаатарт ажиглагдсан
2008.06.8-9-ний түймрийн утаа
• Утаа 2.5 км өндөрт тархсан.
• Цагийн дундаж PM10 (PM2.5) –ын утга 382 (269)
µг м-3, болж АБХ 2.4 км болж буурсан.

19. Энэ утаа Замын-Үүдэд 2008.06.8-9-нд
ажиглагдсан
• Замын-Үүдийн лидараар утаа 2- 5.7 км өндөрт
илэрсэн

20. 3) Агаарын бохирдлыг
лидараар илрүүлнэ
• 2008.06.17-18-нд
Замын-Үүдэд 3 км
өндөрт агаарын
бохирдол илэрсэн
• /00:00 UTC on 17
June 2008/.
• Энэ нь Хятадын
зүүн хэсгийн
үйлдвэрийн бүсээс
ирсэн /00 UTC on17
June 2008./

21. Улаанбаатарын агаарын утаа
тортог, бохирдлыг лидараар
илрүүлэх

22. Улаанбаатар, 2008.Jan.10-20

23. Улаанбаатар, 2012.Oct.25- Nov.2

24. Хоногийн явц: үдээс хойш бохирдлын давхаргын
өндөр ихсэж, орой үдэш бохирдол ихсэж байна
• бохирдлын
давхрагын зузаан
• 300-400 м,
• үдээс хойш 800 м

25. Дүгнэлт
• Судлаачид шороон шуурга, тоосон үүлийг
хиймэл дагуулын мэдээгээр илрүүлэн
ашиглаж байна.
• Лидараар агаарын тоостой давхаргын
зузаан болон дээд хилийг илрүүлнэ.
• Лидарын долгионы унтралтын
коеффициентоор тоос шороо, агаарын
бохирдлыг ялгаж болно.

26. Дүгнэлт
• Агаарын мандлын загвар, хиймэл дагуулын
ба лидараар мэдээг хамтад нь авч үзэж
түймрийн утааны хэвтээ, босоо тархалт,
зөөгдлийг илрүүлж болно.
• Лидараар үүлний дээд, доод хил, зузааныг
илрүүлж болно.
• Лидараар агаарын бохирдлын давхаргыг
болон дээд хилийн өндрийг илрүүлнэ.

27. Дүгнэлт
• Лидарын мэдээгээр өвлийн улиралд:
• Улаанбаатар хотын утаа өглөө 9-10 цагт, орой
18-24-02 цагт хамгийн их байгаа тул алсын
барааны харагдацыг муутгаж байгаа
• Улаанбаатарын агаарт газрын гадаргаас дээш
300-500 м өндөрт утаа, тортог, тоосонцор
бүхий давхарга тогтож байгаа
• Энэ бүхнийг нислэгийн хуваарьт анхаарч
үзэх

28. Анхаарлаа хандуулсанд баярлалаа