Pył saharyjski nad Polską – Wielkanoc 2024
Przysłowie ludowe mówi, że „kwiecień plecień co przeplata, trochę zimy , trochę lata” i to chyba prawda, bo w tym roku pierwsza dekada kwietnia wybitnie letnia. Odpowiadają za to epizody napływu bardzo ciepłego powietrza śródziemnomorskiego, które oprócz upału niesie również do Europy Środkowej pył znad Sahary.
Dziś, czyli 09.04.2024 jesteśmy w środku takiego epizodu, który rozpoczął się około 06.04, wcześniej doświadczaliśmy adwekcji saharyjskiej która dotarła nad Polskę w trakcie świąt Wielkiej Nocy, czyli w okresie 30.03 – 02.04.2024 r.
Jeśli chodzi o obecnie trwający epizod, bezpośrednio doświadczamy przede wszystkim gorąca. Przedwczoraj, czyli 07.04. maksymalna temperatura powietrza zarejestrowana w Obserwatorium Zakładu Klimatologii i Ochrony Atmosfery UWr wyniosła 29,5 °C! Wczoraj mieliśmy „tylko” 27 °C, dziś warunki podobne. Ponieważ pył saharyjski przemieszcza się na dość dużej wysokości (około 2 – 4 km), nie dokuczają nam zbytnio jego podwyższone stężenia. Efektem jego obecności jest za to rozbielone i zażółcone niebo oraz wyniki teledetekcyjnych pomiarów atmosfery.
Zupełnie inaczej było w trakcie epizodu „wielkanocnego”. W jego trakcie pył przemieszczał się przy powierzchni ziemi, a stężenia PM, mierzone np. na stacjach GIOŚ sięgały nawet 200 µg/m3! Znacząco ograniczona była również widzialność, a niebo miało charakterystyczną, żółtawą barwę, co widać na fotografii tytułowej, wykonanej 30.03.2024 pod Ślężą. Co charakterystyczne, bardzo wysokie stężenia dotyczyły przede wszystkim pyłu PM10, stężenia PM2.5, choć również podwyższone, były znacznie niższe.
Przebieg stężeń PM10 i PM2.5 na wybranych stacjach GIOŚ podczas epizodu podwyższonych stężeń PM, związanych z napływem pyłu saharyjskiego nad Polskę, w okresie 27.03 – 04.04.2024, wg danych opublikowanych Banku Danych Pomiarowych GIOŚ
Sytuacja ta różni się wyraźnie od epizodów podwyższonych stężeń, związanych z emisją pyłu zawieszonego z domowych kominów. W tych warunkach w skład pyłu wchodzi przede wszystkim pył drobny, powstający w procesach spalania paliw (m.in. cząstki sadzy). Pyłu grubszego jest znacznie mniej, stąd udział frakcji PM2.5 we frakcji PM10 sięga czasem powyżej 90%. W trakcie adwekcji pyłu pustynnego w jego skład wchodzą cząstki mineralne (potocznie można by powiedzieć „ultra drobny piasek”), które są na ogół znacznie większe niż np. cząstki sadzy. Stąd udział procentowy PM2.5 w PM10 w trakcie takich epizodów jest znacznie mniejszy.
Relacja miedzy stężeniami PM10 i PM2.5 podczas epizodu wysokich stężeń związanych z emisja komunalno-bytową, z pierwszej połowy stycznia 2024 (rysunek po lewej) oraz epizodu wysokich stężeń związanych z napływem pyłu pustynnego z Wielkanocy 2024 (rysunek po prawej). Dane dla stacji tła miejskiego GIOŚ we Wrocławiu, Wyb. Conrada Korzeniowskiego, źródło: Bank Danych Pomiarowych GIOŚ
Analizując wielkanocny epizod podwyższonych stężeń PM warto zwrócić jeszcze uwagę na jego zakończenie. Związane ono było z przebudową sytuacji barycznej nad obszarem Europy. Między 01 a 02.04.2024 zakończył się napływ powietrza afrykańskiego nad obszar Polski. Został on zastąpiony napływem chłodniejszych mas polarno-morskich z sektora zachodniego.
Kierunek napływu mas powietrza nad obszar Dolnego Śląska w okresie 29.03 – 02.04.2024, zaprezentowany za pomocą trajektorii wstecznych, wyliczonych przy użyciu modelu HYSPLIT
Skutki tej zmiany zilustrujemy danymi ze stacji wrocławskiej. Napływ chłodniejszych mas powietrza i ich „zderzenie” z cieplejszymi masami powietrza zwrotnikowego spowodowało wystąpienie burz i opadów wieczorem 01.04.2024. W efekcie oddziaływania opadu cząstki pyłu zostały niemal natychmiast usunięte z atmosfery, w procesie nazywanym wymywaniem zanieczyszczeń (po angielsku scavenging) – w ciągu jednej godziny stężenie PM10 spadło z poziomu ponad 100 µg/m3 do poziomu kilkunastu µg/m3. Podobnie było również w przypadku PM2.5.
Przebieg zmian stężeń PM w dniu 01.04.2024, na tle sum godzinowych opadu atmosferycznego, na podstawie danych z sieci pomiarowej Obserwatorium Zakładu Klimatologii i Ochrony Atmosfery IGRR UWr
Przez następne dni napływ mas powietrza polarno-morskiego utrzymał się, co spowodowało znacząca poprawę warunków aerosanitarnych oraz spadek temperatury powietrza.
Na szczęście, mimo znaczącego wzrostu stężeń PM podczas adwekcji saharyjskich (cała Polska na czerwono robi spore wrażenie), nie są to sytuacje bardzo groźne dla naszego zdrowia. Wysokie stężenia pyłu mineralnego są co prawda uciążliwe, ale pył ten nie niesie ze sobą takich szkodliwych substancji, jak sadza powstająca w wyniku spalania węgla, drewna, a zwłaszcza odpadów! Znacznie poważniej powinniśmy podchodzić do typowych jesiennych, zimowych i wiosennych epizodów wzrostu stężeń PM, związanych z niska emisją. Mimo ogłaszanej poprawy jakości powietrza w ostatnich latach takie sytuacje wciąż nam zagrażają. Wystarczy mroźna i bezwietrzna pogoda, kiedy zaczynamy intensywniej dogrzewać mieszkania, a zanieczyszczenia nie mogą się rozpraszać…
Źródła:
Stein, A.F., Draxler, R.R, Rolph, G.D., Stunder, B.J.B., Cohen, M.D., and Ngan, F., (2015). NOAA’s HYSPLIT atmospheric transport and dispersion modeling system, Bull. Amer. Meteor. Soc., 96, 2059-2077, http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-D-14-00110.1
Rolph, G., Stein, A., and Stunder, B., (2017). Real-time Environmental Applications and Display sYstem: READY. Environmental Modelling & Software, 95, 210-228, https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2017.06.025
Fotografia tytułowa: Widok na szczyt Ślęzy podczas epizodu z napływem pyłu saharyjskiego nad Polskę, wykonane 30.03.2024. Fot. M. Korzystka-Muskała
Podziękowania:
The authors gratefully acknowledge the NOAA Air Resources Laboratory (ARL) for the provision of the HYSPLIT transport and dispersion model and/or READY website (https://www.ready.noaa.gov) used in this publication.
